电_Fenton法在水处理中的研究现状及发展趋势_班福忱

电-Fenton法在水处理中的研究现状及发展趋势班福忱1，2，刘炯天1，程琳2，张佩泽2（1.东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110004；2.沈阳建筑大学环境学院，辽宁沈阳110168）Studystatusanddevelopmenttrendsinthewastewatertreatmentbyelectro-FentonmethodBanFuchen1，2，LiuJiongtian1，ChengLin2，ZhangPeize2（1.SchoolofResources&CivilEngineering，NortheasternUniversity，Shenyang110004，China；2.SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering，ShenyangJianzhuUniversity，Shenyang110168，China）［摘要］综述了电-Fenton法的各种类型以及在水处理应用中的国内外研究现状，指出电-Fenton法适用于处理含较高浓度有机物、且有毒性的废水，是一种快捷、经济、高效的废水处理方法。同时提出了电-Fenton法存在的问题和发展趋势，为该法的更深入研究提出了建议。［关键词］电-Fenton；难降解废水；羟基自由基［中图分类号］X703.1［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2009）10-0001-05Abstract：Varioustypesofelectro-FentonmethodsandthepresentstatusoftheirapplicationtowatertreatmentinChinaandabroadaresummarized.Itispointedoutthatelectro-Fentonmethodissuitablefortreatinghighlycon-centratedandtoxicwastewater.Thiskindoftreatmentisrapid，economicandhighlyefficient.Itsexistingproblemsanddevelopmenttrendsareputforward，layingafoundationforitsadvancedstudy.Keywords：electro-Fenton；refractorywastewater；hydroxylfreeradicals第29卷第10期2009年10月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．29No．10Oct.，2009Fenton反应在去除水中有毒、难降解有机物方面具有很明显的优势，因而受到研究者的广泛关注〔1-3〕。在传统的Fenton法中，由于H2O2的费用较高，Fe2+再生困难，在反应过程中随着两者浓度的降低，使得反应速率难以维持在较高的水平上，对有机物特别是难降解有机物的降解时间较长，降解效果不够理想，水处理费用也很高〔4〕。鉴于此，人们在传统Fenton法基础上通过对反应条件的改变和耦合开发出了一系列有针对性的类Fenton试剂，并主要向两个方向发展：其一是把紫外线引入Fenton体系的光-Fenton法；其二是将Fenton反应和电解反应结合在一个反应器内进行的电-Fenton（EF）法。前者因存在光量子效率低和自动生成H2O2不完善等缺点，因而人们把研究的重点开始转移到EF法〔5-6〕。1电-Fenton法的各种类型及原理1.1EF-Fe3+阳极还原（FeRe）法对于EF-FeRe法，其H2O2和Fe2＋都由外部加入电解体系，但Fe2＋一旦加入后即可在阴极得以连续再生，此后无需投加。EF-FeRe法电流效率相对较高，反应的最佳pH范围必须<2.5。这种方法对于处理含除草剂、农药以及有毒废水的效果很好。EF－FeRe系统在一定程度上克服了传统Fenton法中Fe2+和H2O2都须外加投入，Fe2+没有再生，在处理系统中会有大量含铁污泥生成的弊端。1.2EF－H2O2－FeOx法EF－H2O2－FeOx法的工作原理是在电解过程中，阴阳两极同时发生电解反应，铁板阳极失去两个电子被氧化为Fe2+，与此同时，在阴极上通入的氧气或空气在阴极极板上被还原为H2O2，因此在相同的时［基金项目］辽宁省教育厅科研项目（2009A600）；辽宁省教育厅青年基金项目（2005344）专论与综述1——工业水处理2009－10，29（10）间内在电解槽内将生成相同摩尔数的Fe2+和H2O2，从而使得随后进行的生成Fenton试剂的化学反应得以实现。在整个反应过程中，为了减小阴阳极生成的Fe2+和H2O2在溶液中传输过程的浓差极化，可对电解槽中的溶液进行搅拌，以保证反应的顺利进行。1.3EF－