芬顿反应

1.芬顿法和类芬顿法对水中污染物的去除研究

芬顿技术应用在水处理的优点：芬顿体系所产生的中间态活性物种羟基自由基（OH）跟其他氧化剂相比，具有更高的氧化电极电位（E=2.80V）。即更强的氧化能力，试剂没有毒性，均相体系没有质量传输的阻碍，操作简单，投资小。

芬顿体系的反应原理：芬顿体系反应分两部分：一、芬顿反应：二价铁与过氧化氢产生羟基自由基进而氧化降解有机物，该反应过程中产生的三价铁可以重新再生成二价铁。二、三价铁与过氧化氢引发的一些列反应被称为类芬顿反应。

羟自由基具有以下重要性质[9-10]:

(1)羟自由基是一种很强的氧化剂,其氧化电极电位 (Ｅ)为2.80Ｖ,在已知的氧化剂中仅次于Ｆ2。 (2)具有较高的电负性或电子亲和能(569.3

ｋＪ),容易进攻高电子云密度点,同时羟自由基的进 攻具有一定的选择性。

(3)羟自由基还具有加成作用,当有碳碳双键 存在时,除非被进攻的分子具有高度活泼的碳氢键, 否则,将发生加成反应。 芬顿体系的催化氧化和影响因素

1. 无机离子的影响：Fe3+与无机离子的络合后不能对过氧化氢发生催化分

解反应；SO42-和CI-可能会捕获羟基自由基。这都降低了目标物的降解速率。

2. 有机物的影响：有机溶液和氧化

1.芬顿法和类芬顿法对水中污染物的去除研究

芬顿技术应用在水处理的优点：芬顿体系所产生的中间态活性物种羟基自由基（OH）跟其他氧化剂相比，具有更高的氧化电极电位（E=2.80V）。即更强的氧化能力，试剂没有毒性，均相体系没有质量传输的阻碍，操作简单，投资小。

芬顿体系的反应原理：芬顿体系反应分两部分：一、芬顿反应：二价铁与过氧化氢产生羟基自由基进而氧化降解有机物，该反应过程中产生的三价铁可以重新再生成二价铁。二、三价铁与过氧化氢引发的一些列反应被称为类芬顿反应。

羟自由基具有以下重要性质[9-10]:

(1)羟自由基是一种很强的氧化剂,其氧化电极电位 (Ｅ)为2.80Ｖ,在已知的氧化剂中仅次于Ｆ2。 (2)具有较高的电负性或电子亲和能(569.3

ｋＪ),容易进攻高电子云密度点,同时羟自由基的进 攻具有一定的选择性。

(3)羟自由基还具有加成作用,当有碳碳双键 存在时,除非被进攻的分子具有高度活泼的碳氢键, 否则,将发生加成反应。 芬顿体系的催化氧化和影响因素

1. 无机离子的影响：Fe3+与无机离子的络合后不能对过氧化氢发生催化分

解反应；SO42-和CI-可能会捕获羟基自由基。这都降低了目标物的降解速率。

2. 有机物的影响：有机溶液和氧化

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环境工程专业实践方案

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芬 顿 试 剂 氧 化 技 术 的

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应 用

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王维、王秋林

组员：王杰、王群超 .专业资料分享.

芬顿试剂氧化技术应用实验

一、实验目的：

1、探究对芬顿试剂氧化能力的影响因素 2、确定其最佳氧化条件。 二、实验原理：

由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，称为芬顿试剂，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。

芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应。主要反应大致如下：

Fe2+ +H2O2==Fe3+ +OH-+HO· Fe3+ +H2O2+OH-==Fe2+ +H2O+HO· Fe3+ +H2O2==Fe2+ +H+ +HO2 HO2+H2O2==H2O+O2↑+HO·

芬顿试剂通过以上反应，不断产生HO（·羟基自由基，电极电势2.80EV，仅次于F2），使得整个体系具有强氧化性，可以氧化氯苯、氯化苄、油脂等等难以被一般氧化剂（氯气，次氯酸钠，二氧化氯，臭氧，臭氧的电极电势只有2.23EV）氧化的物质。

根据上

微电解实验操作规范

实验仪器：1000ml的烧杯5个、玻璃棒1根、ph试纸、cod测定设备、bod测定设备

试验药品：

铁炭填料填料、硫酸、氢氧化钠（氢氧化钙）、cod测定所需药品、bod测定所需药品、双氧水、硫酸亚铁

实验步骤：

方案1：微电解实验

(1) 取三只1000ml的大烧杯，洗净，用蒸馏水冲洗后烘干。按顺序编上1、2、3，待用。

(2) 向1号烧杯中加入约400毫升工业废水，取其中一部分测量ph值、色度、cod、bod。记录测定值。然后用硫酸将其ph调节为3-4.待处理。

(3) 向2号烧杯中加入约700毫升铁炭填料，并且将曝气头埋入填料底部为中心位置，然后将待处理废水倒入2号烧杯中并开始曝气。根据工程设计确定曝气量和反应时间。也可以尝试不同曝气量和不同反应时间对处理效果的影响，来确定最佳处理时间和最佳曝气量。

(4)达到设定的处理时间之后，将处理后的废水倒入3号烧杯中，然后向3号烧杯中加入氢氧化钠或氢氧化钙调节ph到8-9之间，静置沉淀，静置1-2h后取上清液测定其ph值、色度、cod、bod。记录数据。

(5)根据测定结果计算其处理效率，并且计算B/C值，讨论研究是否采用该铁炭填料。

方案2：微电解+芬顿实验

(1) 取三只1000ml的大烧杯，洗净

Fenton—BAF深度处理垃圾浓缩液

试验方案

蓝德环保科技有限公司

2015.2

2

目录

Fenton—BAF深度处理垃圾渗滤液试验方案 ...................................................... 4

1. 研究背景................................................................................................... 4 2. 研究目的和意义....................................................................................... 5 3. 研究内容................................................................................................... 5 4. 研究现状............................................................................

