芬顿反应（Fenton）原理及药剂投加量计算

芬顿反应是一种广泛应用于水处理领域的高级氧化技术，其核心是利用双氧水和二价铁离子或三价铁离子在酸性条件下生成强氧化性的羟基自由基和氧化氢基自由基，具有去除难降解有机污染物的性能，在垃圾渗滤液废水、印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等处理过程中体现了广泛的应用，可用作预处理、深度处理等。 1、芬顿反应方程式  在酸性条件下，生成的羟基自由基的氧化电势高达2.73V（臭氧的氧化电势为2.07V），在自然界中，氧化能力在溶液中仅次于氟。因此，持久性有机物，特别是通常的试剂难以氧化的芳香类化合物及一些杂环类化合物，在芬顿试剂面前被全部氧化降解掉。而三价铁离子与双氧水生成的氧化氢基自由基的氧化电势高达1.3V，氧化能力也较强。   广告      点开即玩，爽到停不下来  迷你寿司店    打开游戏           2、加药顺序 芬顿反应的投加顺序为：加酸调节pH值→投加硫酸亚铁→投加双氧水→加碱调节pH值→投加混凝剂或PAM。若不控制顺序同时投加硫酸亚铁和双氧水，双氧水瞬间与大量二价铁反应，反应过程中产生的能量会使大量双氧水被消耗，从而造成药剂的浪费。 3、pH值控制范围 加酸调节pH值时，pH不能低于2.5，当pH低于2.5时，三价铁（Fe³⁺）处于稳定状态（芬顿反应是双氧水与亚铁为初反应），不利于二价铁与三价铁之间的循环转化，从而抑制链反应的进行，影响芬顿处理效果。pH也不宜高于4.0，当pH高于4.0时，Fe²⁺被氧化为Fe³⁺后催化效率骤降，当pH高于5.0时，二价铁趋于稳定，同样不利于反应进行，pH最佳控制在2.8～3.5之间。 4、药剂投加比例 双氧水与COD比例： •  理论上，1 mol COD需要约2 mol双氧水（即摩尔比约2：1）。   双氧水与亚铁比例： •  摩尔比常用Fe²⁺ : H2O2 = 1：4。   注：实际应用中需结合水质，通过实验确定最佳投配比。 5、反应后混凝 芬顿反应结束后必须进行pH回调至中性（约7～8）‍，可以投加 PAC或PAM作为混凝剂或助凝剂，以促进铁泥等沉淀物的沉降。且有助于去除出水黄色或泛红问题。 6、药剂投加计算  基础数据： •  COD去除率：（1000-200）/1000*100=80%;   •  COD去除总质量：（1000-200）*1=0.8g  •  COD去除摩尔量：（1000-200）/1000/32=0.025mol   H2O2的用量 •  投加摩尔量：0.025*2=0.05mol  •  所需纯双氧水质量：0.05*34=1.7g  •  所需双氧水溶液重量：1.7/0.28=6.07g  •  双氧水溶液投加体积：6.07/1.125=5.40mL   硫酸亚铁的用量   广告      正常人的智商范围在85~115，测一测你的智商在正常水平吗？  千映智智商测试  查看详情           •  投加硫酸亚铁摩尔量：0.05/4=0.0125mol  •  所需纯硫酸亚铁质量：0.0125*152=1.9g  •  所需硫酸亚铁溶液重量：1.9/0.15=12.67g  •  所需硫酸亚铁溶液投加体积：12.67/1.369=9.25ml   根据以上计算结果，处理1L的污水，将其COD由1000mg/L降至200mg/L需要投加硫酸亚铁9.25mL，双氧水5.4mL，实际投加可以根据以上计算结果先进行小试，再进行现场投加。

发布于2026-07-24 15:47:41