影響硫酸亞鐵芬頓反應(yīng)的因素有哪些？

硫酸亞鐵和聚合硫酸鐵的Fenton氧化特別適用于印染、醫(yī)藥、硝基苯、苯胺、有機(jī)硅、印刷電路板、焦化、垃圾滲濾液、石油化工、橡膠助劑化工、含苯環(huán)化工等行業(yè)產(chǎn)生的污水預(yù)處理或生化處理后的出水深度處理。芬頓試劑主要由硫酸亞鐵和過(guò)氧化氫組成，在廢水處理中經(jīng)常單獨(dú)使用。硫酸亞鐵主要用作還原劑和混凝劑，過(guò)氧化氫用作強(qiáng)氧化劑。硫酸亞鐵和過(guò)氧化氫(H2O2)中亞鐵離子的強(qiáng)氧化也可用于生成羥基自由基。兩者結(jié)合的技術(shù)是先進(jìn)的強(qiáng)氧化技術(shù)。

影響芬頓反應(yīng)的因素；

溫度：

溫度是影響芬頓反應(yīng)的重要因素之一。一般化學(xué)反應(yīng)會(huì)隨著溫度的升高而加快反應(yīng)，F(xiàn)enton反應(yīng)也不例外。溫度的升高會(huì)加快OH的形成，有助于OH與有機(jī)物反應(yīng)，提高氧化效果和COD去除率。然而，對(duì)于芬頓試劑這樣的復(fù)雜反應(yīng)體系，溫度的升高不僅會(huì)加速正向反應(yīng)，還會(huì)加速副反應(yīng)。溫度的升高也加速了H2O2分解為O2和H2O，不利于OH的形成。不同種類(lèi)的工業(yè)廢水，芬頓反應(yīng)的最適溫度存在一定差異。處理聚丙烯酰胺水溶液時(shí)，更佳溫度控制在30 ~ 50。研究洗膠廢水的處理，發(fā)現(xiàn)更佳溫度為85。處理三氯苯酚時(shí)，溫度低于60時(shí)有利于反應(yīng)，高于60時(shí)不利于反應(yīng)。

酸堿度：

一般來(lái)說(shuō)，芬頓試劑在酸性條件下反應(yīng)。在中性和堿性環(huán)境下，F(xiàn)e2不能催化H2O2氧化生成OH，會(huì)產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀，失去催化能力。當(dāng)溶液中H濃度過(guò)高時(shí)，F(xiàn)e3不能成功還原為Fe2，催化反應(yīng)受阻。多項(xiàng)研究結(jié)果表明，F(xiàn)enton試劑在酸性條件下，尤其是在pH  3 ~ 5時(shí)，具有較強(qiáng)的氧化能力，此時(shí)有機(jī)物的降解速度最快，只需幾分鐘即可降解。此時(shí)，有機(jī)物的反應(yīng)速率常數(shù)與Fe2和過(guò)氧化氫的初始濃度成正比。因此，在工程上采用芬頓法時(shí)，建議將廢水調(diào)節(jié)至=2 ~ 4，理論上以3.5為更佳。

有機(jī)基質(zhì)：

對(duì)于不同種類(lèi)的廢水，芬頓試劑的用量和氧化效果是不同的。這是因?yàn)椴煌?lèi)型的廢水有不同種類(lèi)的有機(jī)物。對(duì)于醇類(lèi)(甘油)、糖類(lèi)等碳水化合物，分子在羥基自由基的作用下發(fā)生脫氫反應(yīng)，然后C-C鍵的鏈斷裂；對(duì)于大分子糖，羥基自由基破壞糖分子鏈中的糖苷鍵，降解形成小分子物質(zhì)；對(duì)于水溶性聚合物和乙烯化合物，羥基破壞C=C鍵；而且，羥基自由基可以打開(kāi)芳香族化合物的環(huán)，形成脂肪化合物，從而消除和降低這類(lèi)廢水的生物毒性，提高其可生化性；對(duì)于染料來(lái)說(shuō)，羥基自由基可以打開(kāi)染料中官能團(tuán)的不飽和鍵，使染料氧化分解，從而達(dá)到脫色和降低COD的目的。芬頓試劑降解殼聚糖的實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)介質(zhì)的pH值為3 ~ 5，多糖、H2O2和催化劑的摩爾比為240:12 ~ 2433601 ~ 2時(shí)，芬頓反應(yīng)可以破壞殼聚糖分子鏈中的糖苷鍵，從而產(chǎn)生小分子產(chǎn)物。過(guò)氧化氫和催化劑用量：

Fenton法在處理廢水時(shí)需要判斷化學(xué)品的用量和經(jīng)濟(jì)性。大劑量H2O2會(huì)提高廢水中化學(xué)需氧量的去除率，但當(dāng)H2O2的用量增加到一定程度時(shí)，化學(xué)需氧量的去除率會(huì)緩慢下降。隨著芬頓反應(yīng)中H2O2用量的增加，OH的產(chǎn)率會(huì)增加，COD的去除率也會(huì)增加。然而，當(dāng)H2O2的濃度過(guò)高時(shí)，過(guò)氧化氫會(huì)分解，不會(huì)產(chǎn)生羥基自由基。催化劑用量與過(guò)氧化氫用量相同。一般來(lái)說(shuō)，廢水中化學(xué)需氧量的去除率會(huì)隨著Fe2用量的增加而增加?；瘜W(xué)需氧量的去除率開(kāi)始下降。原因是當(dāng)Fe2濃度較低時(shí)，H2O2產(chǎn)生的OH隨著Fe2濃度的增加而增加。當(dāng)Fe2濃度過(guò)高時(shí)，H2O2分解無(wú)效，釋放出O2。