一、反應(yīng)機(jī)理
H2O2 +Fe 2+ →Fe 3+ + HO - + HO· (1)
RH+HO· →R·+H2O (2)
R·+Fe3+ →Fe2+ + 產(chǎn)物 (3)
H2O 2 + HO· →HO2·+H2O (4)
Fe2+ + HO· →Fe3+ + HO - (5)
Fe 3+ +H2O2 →Fe 2+ +H + + HO2· (6)
Fe 3+ + HO2· →Fe2+ +H+ + O2 (7)
三、實驗影響因素
芬頓試劑的影響因素有:pH值、H2O2投加量、Fe2+投加量、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度。
(1)H2O2投加量:H2O2的濃度較低時,H2O2的濃度增加導(dǎo)致羥基量的增加;H2O2的濃度過高時,過量的H2O2不但不能通過分解產(chǎn)生更多的自由基,反而在反應(yīng)的一開始就把Fe2+迅速氧化成Fe3+,使氧化在Fe3+的催化下進(jìn)行,這樣就既消耗了H2O2又抑制羥基的產(chǎn)生。
(2)Fe2+投加量:Fe2+濃度過低,反應(yīng)速度極慢;Fe2+過量,它還原H2O2且自身氧化為Fe3+,消耗藥劑的同時增加出水色度。
(3)pH值:芬頓試劑是在酸性條件下發(fā)生作用的,在中性和堿性的環(huán)境中Fe2+不能催化氧化H2O2產(chǎn)生OH-,pH值在3~4附近時去除率最大。
(4)反應(yīng)時間,反應(yīng)溫度:根據(jù)反應(yīng)動力學(xué)原理,隨著溫度的增加,反應(yīng)速度加快。但是對于芬頓試劑這樣復(fù)雜的反應(yīng)體系,溫度升高,不僅加速正反應(yīng)的進(jìn)行,也加速副反應(yīng)。因此,溫度對于芬頓試劑處理廢水的影響復(fù)雜,適當(dāng)?shù)臏囟瓤梢约せ盍u基自由基,溫度過高會使雙氧水分解成水和氧氣。