過氧化氫與催化劑Fe2+構(gòu)成的氧化體系通常稱為Fenton試劑。在催化劑作用下，過氧化氫能產(chǎn)生兩種活潑的氫氧自由基，從而引發(fā)和傳播自由其鏈反應(yīng)，加快有機(jī)物和還原性物質(zhì)的氧化。Fenton試劑一般在pH值 3.5下進(jìn)行，在該pH值時(shí)其自由基生成速率最大。

1. Fenton試劑降解有機(jī)物的機(jī)理

　　Fenton試劑之所以具有非常高的氧化能力，是因?yàn)樵贔e2+離子的催化作用下H2O2的分解活化能低(34.9 kJ/mol)，能夠分解產(chǎn)生羥基自基OH·。同其它一些氧化劑相比，羥基自由基具有更高的氧化電極電位，因而具有很強(qiáng)的氧化性能。 　

2. Fenton試劑的影響因素

　　Fenton試劑處理難降解有機(jī)廢水的影響因素根據(jù)上述Fenton試劑反應(yīng)的機(jī)理可知, OH·是氧化有機(jī)物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH]決定了OH·的產(chǎn)量,因而決定了與有機(jī)物反應(yīng)的程度。影響Fenton試劑處理難降解難氧化有機(jī)廢水的因素包括pH值、H2O2投加量、催化劑投加量和反應(yīng)溫度等。

　　2.1 pH值

　　Fenton試劑是在pH是酸性條件下發(fā)生作用的,在中性和堿性環(huán)境中, Fe2+不能催化H2O2產(chǎn)生OH·。按照經(jīng)典的Fenton試劑反應(yīng)理論,pH值升高不僅抑制了OH·的產(chǎn)生, 而且使溶液中的Fe2+以氫氧化物的形式沉淀而失去催化能力。當(dāng)pH值過低時(shí), 溶液中的H+濃度過高, Fe3+不能順利地被還原為Fe2+, 催化反應(yīng)受阻。即pH值的變化直接影響到Fe2+、Fe3+的絡(luò)合平衡體系, 從而影響Fenton試劑的氧化能力。一般廢水pH在3左右，降解率較高。

　　2.2 H2O2投加量

　　采用Fenton試劑處理廢水的有效性和經(jīng)濟(jì)性主要取決于H2O2的投加量。一般地,隨著H2O2用量的增加, 有機(jī)物降解率先增大, 而后出現(xiàn)下降。

　　2.3 催化劑投加量

　　FeSO4·7H2O是催化H2O2分解生成羥基自由基(OH·)最常用的催化劑。與H2O2相同, 一般情況下, 隨著Fe2+用量的增加, 廢水COD的去除率先增大, 而后呈下降趨勢。其原因是: 在Fe2+濃度較低時(shí), Fe2+的濃度增加, 單位量H2O2產(chǎn)生的OH·增加, 所產(chǎn)生的OH·全部參與了與有機(jī)物的反應(yīng);當(dāng)Fe2+的濃度過高時(shí),部分H2O2發(fā)生無效分解,釋放出O2。

　　2.4 反應(yīng)溫度

　　對于一般的化學(xué)反應(yīng)，隨著反應(yīng)溫度的升高，反應(yīng)物分子平均動(dòng)能增大，反應(yīng)速率加快。對于Fenton反應(yīng)系統(tǒng)，溫度升高，OH·的活性增大，有利于OH·與廢水中有機(jī)物的反應(yīng)，可提高廢水COD的去除率；當(dāng)溫度過高時(shí)，會(huì)促使H2O2分解為O2和H2O，不利于OH·的生成，反而會(huì)降低廢水COD的去除率。

技術(shù)優(yōu)勢

1、過氧化氫分解速度快，因而氧化速度較快，系統(tǒng)操作維護(hù)簡便，處理效果好，處理成本低，運(yùn)行穩(wěn)定。

2、Fenton高級氧化技術(shù)對于毒性大、一般氧化劑難氧化或生物難降解的有機(jī)廢水處理有較好的處理效果。

3、一些工業(yè)廢水經(jīng)物化、生化處理后,水中仍殘留少量的生物難降解有機(jī)物,當(dāng)水質(zhì)不能滿足排放要求時(shí)，可采用Fenton法對其進(jìn)行深度處理。

工藝應(yīng)用范圍

1、有機(jī)、石油等化工廢水的處理。

2、印染廢水的處理。

3、制藥廢水的處理。

4、農(nóng)藥廢水的處理。

5、含油廢水的處理。

6、垃圾滲瀝液的預(yù)處理。