中科晶硕 玻璃钢Fenton氧化反应器

             芬顿反应是无机化学反应，过程是，过氧化氢(H2O2) 与二价铁离子Fe的混合溶液将很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态。反应具有去除难降解有机污染物的高能力，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中有很广泛的应用。

          Fenton（中文译为芬顿）是为数不多的以人名命名的无机化学反应之一。1893年,化学家Fenton HJ 发现，过氧化氢(H2O2) 与二价铁离子的混合溶液具有强氧化性，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果显著。但此后半个多世纪中，这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。但进入20 世纪70 年代，芬顿试剂在环境化学中找到了它的位置，具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。 当芬顿发现芬顿试剂时，尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。二十多年后，有人假设可能反应中产生了羟基自由基，否则，氧化性不会有如此强。因此，以后人们采用了一个较广泛引用的化学反应方程式来描述芬顿试剂中发生的化学反应：

Fe2+ + H2O2→Fe3+ + （OH）-+OH·①

从上式可以看出，1mol的H2O2与1mol的Fe2+反应后生成1mol的Fe3+，同时伴随生成1mol的OH-外加1mol的羟基自由基。正是羟基自由基的存在，使得芬顿试剂具有强的氧化能力。据计算在pH = 4 的溶液中，OH·自由基的氧化电势高达2. 73 V。在自然界中，氧化能力在溶液中仅次于氟气。因此，持久性有机物，特别是通常的试剂难以氧化的芳香类化合物及一些杂环类化合物，在芬顿试剂面前全部被无选择氧化降解掉。

1975 年,美国知名环境化学家Walling C 系统研究了芬顿试剂中各类自由基的种类及Fe 在Fenton 试剂中扮演的角色，得出如下化学反应方程：

H2O2 + Fe3+ → Fe2+ + O2 + 2H+ ②

O2 + Fe2+→ Fe3+ + O2·③

可以看出,芬顿试剂中除了产生1 摩尔的OH·自由基外,还伴随着生成1 摩尔的过氧自由基O2·，但是过氧自由基的氧化电势只有1.3 V左右，所以，在芬顿试剂中起主要氧化作用的是OH·自由基。

     北京中科晶硕玻璃钢技术有限公司生产的填料式芬顿流化反应器，设备包括：反应器塔体，所述反应器塔体底部连接有进水管路，上部连接出水管路，底部设有布水区域，该布水区域及其上部装有填料，该填料上部设有多孔拦板；以及内循环系统，包括设置于该多孔拦板与该出水管路之间的循环吸水管路、与该循环吸水管路连通的循环泵及与该循环泵连通的循环进水管路，该循环进水管路与该反应器塔体下部连通。

         本填料式芬顿流化反应器，其特征是其包括: 反应器塔体(I)，所述反应器塔体(I)底部连接有进水管路(3)，上部连接出水管路(13);所述反应器塔体(I)底部设有布水区域，该布水区域之上装有填料(10);该填料(10)上部设有多孔拦板(11);以及 内循环系统，包括设置于该多孔拦板(11)与该出水管路(13)之间的循环吸水管路(5)、与该循环吸水管路(5)连通的循环泵(2)及与该循环泵(2)连通的循环进水管路(6)，该循环进水管路(6)与该反应器塔体(I)下部连通。上述所述的填料式芬顿流化反应器，其特征在于其中所述的布水区域设置有进水布水系统(4)和循环布水系统(7)，该进水布水系统(4)与该进水管路(3)连接，该循环布水系统(7)与该循环进水管路(6)连接。

Fenton  试剂具有很强的氧化性，而且其氧化性没有选择性，能适应各种废水的处理。

　　处理垃圾渗滤液

　　垃圾渗透液中的应用，进行了用芬顿法处理垃圾渗滤液的中型试验，反应在连续的搅拌发生器中进行，当试剂加入量适当时，COD 的去除率可达 67.5%，从而提高了可生化性，有利于进一步的处理。

　　处理氰化物

　　氰化物是剧毒性的物质，在废水的排放中都要严格控制氰化物的含量。芬顿试剂可有效地处理氰化物，处理过程中，游离的氰化物分两步被分解。俄罗斯学者研究了采用 Fenton 试剂处理含有氰化物和硫氰化物的废水（质量浓度均为 1000mg/L)，前者氧化率为 99.8%，后者氧化率为 84.0%。

　　处理酚类

　　芬顿试剂可用于处理苯酚、甲酚、氯代酚等多种酚类，效果均极好。在室温、pH=3-6 和 FeS04 催化剂存在的情况下，H202 可快速破坏酚结构，氧化过程中先将苯环分裂为二元酸，然后生成 CO2 和 H2O。

　　处理染料废水

　　纺织印染废水的组成非常复杂，多数分子是以苯环为核心的稠环、杂环结构， 属于高度稳定且有高致癌性的废水，它难以降解，并含有大量残余的染料和助剂。芬顿试剂在酸性条件下生成 HO·能够氧化打破这种共扼结构，使之变成无色的有机分子进一步矿化。

　　催化氧化 Fenton 反应是当今比较重要的 AOP 之一，催化氧化 Fenton 反应在有毒有机污染物处理中有较好的降解效率及较大的应用范围，不管是在实验室研究还是在实际的工业运用中，都有良好的效果。Fenton 反应作为一种非常有效的废水预处理手段，既可以在废水处理的中段提高废水的可生化性，又可以在处理系统的末端进行深度处理，再配合其他处理技术以达到中水回用，可以实现循环利用的目标。