電芬頓法處理廢水的基本原理和影響因素的分析

　　目前應(yīng)用于處理環(huán)境廢水的方法是傳統(tǒng)的處理方法，包括物理處理方法和化學(xué)處理方法。然而這些方法對于有毒性的、難降解污染物的處理效果是不明顯的，像是絲制品、噴涂過程、印染業(yè)和食品工藝中大量使用的合成染料。而且在使用過程中，這些有毒的染料，在氧化、羥基化或是其他化學(xué)反應(yīng)作用下，還會形成一些副產(chǎn)物，也對生態(tài)和人類的健康造成了威脅。

　　隨著高級氧化技術(shù)（AOPs）的不斷發(fā)展，其在難降解污染物的處理上發(fā)揮了重要的作用。它是利用活性極強(qiáng)的自由基氧化分解水中的有機(jī)污染物，像·OH 具有很高的氧化能力，降解氧化水中的污染物，使其轉(zhuǎn)化為CO2 和H2O。Fenton 法就是高級氧化技術(shù)的一種，它是利用Fe2+ 和H2O2 反應(yīng)，生成強(qiáng)氧化性的·OH，由于·OH 具有很高的氧化電位和無選擇性，因此其可以降解氧化多種有機(jī)污染物。但由于其在處理過程中需要大量的試劑量，像是H2O2，其制備、運(yùn)輸和儲藏等花費(fèi)較高。而electro- Fenton 相對降低了這部分花費(fèi)，它可以通過在適合的陰極附近曝氣（氧氣或空氣），利用電化學(xué)持續(xù)的產(chǎn)生H2O2。

　　本文通過對electro- Fenton 基本原理、操作過程及影響因素的概述，旨在為從事此項(xiàng)研究的人員提供基礎(chǔ)的理論知識，以便其更好的深入研究。

　　2、電芬頓法處理廢水

　　2.1 基本原理

　　基于傳統(tǒng)Fenton 試劑的作用機(jī)理，electro- Fenton 也是由H2O2和Fe2+ 反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的·OH。其中H2O2 的電化學(xué)產(chǎn)生是通過在陰極充氧或曝氣的條件下，發(fā)生氧氣的還原生成的，而Fe2+ 也可以通過陰極的還原反應(yīng)得到。

　　在酸性條件下，通過充氧或曝氣的方法，氧氣在陰極會發(fā)生2e還原反應(yīng)，如式（1）所示，產(chǎn)生H2O2。在此過程中，氧氣首先溶解在溶液中，然后在溶液中遷移到陰極表面，在那還原成H2O2［1］。而在堿性溶液中，氧氣發(fā)生反應(yīng)如式（2）所示，生成HO2-。Agladze［2］等通過檢測氣體擴(kuò)散電極孔中堿性介質(zhì)，認(rèn)為氧氣還原反應(yīng)總是通過途徑（2）產(chǎn)生HO2- 和OH-。Enric Brillas 等在此基礎(chǔ)上，提出在酸性介質(zhì)下，HO2- 的質(zhì)子化生成了H2O2。當(dāng)然H2O2 的產(chǎn)生和穩(wěn)定性也受到其他因素的影響，包括電解池的構(gòu)造、陰極性質(zhì)和操作條件等。