芬顿反应塔，又称芬顿设备、芬顿氧化设备、芬顿反应设备、芬顿反应设备等，是氧化废水的必要设备。

1.芬顿反应塔的主要特点：

投资省；占地面积小；处理效率高；运行成本低；易于自控；氧化能力强，运行成本相对较低；pH值正常；反应时间少等。

2.芬顿设备工艺的优点。

①对环境友好：与漂白水（次氯酸钠）等其他化学品不同，处理后容易产生氯化有机物等有毒物质，对环境造成损害。

②占地面积小：有机物氧化速度快，停留时间短，约0.5~2小时。与一般生物处理不同，它需要12~24小时。由于时间短，相对反应槽的体积不需要太大，可以节省空间。

③操作弹性大：操作条件可根据进水水质改变，处理量可提高。一般生物处理难以灵活操作。对于高污染，只需增加亚铁和H2O2的剂量和适当的pH控制。

④初设成本低:与一般生物处理系统相比，投资成本约为1/3~1/4。

⑤氧化能力强:产生的氢氧自由基(OH)氧化能力相当强。可处理氯乙烯.BTEX.多氯联苯.TCE.DCE.PCE等多种毒性物质EDTA和酮类MTBE.MEK也有效。

3.芬顿设备的原理。

过氧化氢(H2O2)和二价铁离子(Fe2+)的混合溶液将大分子氧化成小分子，将小分子氧化成二氧化碳和水。同时，Feso4可氧化成三价铁离子，具有一定的絮凝作用。三价铁离子变成氢氧化铁，具有一定的网捕作用，从而达到处理水的目的。芬顿试剂在环境化学中找到了其位置，具有去除难降解有机污染物的高能力。

4.影响芬顿设备反应的因素。

影响Fenton氧化反应效果和速率因子:反应物本身的特性、H2O2的剂量、Fe2+的浓度、pH值、反应时间和温度。

1.温度因素。

在芬顿反应中，温度是影响其效果的一个重要因素。随着温度的升高，芬顿反应的速度将逐渐加快。随着温度的升高，ーOH的生成速度将提高，这可以促进ーOH与有机物的反应，提高氧化效果，提高CODCr的去除率。温度的升高也会加速H2O2的分解速度，分解成O2和H2O，这对ーOH的生成不利。芬顿反应最合适的温度在不同类型的工业废水中也不同，

2.pH值

通常，芬顿试剂在酸性环境中会发生反应。pH值的提高将限制♀OH，氢氧化铁沉淀和催化能力丧失。如果溶液中有高浓度的H+，Fe3+不能恢复为Fe2+，催化反应将阻碍芬顿。研究结果表明，在酸性环境中，特别是在pH在3-5之间，芬顿试剂具有较强的氧化能力。此时，有机物的降解速度相对较快，可在几分钟内降解。同时，有机物的反应速率与Fe2+和过氧化氢的初始浓度成正比。在工业处理中使用芬顿工艺时，将废水的pH调整到3.5左右。

3.有机物

对于不同类型的工业废水，芬顿试剂的使用和氧化效果存在差异，主要是因为不同类型的工业废水中存在不同类型的有机物。对于糖等碳水化合物，由于羟基自由基的作用，分子会脱氢，C-C键断链；对于水溶性聚合物和乙烯化合物，羟基自由基会断裂C=C键。羟基自由基可以打开芳香族化合物，形成脂肪化合物，降低这类废水的生物毒性，提高其生化能力。

4.H2O2和催化剂的投入。

利用芬顿工艺处理工业废水时，需要明确药物投入的数量和经济性。如果H2O2投入相对较大，将提高废水中CODCr的去除率。然而，在达到一定数量后，CODCr的去除率将逐渐下降。催化剂投入与H2O2投入相同。随着Fe2+数量的增加，CODCr的去除率将增加。达到一定程度后，CODCr的去除率将降低芬顿。在实际工作中，需要通过实验明确H2O2和催化剂的投入。

5.芬顿设备在部分工业废水处理中的应用。

1.芬顿设备在印染废水中的应用。

印染废水色度高，化学需氧浓度高，含盐量高，可生化性弱。芬顿试剂氧化性高，可将一些难以通过生物降解的有机物转化为可生化性好的物质，破坏染料中发色的基团，降低色度，广泛应用于印染废水处理中。利用芬顿衍生的工艺手段，如微电解-Fenton氧化工艺处理醌染整废水，难以降解。化学需氧量的去除率约为93.5%，BOD5的去除率约为93%，出水色度约为95.5%。pH在2-4之间时，过氧化氢的投入为30g/L，催化剂的投入为过氧化氢的1/150。利用芬顿工艺处理中间体H酸产生的废水，可达到50%的化学需氧量去除率。

2.芬顿设备在焦化废水中的应用。

焦化废水中含有多稠环芳烃和含氮杂环化合物，难以生化降解。废水中含有大量的生物毒性和抑制性物质。即使进行生化处理，废水也难以达到标准。厌氧有氧工艺法不能使焦化废水达到合理的排放标准。虽然采用活性炭工艺处理可以达到一定的效果，但该工艺方法的成本消耗相对较高，会产生二次污染。芬顿工艺在难降解有机废水处理方面具有广阔的发展前景，效果良好。

3.应用芬顿设备垃圾渗滤液。

垃圾渗滤液含有高浓度的有机物，其中大部分难以通过生物降解，有许多有毒有害物质，氨氮浓度高，微生物营养元素比例严重不平衡，采用一般生化处理工艺，工艺复杂，效果一般。采用芬顿工艺处理生化处理后的垃圾渗滤液，水质可达到二次污水排放标准，提高垃圾渗滤液的生化性，为下一次生化处理提供重要保障。

4.芬顿设备在含酚废水中的应用。

酚类物质毒性高，对人体有致癌作用。这是一种难以降解的工业废水。芬顿工艺可处理甲酚等酚类物质，效果良好。如果室温合理，pH在3-6之间，并且有氧化铁催化剂，过氧化氢可以快速破坏酚类结构。在氧化过程中，苯环可分为二元酸，然后产生二氧化碳和水。

芬顿工艺广泛应用于含酚废水中，可降低废水中的生物毒性，提高废水中的生物降解性能。

芬顿设备的芬顿工艺可以很好地降解有毒有机污染物，并具有广泛的应用氛围，在实验室和实际应用中取得了良好的效果。目前，工业废水处理提倡循环经济发展模式，采用单一污水处理厂处理有毒废水，效果不理想，芬顿工艺是一种非常有效的废水处理手段，可生化深度处理，加上其他技术实现水回收，达到回收的目的。