enton氧化法
(1)Fe2++H2O2→Fe3++OH-+· OH，K1=76L/(mol· s) (2)Fe3++H2O2→Fe2++HO2· +H+，K2=0.002- 0.01 L/(mol· s) (3)Fe2++· OH→Fe3++OH-，K3=3×108 L/(mol· s) (4)H2O2+· OH→H2O+ HO2· ，K4=2.7×107 L/(mol· s) (5)Fe3++OH-→Fe(OH)3(胶体) (6)· OH +org.→矿化产物( CO2、 H2O)

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光化学和光催化氧化法
影响因素 无机阴离子 与污染物竞争催化剂表面的活性位置 作为· OH的清除剂降低光催化氧化的速率 影响体系的pH值 金属阳离子 金属 离 子 可成为有效的导带电子俘获剂，也有可能被 还原为金属单质或生成氧化物沉积在催化剂表面，覆盖 催化剂活性位置或提供电子一空穴对的复合中心
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类Fenton氧化法
光/Fenton法 缺点 hV/Fenton法可提高有机物的矿化程度，但能耗大、成 本高 有机物浓度高时，三价铁络合物和Ｈ2Ｏ2吸收光量子数 降低，需要加入Ｈ2Ｏ2的量增加，而ＨＯ· 易被高浓度 的Ｈ2Ｏ2所清除 ＨＯ· +Ｈ2Ｏ2 →Ｈ2Ｏ+ＨＯ2 ·
光化学和光催化氧化法
单纯紫外光辐射的分解作用较弱，通过向紫外光氧化法 中引入适景的氧化剂(如Ｈ2Ｏ2、Ｏ3等)，可以明显提 高废水的处理效果和降解速率 光催化氧化是光催化剂(也称光触媒，photo catalysis) 在特定波长光源的照射下产生催化作用，使周围的水分 子及氧气激发形成极具活性的· OH及· 02自由离子基
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类Fenton氧化法
微波Fenton法 微 波波长在1mm~1m之间。微波辐射液体能使其中 的极性分子产生高速旋转而产生热量，同时改变体系热 力学函数，降低活化能和分子的化学键强度 改善反应条件，加快反应速度，提高反应产率，促进一 些难以进行反应的发生。 对物体内外同时加热，具有加热速度快、无温度梯度、 无滞后效应等特点 显著缩短反应时间，提高降解产率，具有较大的工业应 用潜力
Fenton氧化法
反应机理 Ｈ2Ｏ2+Fe2+→ Fe3+ +OH- +ＨＯ· ＨＯ· + Fe2+ → Fe3+ +OH Fe3+ +Ｈ2Ｏ2 → Fe2+ +ＨＯ2· +H+ ＨＯ2· +Ｈ2Ｏ2 →Ｏ2 +Ｈ2Ｏ+ＨＯ· RH+ＨＯ· →Ｈ2Ｏ+R· R· + Fe3+ → Fe2+ +R+ R· +Ｏ2 → ROO+…… →CＯ2 +Ｈ2Ｏ

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类Fenton氧化法
电Fenton 电Fenton法的实质是把用电化学法产生的Fe2+与H2O2 作 为Fenton试剂的持续来源。在酸性溶液中，在电极上通直流电 时，首先O 2在阴极通过还原反应产生H2O2，H2O2与溶液中的 Fe2+生成· OH 和 Fe3+，Fe3+可以在阴极上被还原再生成 Fe2+；另外，以Fe作为阳极，Fe2+可以直接由阳极氧化溶解产 生。所以电Fenton法相比经典Fenton法降低Fenton试剂的 用量。
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类Fenton氧化法
紫外光-可见光/Ｈ2Ｏ2 /草酸铁 优点 具有较强的利用紫外光和可见光的能力 · OH的产率高，草酸铁络合物可在一定程度上循 环利用 进一步提高有机物矿化程度，又使废水处理成本 降低

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类Fenton氧化法
超声/Fenton 超声 波 对 有机物的降解源于超声空化作用即存在于液体中的微 小气泡在超声场的作用下振荡、生长、崩溃和闭合的过程。 当对液体施加一定频率和强度的超声波时，就会产生大量的微小 气泡。空化崩溃时，在极短的时间和空化泡周围的极小空间内， 产生高温和高压，对水中污染物直接产生热解作用，同时产生氧 化电位很高的羟基自由基 Ｈ2Ｏ →Ｈ· +ＨＯ· ＨＯ· +ＨＯ· →Ｈ2Ｏ2 Ｈ· +ＨＯ· →Ｈ2 将Fe2+引入反应溶液，就会和超声波产生的Ｈ2Ｏ2产生· OH

