知网论文检测范文--聚醚废水的UV-Fenton处理技术
19世纪末期，H.J.Horseman Fenton第一个加入过氧化氢和两价铁离子可有效地分解，但是在跨越了大半个世纪后才真正通过H.R.Esienhouser使用芬顿试剂降解苹果酸和烷基苯废水。现如今，Fenton、UV- Fenton技术逐渐的引起了研究人员的浓厚兴趣,并已在染料、防腐剂等领域废水处理显示出具有较好的应用潜力和前景。
1 Fenton试剂氧化机理
现如今得到科学界广泛认同的Fenton试剂作用原理有以下两种：分别是传统的自由基氧化机理以及非自由基作中间体的络合物机理。
20世纪三十年代中期F.Haber和J.Weiss第一次于Fenton反应中发现了具有强氧化性能的·OH，并据此研究提炼出了链式反应机理。若干年后C.Walling通过Fenton试剂降解有机物试验研究并提出了另外一种观点，C.Walling发现在整个反应体系中羟基自由基的强氧化性占优势地位，同时体系所生成的的羟基自由基也属于反应的中间产物，即：Fe2++H2O2+H+→Fe3++H2O2+·OH。Fenton试剂自由基理论中的链式反应式见表1-4。
表1-4 自由基理论中的链式反应式
Tab.1-4 Chain reaction in Free Radical Theory
| 序号 | 反应式 | 速率常数/M-1·s-1 |
| （1-4） | Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH- | k=63 |
| （1-5） | ·OH+H2O2→H2O·+H2O | k=2.7×107 |
| （1-6） | Fe2++·OH→Fe3++OH- | k=3.2×108 |
| （1-7） | Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H+ | k=0.01 |
| （1-8） | Fe3++HO2·→Fe2++O2+H+ | k=3.1×105 |
| （1-9） | ·OH+RH→H2O+R·→进一步氧化 | k=107~109 |
| （1-10） | 2·OH→H2O2 | k=4.2×109 |
| （1-11） | 2HO2·→H2O2+O2 | k=8.3×105 |
| （1-12） | HO2·→O2·-+H+ | k=1.6×105 |
| （1-13） | O2·-+H+→HO2· | k=1.0×1010 |
| （1-14） | O2·-+Fe3+→Fe2++O2 | k=5.0×107 |
| （1-15） | HO2·+·OH→O2+H2O | k=1.0×1010 |
| （1-16） | ·OH+O2·-→O2+OH- | k=1.0×1010 |
| （1-17） | HO2·+Fe2++H+→Fe3++H2O2 | k=1.2×106 |
| （1-18） | HO2·+O2·-+H+→H2O2+O2 | k=9.7×107 |
| （1-19） | O2·-+Fe2++H+→H2O2+Fe3+ | k=1.0×107 |
在自由基机理提出的同时，其他研究人员抛出了络合物机理。Fenton试剂在处理难降解废水时铁离子与水反应会形成。
2 UV-Fenton氧化机理
在Fenton氧化体系中引入紫外光（光-芬顿法）可有效提高废水中污染物的降解效率。由于UV-Fenton法与Fenton法相比具有更多优点，近年来，UV-Fenton法被广泛运用于难降解有机工业废水处理，其主要反应式为：
(1-22)
(1-23)
(1-24)
(1-25)
Fenton反应系统中引入紫外光后，紫外光能加速Fe3+和Fe2+的循环，将Fe3+还原为Fe2+，同时产生·OH，发生光化学氧化反应，从而提高了H2O2的利用率，降解有机物的能力增强，反应速率加快。H2O2在紫外光作用下也能产生·OH，进而产生其他自由基，进一步降低了H202的无效分解，即紫外光与Fe2+在H2O2催化分解产生·OH时发挥协同作用，同时UV-Fenton法与Fenton法相比具有更多优点：
（1）紫外光与Fe2+在H2O2催化分解产生·OH时发挥协同作用，减少Fe2+投加量。
（2）提高H2O2的利用率，减少H2O2的投加量，通过减少药剂投加量降低处理成本。
（3）有机物降解程度更加彻底，某些有机物在紫外光照射下可以部分降解。
