动力学|高级氧化技术—催化氧化（芬顿氧化）反应在高浓度废水处理中的应用，涂山环保( 二 ) 过氧化氢|工业化

，根据化学动力学理论，在芬顿试剂催化降解反应中，当所投加的芬顿试剂剂量不足以完全氧化间硝基苯胺时，间硝基苯胺可被优先氧化降解去除，使降解反应终止于产酸阶段。因此，在实际的难降解工业废水处理中，可以根据需要用芬顿试剂氧化法作为间硝基苯胺等难降解废水的预处理方法，为后续的生化处理提供良好的反应条件。但是，当芬顿试剂投加量较大时，可以对中间产物有机酸进一步降解，生成小分子化合物，直至降解为二氧化碳和水。对芬顿试剂与有机物反应的动力学进行研究可以了解有机物在芬顿试剂中的反应进程，寻找合适的反应停留时间和反应的级数和速率常数，从而为大型工业化有机废水处理反应器的设计提供坚实的理论依据。
3、催化氧化（芬顿氧化）反应在高浓度废水处理中的研究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。
3.1 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% 。
3.2 处理酚类酚类物质有较高的毒性，对人体有致癌作用，属于难降解的工业有机废水。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，最后生成CO2和H2O 。研究用芬顿试剂氧化法处理对氨基酚(PAP) ，探讨了影响处理结果的因素。在选定的条件下， PAP去除率为96%-98% ，废水色度明显变浅，降低了废水的生物毒害性，改善了废水的生物降解性能。除了可以直接降解氯酚类物质外，还可以用芬顿试剂氧化作为生物处理技术的前处理过程，使废水的毒性降低，可生化性提高。在用芬顿试剂和生物法联合处理含有五氯酚的废水时，集瑞环保实验人员观察到在预处理中采用芬顿试剂与只采用H202相比，在后续的生物处理过程中五氯酚的吸收速率显著提高。
3.3 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。目前染料废水主要问题是残余染料所产生的色度。染料废水中颜色来源于染料分子的共扼体系，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。采用芬顿氧化法对染料废水进行处理具有高效低耗、无二次污染的优势。集瑞环保实验人员研究用芬顿试剂降解直接染料，发现染料分解是由2步反应进行的，第一步反应很快，第二步反应较慢，在优化反应条件下， 30℃和30 min内，染料97%可被降解， 60 min后COD可去除70% 。
3.4 处理染料中间体或染料助剂废水
染料中间体废水中常含有大量的蒽醌、萘、苯的各种取代基衍生物，具有COD高、色度高等特点，是目前较难处理的工业废水之一。用芬顿试剂处理此类废水的集瑞环保实验人员研究也在陆续开展，并取得良好效果。
研究用芬顿试剂处理B一萘磺酸钠。先用Fecl3进行混凝处理，后用芬顿试剂氧化。在适宜的条件下，废水的COD和色度去除率分别达到99.6%和95.3% ，处理后废水可达到排放标准。
3.5 处理农药（草甘膦）废水农药废水是一种难治理的有机化工废水，具有COD高、毒性大、难生物降解等特点。近来针对这点，出现了一些用Fenton法进行处理的研究。集瑞环保实验人员研究用芬顿法与光芬顿法降解24-二氯苯氧乙烯(24-D) ，探索了反应条件对降解效果的影响。在24-D质量浓度为200m g/IH202质量浓度为200mg/LFe 2+质量浓度为40200m g/LpH为3.5的情况下，可在10 min内使农药的降解率达到85% TOC去除率也可达到80%以上。 3.6 处理焦化废水炼焦废水含有数十种无机和有机化合物，包括氨氮、硫氰化物、硫化物、氰化物、酚、苯胺、苯并比等，其中一些是高致癌物，属于高污染难治理的工业废水。实验人员研究了用芬顿法处理焦化废水。探讨了影响COD去除率的因素，确定了适宜的操作条件。在此条件下，焦化废水COD去除率达88.9%. H202如分3批加人(总量不变) ， COD去除率可提高至92% 。实验人员研究了芬顿氧化/混凝协同处理焦化废水经生物处理后的出水。结果表明，经此处理后，出水可达国家二级排放标准。如后续再经生物处理，最后出水将可稳定地达到国家一级排放标准。研究试验中，还通过分析相对分子质量分布和小分子有机物组成，揭示了焦化废水生物处理后出水的物质组成及其在芬顿氧化/混凝协同处理后的污染物变化规律。