摘 要：本文研究费通试剂的氧化能力，对含醛基（甲醛）、羧基（乙酸）和酚羟基（苯酚）水样进行试验，以CODcr为指标，从费通试剂比例、反应时间和pH值来考虑。影响费通试剂氧化性的主要因素有：有机物的性质、费通试剂比例、反应时间和pH值。

关键词：费通试剂;CODcr;研究

中图分类号：X758 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）06-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.020

Study of using Fenton Reagent to remove CODGr in waste water

Ye Dexiu

（Fankou Lead Zinc Mine of Shenzhen Zhongjin Lingnan Nonferrous Metals Co.，Ltd.，Shenzhen Guangdong 512325，China）

Abstract：In order to research the capability of the oxidation in the Fenton Reagent，the researches use the formaldehyde， carboxyl and phenol typically.The major considerable situations are the proportion， time of reaction and the pH of the Fenton Reagent.According to the research，the major reasons are as follows：the nature of the organic matter， the proportion of the Fenton Reagent， the time and pH.

Key words：Fenton Reagent;CODcr;research

1 方法背景

CODCr过高的废水进入水体，会造成水中的生物死亡，影响人类的生存环境，我们需要研究出可行的方法处理，减少废物的危害。去除废水中的CODCr，常用的方法有氧化还原法、生物分解法、化学絮凝法等。氧化还原法中，受到广泛应用的方法有铁碳微电解法、费通试剂法及次氯酸钠氧化法。本研究对含不同有机物的废水用费通试剂进行处理，找出适宜用费通试剂处理的有机物。实验选取3类物质，醛类（甲醛），羧酸类（乙酸）和酚羟基类（苯酚），得出物质的反应条件规律和最佳条件。

2 结果与讨论

2.1 双氧水的影响

水样加硫酸亚铁0.50g，反应2。结果表1所示。

随着双氧水质量的增加，CODCr去除率均先增后减。这主要是H2O2量过低时，所产生的OH·不足以使有机物充分降解，当H2O2的量达到一定值以后，体系中有机物的氧化分解反应已经完成。继续增加H2O2的量，有H2O2残留，对CODCr的测定产生影响，表现为CODCr去除率降低。

2.2 硫酸亚铁的影响

根据2.1加适量双氧水，反应2。结果如表1所示。

随着硫酸亚铁质量的增加，CODCr去除率均先增后减。结合2.1结论得出，苯酚水样、甲醛水样、乙酸水样费通试剂最佳比例m（FeSO4·7H2O）：m（H2O2）为5：1.33、5：1.69、6：1.84。不同物质，最佳费通试剂比例不同，是由于各物质的还原能力、化学结构等不同。

硫酸亚铁的质量很小时，即Fe2+浓度很低，H2O2由于催化剂的量不足，使得其分解缓慢，产生的OH·量少，从而限制了CODcr去除效率;随着硫酸亚铁的质量增加，Fe2+浓度不断增大，H2O2分解速度加快，CODcr去除率也逐渐增大。当Fe2+浓度过高时，H2O2分解速度虽然也加快，但产生的OH·过多而产生O2，H2O2发生分解反应，从而去除率降低[1]。

2.3 反应时间的影响

水样加入最佳比例费通试剂。结果如表2所示。

随着反应时间增加，CODCr去除率增加，到了后期增速减缓，到了一定时间后再增加，CODCr去除率就基本不再增加。这是由于前期的反应主要是由Fe2+催化完成的Fenton反应，速度很快，随着反应的进行，Fe2+因为反应的消耗而迅速减少，起主导地位的成为由Fe3+催化的类Fenton反应，速度很慢[2]。苯酚水样、甲醛水样、乙酸水样合理处理时间为1h，2.5h，4h。

2.4 酸度的影响

费通试剂和反应时间最佳条件下，结果如表2所示。

随着pH值增大，水样CODCr去除率均先增后减。苯酚水样、甲醛水样、乙酸水样最适pH值为7.0、3.0、4.0。在酸性条件下时，H+促进了反应的进行，在中性和碱性条件下，反应受到抑制。当pH过低时，溶液中氢离子浓度过高，Fe3+不能顺利地还原为Fe2+，影响到Fe2+、Fe2+之间的平衡体系。在pH值较大时，反应受到限制，同时Fe2+也容易形成沉淀，从而失去活性，导致溶液中Fe2+浓度的降低，产生的OH·也相对降低，Fenton试剂的氧化能力下降。

2.5 应用

费通试剂对不同有机化合物，氧化能力是不相同的。费通试剂对苯酚的氧化能力强，去除率高，低浓度废水有可能一次性氧化。甲醛还原能力很强，很容易被氧化，但处理时间稍长。费通试剂很难将乙酸氧化，需要的时间也很长，乙酸水样不适合用费通试剂处理。

Fenton试剂有反应启动快、反应条件温和、设备简单、能耗小等优点，且氧化性强，反应过程中可以将一些污染物彻底无害化，氧化剂H2O2参加反应后的剩余物可自行分解，不留残余，同时Fe3+水解而产生铁的氢氧化物还是很好的絮凝剂。对于一些难降解或有毒物质的处理，可以考虑用费通试剂处理，也可以和其他方法相结合。

3 结论

研究费通试剂氧化能力，选用含醛基（甲醛）、羧基（乙酸）和酚羟基（苯酚）的水样进行试验，从费通试剂比例、反应时间和pH值来研究适宜工艺条件。实驗表明：

（1）不同分子结构的有机物，被氧化程度不同。苯酚水样的氧化程度最彻底，甲醛水样氧化也较彻底，但是时间稍长，乙酸的氧化不够彻底，时间很长，处理乙酸废水不宜用费通试剂。

（2）不同物质在相同的实验条件下，CODCr去除率不同。

（3）大部分有机物都有其最佳反应条件，苯酚、甲醛、乙酸水样最佳反应条件为5：1.33、1h、7.0;5：1.69、2.5h、3.0;6：1.84、4h、7.0。

（4）对于含苯酚类废水，可用费通试剂法去除CODCr，甲醛也可用费通试剂法。乙酸难以被费通试剂氧化，应采用其他方法去除，或者与其他方法联合去除。

参考文献

[1]马建华，董铁友，郭昊.Fenton试剂法处理实验室有机废水的试验研究[J].环境保护科学，2009，35（1）：27-32.

[2]简磊，汪晓军，麦均生，等.Fenton试剂处理含甲醛有机废水的研究[J].化工科技，2007，15（3）：26-28.

[3]韩笑，夏代宽.Fenton试剂处理苯酚和甲醛废水的研究[J].硫磷设计与粉体工程，2004（06）：25-28+57-58.

[4]刘扬志，刘鹏.废水中重金属离子去除技术的研究及进展[J].华电技术，2019，41（12）：31-36.

收稿日期：2020-05-04

作者简介：叶德秀（1989-），女，汉族，本科学历，助理工程师，研究方向为环境保护。