微电解实验操作规范

实验仪器：1000ml的烧杯5个、玻璃棒1根、ph试纸、cod测定设备、bod测定设备

试验药品：

铁炭填料填料、硫酸、氢氧化钠（氢氧化钙）、cod测定所需药品、bod测定所需药品、双氧水、硫酸亚铁

实验步骤：

方案1：微电解实验

(1) 取三只1000ml的大烧杯，洗净，用蒸馏水冲洗后烘干。按顺序编上1、2、3，待用。

(2) 向1号烧杯中加入约400毫升工业废水，取其中一部分测量ph值、色度、cod、bod。记录测定值。然后用硫酸将其ph调节为3-4.待处理。

(3) 向2号烧杯中加入约700毫升铁炭填料，并且将曝气头埋入填料底部为中心位置，然后将待处理废水倒入2号烧杯中并开始曝气。根据工程设计确定曝气量和反应时间。也可以尝试不同曝气量和不同反应时间对处理效果的影响，来确定最佳处理时间和最佳曝气量。

(4)达到设定的处理时间之后，将处理后的废水倒入3号烧杯中，然后向3号烧杯中加入氢氧化钠或氢氧化钙调节ph到8-9之间，静置沉淀，静置1-2h后取上清液测定其ph值、色度、cod、bod。记录数据。

(5)根据测定结果计算其处理效率，并且计算B/C值，讨论研究是否采用该铁炭填料。

方案2：微电解+芬顿实验

(1) 取三只1000ml的大烧杯，洗净

1 绪 论

1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应：

3222CH OH O 2HCHO 2H O +→+ 32222CH OH 3O 2CO 4H O +→+

进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），反应后甲醇的转化率达72%，甲醛的收率为69.2%。试计算

（1） （1） 反应的选择性；

（2） （2） 反应器出口气体的组成。

解：（1）由（1.7）式得反应的选择性为： 0.629Y S 0.961196.11%X 0.720====

（2）进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），

A P 出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为：

n A =n A0(1-X A )=7.672 mol

n P =n A0Y P =18.96 mol

n C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol

结合上述反应的化学计量式，水（n W ）、氧气（n O ）和氮气（n N ）的摩尔数分别为：

n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol

n O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol

n N =n N

1 绪 论

1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应：

3222C H O H O 2H C H O 2H O +→+

32222C H O H 3O 2C O 4H O +→+

进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），反应后甲醇的转化率达72%，甲醛的收率为69.2%。试计算

（1） （1） 反应的选择性；

（2） （2） 反应器出口气体的组成。

解：（1）由（1.7）式得反应的选择性为： 0.629Y S 0.961196.11%X 0.720====

（2）进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），当进入反应器的总原料量为100mol 时，则反应器的进料组成为

A P 出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为：

n A =n A0(1-X A )=7.672 mol

n P =n A0Y P =18.96 mol

n C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol

结合上述反应的化学计量式，水（n W ）、氧气（n O ）和氮气（n N ）的摩尔数分别为：

n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol

n O =n O0-1/2n

1 绪 论

1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应：

3222CH OH O 2HCHO 2H O +→+ 32222CH OH 3O 2CO 4H O +→+

进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），反应后甲醇的转化率达72%，甲醛的收率为69.2%。试计算

（1） （1） 反应的选择性；

（2） （2） 反应器出口气体的组成。

解：（1）由（1.7）式得反应的选择性为： 0.629Y S 0.961196.11%X 0.720====

（2）进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），当进入

A P 甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为：

n A =n A0(1-X A )=7.672 mol

n P =n A0Y P =18.96 mol

n C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol

结合上述反应的化学计量式，水（n W ）、氧气（n O ）和氮气（n N ）的摩尔数分别为：

n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol

n O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol

n N =n N0=

1960年，美国经济学家罗伯特·特里芬在其《黄金与美元危机——自由兑换的未来》一书中提出“由于美元与黄金挂钩，而其他国家的货币与美元挂钩，美元虽然取得了国际核心货币的地位，但是各国为了发展国际贸易，必须用美元作为结算与储备货币，这样就会导致流出美国的货币在海外不断沉淀，对美国来说就会发生长期贸易逆差；而美元作为国际货币核心的前提是必须保持美元币值稳定与坚挺，这又要求美国必须是一个长期贸易顺差国。这两个要求互相矛盾，因此是一个悖论。”这一内在矛盾称为“特里芬难题(Triffin Dilemma)”

半个世纪前，由于受到黄金的约束，美国经常账户逆差不可持续，所以特里芬难题在布雷顿森林体系下必然是无解的。可是在牙买加体系下，不仅没有了黄金约束，国际资本流动以及美国国内经济政策的溢出效应似乎都已改变了巨额经常账户逆差不可持续的属性。这意味着“特里芬难题”在牙买加体系下具有新的内涵与外延。

首先，贸易逆差彻底颠覆了美国的债权国身份，使非居民对美元的需求以及

美元储备的基本功能产生变异。当非居民不再是因为要保持对美国的支付能力而 积累美元资产，也不能从美国巨额贸易逆差获得“安全感”时，新兴主要债权国家 就会深受“美元陷阱”的困扰。

其次，国际资本流动暂时