电芬顿法的研究现状与发展_肖华

考曲二袖种穿2004年第23卷第6期`夕,夕口夕力刁jEI,F厅闷口刀17朗之刁Z及?1enc己S电芬顿法的研究现状与发展PresentSituationandDeveloPmentofStudyonEleetro一FentonProeess肖华周荣丰(同济大学环境科学与工程学院、上海2X()092)XiaoHuaZhouRongfeng(SchoolofEnvironmentalSeieneeandEngineeirng,oTn自1Uinversity,Shanghia200092)摘要电芬顿法的研究已引起了人们广泛的关注。利用电化学法产生eF’`和日202作为芬顿试剂的持续来源.两者产生后立即生成具有高度活性的轻基自由基使有机物氧化成cOZ和HZ。。本文简要介绍了电芬顿法在国内外的研究现状,详细阐述了各种电芬顿法的运行机理及其影响因素,并对其今后的发展趋势进行了展望。关键词:电芬顿法径基自由基过氧化氢废水处理AbstraetThestudyofeleetro一FentonProeesshasattraetedagreatdealofattention.FerrousionandhydrogenPeroxideProdueedinaneleetroehemiealProeessweretakenastheeontinuoussoureeofFenton,sreagent.FerrousionreaetedwithhydrogenPeroxidetoformanaetivehydroxylradieal,whiehoxidisedorganiestoearbondioxideandwater.Theeurrentsituationofresearehontheeleetro一FentonProeessesathomeandabroadwasbrieflyintrodueed,andtheworkingmeehanjsmsandinflueneingfaetorsofvariouseleetro一FentonProeesseswerediseussedindetail.Finally,thedeveloPmenttrendsofthisteehnologywereforeeast.Keywords:Eleetro一FentonProeessHydroxylradiealHydrogenPeroxideWastewatertreatment1引言芬顿试剂能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物,其实质是H20:在Fe+2的催化作用下生成具有极高氧化电位(2.8V)的经基自由基(·OH),·OH可与大多数有机物作用使其降解。但是传统芬顿法具有以下缺点:(l)需要现场加人FeZ十和H202,药剂费用较高;(2)投加到反应器中的H20:会分解为水和氧气,浪费了氧化剂;(3)由于eF+2和H20:在反应开始前一次性加人,导致反应初期·OH的大量快速产生,有机物的降解速率起初很快,然而随着反应的进行,一些竞争性反应消耗了大量·OH使得有机物的降解速率很快降低,同时一些中间产物也得不到彻底的降解;(4)产生大量需要进一步处理的Fe(OH)3污泥,可能引起二次污染;(5)反应初期加人的eF+2转化为Fe3十后,整个氧化过程变的相当缓慢。电芬顿法(EFP,Ele。tro一FentonProeess)是利用电化学法产生的eF+2和H20:作为芬顿试剂的持续来源,两者产生后立即作用而生成具有高度活性的轻基自由基,使有机物得到降解,其实质就是在电解过程中直接生成芬顿试剂。与传统芬顿法相比,电芬顿法有它独特的优点:(l)不需或只需加人少量化学药剂,可以大幅度降低处理成本;(2)处理过程清洁,不会对水质产生二次污染;(3)设备相对简单,电解过程需控制的参数只有电流和电压,易于实现自动控制;(4)电芬顿法中FeZ十和HZO:以相当的速率持续的产生,起初有机物的降解速率较慢,但是能保证长时间持续有效的降解,有机物能得到更加完全的氧化,污泥量少,后处理简单;(5)有机物降解因素较多,除经基自由基的氧化作用外,还有阳极氧化,电吸附等,所以处理效率比传统芬顿法高;(6)占地面积小,处理周期短,条件要求不苛刻;(7)易于和其它方法结合,便于废水的综合治理。2电芬顿法的国内外研究现状电芬顿法的研究始于20世纪80年代。到目前为止,国内外众多学者采用电芬顿法处理各种难降解有第一作者肖华,男,1980年生,2002年毕业于中国地质大学,现为同济大学环境科学与工程学院在读硕士研究生。一253一电芬顿法的研究现状与发展肖华机废水,取得了很好的效果。ot盯an等[’}利用电芬顿法对5种氯代苯氧型杀虫剂的降解进行了研究,指出除草剂首先被电生成的·OH逐步经基化,接着苯环