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类Fenton氧化法
超声/Fenton 超声过程中Ｈ2Ｏ2的生成速度较慢，将超声波与 Fenton试剂氧化法相结合显著地缩短反应时间，提高 了降解率。并且随着Fe2+和Ｈ2Ｏ2浓度的增加，降解 速率加快

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Fenton氧化法
优点 反应条件温和，设备简单，适用范围广 既可作为单独处理技术应用，也可与其它处理过 程相结合 将其作为难降解有机废水的预处理或深度处理方 法，与其他处理方法(如生物法、混凝法等)联用， 可以更好地降低废水处理成本，提高处理效率， 拓宽该技术的应用范围。

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光化学和光催化氧化法
光催化氧化技术使用的催化剂有Ti02、ZnO、W03、 CdS、ZnS、Sn02和Fe304等。此类物质的特点是大多 具有较大的禁带宽度，能吸收能量高于其禁带宽度的波 长的辐射，产生电子跃迁，价带电子被激发到导带，形 成空穴一电子对 Ti02+ hv → Ti02 (e-+ h+) Ti02 (h+) +H20ad → Ti02十· OHad十H+
高级氧化技术(Advanced oxidation processes，AOPs)
特点 能产生大量非常活泼的羟基自由基· OH，其氧化能力 (2.80 V)仅次于氟(2.87 V)，· OH作为反应的中间产 物，可诱发后面的链反应 · OH能无选择地直接与废水中的污染物反应，将其降解 为二氧化碳、水和无害盐，不会产生二次污染 是一种物理-化学处理过程，很容易加以控制 既可作为单独处理，又可与其他处理过程相匹配，如可 作为生化处理的顸处理或深度处理，降低处理成本

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高级氧化技术AOPs
分类 Fenton及类Fenton氧化法 电化学法 光化学和光催化氧化法 臭氧类氧化法 超声氧化法 过硫酸盐活化法 湿式空气氧化 超临界水氧化 其他
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类Fenton氧化法
光Fenton (1)Fe3++H2O+hv→Fe2++ H++· OH (2)H2O2+ hv→2· OH (3)RH+ hv→降解产物 优点 降低了Fe2+用量，减少了Fe2+的二次污染，同时也保持了Ｈ2Ｏ 2较高的利用率 在pH=3左右，三价铁主要以Fe(0H)2+粒子形式存在，三价铁 的羟基络离子可以与紫外光反应生成经基自由基和亚铁离子，前 者可直接氧化有机物，后者又可作为催化剂重新参与反应 Fe(0H)2+→ Fe2+ +ＨＯ·

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光化学和光催化氧化法
应用领域 去除废水中的有机污染物：染料废水、高浓度有机废水 在饮用水深度处理阶段去除难降解的微污染物质：内分 泌干扰物、表面活性剂和消毒副产物 去除水中的无机离子：Cu2+,Pb 2+和Hg2+，亚硫酸盐、 硝酸盐 具有良好的消毒效果，能抑制和杀灭病菌：大肠杆菌、 绿脓杆菌、黄色葡萄球菌和癌细胞等

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光化学和光催化氧化法
Ti02催化氧化不需要苛刻的操作条件，紫外光、模拟太 阳光和日光均可作为光源，而且可以利用自然条件(如 空气)作为催化促进物，且活性高、稳定性好，能使有 机污染物彻底降解，可以无选择地矿化各种有机污染物， 不产生二次污染，对人体无害 对Ti02进行过渡金属掺杂，贵金属沉积或光敏化等改性 处理可提高Ti02的光催化性能或者扩大Ti02可响应的光 谱范围

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光化学和光催化氧化法
影响因素 光源和光强 多用高压汞灯、黑光灯及紫外杀菌灯等作为光源，波长在 100400 nm范围内。太阳光谱中有一部分近紫外光(波长为 300400 nm)，占太阳辐射能的4%-6%，也可作为激发能量 pH值 影响催化剂表面电荷的种类及数量，从而影响有机物的吸附 影响催化剂表面羟基浓度和半导体带边电位的移动，pH值升高 则Ti02表面轻基浓度增大，可降低电子、空穴复合速率，加 快· OH的形成并使导带电子还原能力增强
1.适当的增大 Fe2+和 H2O2 的浓度有利于提高污染物的降解效率 2.过量 Fe2+和H2O2 会成与· OH反应。 3.优点是反应物Fe2+来源广泛，价格便宜,反应易于操作。 4.缺点就是Fe2+和 H2O2需要量较大；需要控制较低的PH值，通常在3左右， 这样对设备的腐蚀较大；并且产生大量的Fe(OH)3 污泥；同时处理后的水 色度不能达标。

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光化学和光催化氧化法
问题 通 常 情况下，TiO2光催化氧化多在紫外光的有限波长 范围内才能进行，局限了光催化技术的推广应用 光催化氧化反应器的开发还不成熟，很难做到大规模处 理

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光化学和光催化氧化法