电芬顿法处理电镀废水

1、电芬顿法处理电镀废水1电芬顿法简介高级氧化技术的概念最早是由Glaze等人在1987年提出的，以产生羟基自 由基（OH）为标志。近年来发展起来的以Fenton反应为基础的高级氧化技术 （Advanced Oxidation Processes, AOPs），主要包括 Fenton 法和类 Fenton 法。 传统的芬顿反应不能实现铁的循环、pH范围狭小（最佳2.03.5）、铁离子本身也 捕获自由基，双氧水利用率不高，限制了其在水处理中的应运。由于羟基自由基 的寿命短暂，常在外界条件的辅助作用下，如紫外线、电场等条件，强化其处理 效果，拓宽在水处理中的应运，主要有光芬顿法、电芬顿法、光电芬顿、紫

2、外- 芬顿等。其中电Fenton法，不仅具有电化学法的所有性质，而且可利用羟自由 基的强氧化作用，逐渐成为Fenton试剂的主要发展方向，也是电化学技术的主 流方向。2芬顿法原理1894年，法国科学家Fenton H J H发现亚铁离子与过氧化氢在酸性条件， 能有效降解酒石酸。随着有机污染的加剧，这种方法为有机废水的处理提供了新 的途径，具有划时代的意义。为了纪念Fenton H J H的卓越贡献，将Fe2+/H2O2 命名为Fenton试剂，这种反应称为Fenton反应。Fenton试剂能有效的无选择 的氧化有机物，具有极强的氧化性。但对芬顿反应的机理不甚了解，科学工作者 提出多种可能的设想

3、。美国人用二甲亚飒（DMPO）作为自由基的捕获剂，用核磁共 振的方法，捕获到自由基的信号，提出了自由基和氧化剂碎片机理。而后，walling 和Norman及Jefcoate等人的研究也证实了这一结论。David R.等总结归纳了前 人有关Fenton反应的机理（见表1-1）。目前普遍为大家接受的反应机制：过氧 化氢与亚铁离子反应生成自由基（.OH）和氢氧根离子（OH-），其中自由基具有很高 的氧化电极电位（见表1.2），因此，芬顿试剂在水处理中主要利用自由基的强氧 化性。除了亚铁离子可以实现Fenton反应以外，其他的过渡金属离子（如Cu2+ 等）也可以将过氧化氢催化分解为自由基和氢氧根离子

4、。点1卫常见再化制的鼠化电位Table 1.2 Poijcniial of some oxidanc瓶化剖神类标准电极电位V)机化剂种类标淮电豚电位(V)2.87HC 110* + 110： + 11,()(I 21)电芬顿反应对污染物的去除机理也非常复杂，目前普遍认同的也是基于羟基 自由基的强氧化作用。由于电芬顿的形式不一，其产生羟基自由基的方式也不一 样，但在对污染物的降解中，研究者普遍认为同Fenton试剂的作用类似，主要 是阴阳极作用产生的自由基的强氧化作用氧化分解、消除污染物。3电芬顿法的特点电-Fenton技术相对于传统的Fenton技术具有如下优点：用石墨、碳毡等作为电化学反应的

5、阴极，在酸性条件下，将通入阴极的 氧化转化成双氧水，所以双氧水不用外援投加，降低了处理成本，也减小双氧水 在运输过程中的危险。通入电解液中的氧气只有一部分转化为双氧水，其它以气体形式释放出， 对电解液起到搅拌的作用，使电解液混合均匀，对极化现象起到预防作用。电化学反应能提供持续Fe2+，极板溶解直接产生或Fe3+得到电子被还原 为Fe2+，使得Fe2+可以循环使用；芬顿法需要投加铁盐，成本高，产生污泥量多， 处理后出水色度较高、阴离子含量高，电芬顿不存在这个问题；电芬顿降解污染物，除了自由基的氧化作用，还有电混凝、电氧化、电 还原、电气浮等过程，或这几种过程的联合协同作用。具体参见污水宝商城资

6、料 或更多相关技术文档。4电芬顿法在水处理中的应用Huang Y H等使用电-Fenton方法处理石油化工废水，实验结果显示表明， 使用牺牲铁阳极提供Fe2+与外援加入的H2O2组成的电-Fenton法对废水COD有 较高的去除效果，并与03、O3/H2O2、次氯酸钠及传统Fenton法的处理效果进 行比较，电芬顿去除效果明显好于其他几种方法。Brillas E等采用电芬顿法降 解苯胺。Cristina Flox等采用以Pt作阳极的电芬顿和光电芬顿处理靛蓝染料 废水，使用BDD作阳极的电芬顿和使用Fe2+和Cu2+联合催化以Pt为阳极的光电 芬顿，都能使靛蓝染料完全矿化。Marco Paniz

7、za等采用阴极产生双氧水的电芬 顿降解合成染料，考察了各种因素对降解效果的影响。Zhou M H等采用电芬顿 法处理甲基红，用PTFE作为阴极，考察了电解质Na2SO4的浓度、pH、亚铁离子 浓度和污染物浓度对甲基红去除的影响，结果发现，甲基红的降解分两个阶段， 第二阶段比第一阶段降解速率慢。Zhang H等采用电芬顿去除垃圾填埋场COD， 考察了反应时间、极板间距、电流密度、H2O2/Fe2+的摩尔比对降解的影响，结果 表明电芬顿能有效降解垃圾渗滤液中有机物，比普通芬顿不仅具有高效性，而且 更经济。BrillasE等等采用阳极氧化、电芬顿和光电芬顿对除草剂3,6-二氯-2- 甲氧基苯甲酸进行了研究。ZhaoX等采用电混凝及电芬顿技术降解线路板废水。 ZhaoX等采用电混凝及电芬顿技术去除砷，用DSA和铁板作为极板，DSA极板上 砷被氧化，然后通过混凝沉淀去除，研究了共存离子对砷去除的影响，发现Ca、 Mg离子促进砷的去除，Cl-、CO32-、PO43-等离子抑制砷的去除。Boye B等使用 阳极氧化、电芬顿、光