摘要：電-Fenton法是高級氧化技術的一種，體系中由電解產生H202在Fe2+催化作用下產生活潑的·OH（羥基自由基），引起一系列的反應，加快還原性物質的氧化，從而達到降解有機物的效果。文章主要介紹了電-Fenton反應的機理以及其在處理難降解廢水中的應用技術和發展狀況。

關鍵詞：電-Fenton；廢水處理；難降解有機物；氧化技術

高級氧化技術是當今最可能被工業化應用的氧化工藝之一。它通過反應中的-OH直接氧化降解污染物，-OH有極強的氧化能力，對于有機物降解和脫色卓有成效，去除率高，而自身還原為水。電-Fenton法自動產生H2O2、Fe2+的機制比較完善，從而產生-OH，除羥自由基-OH的氧化作用外，還有陽極氧化，電吸附等。

一、國內外研究現狀

國外20世紀80年代中后期已廣泛開展了用電-Fenton技術 處理難降解有機廢水的研究。A·Ventura等用水銀做陰極，多個 串聯的鉑片做陽極，對難降解性有機除草劑莠去津進行了研 究。試驗結果表明：電-Fenton法比Fenton試劑法氧化的更快更 徹底。HsiaoY等利用石墨作陰極對酚和氯苯的氧化進行了研 究，Fe2+和H2O2的再生均在陰極上進行，酚和氯苯的氧化率較普 通Fenton法大大提高。HuangYaohui等利用鐵片做陽極產生的 Fe2+和用石墨做陰極產生H2O2的處理含六胺的石油化工廢水， COD去除率在80%以上。Enric Brillas等利用Pt作陽極和一個充 碳一聚四氯乙烯作陰極（用于生產-OH）對2.4-D進行了降解， 濃度較低時2.4-D的礦化程度達90%，若采用與光-Fenton法相 結合的方式2.4-D可完全礦化。

國內鄭曦等以多孔石墨電極為陰極，對有機染料工業廢水 進行降解脫色反應，實驗結果表明，COD的去除率大于80%，染 料的脫色率達100%。對酸性鉻藍的降解脫色研究中，以相同的 電解條件進行試驗，COD的去除率大于80%，酸性鉻藍的脫色 率達100%。對茜素紅的研究，結果表明：電解處理15min內，電 解處理1h，COD的去除率達80%，脫色率達98%。楊志新用鈦基 鍍IrO2/Ta2O5做陽極電極，石墨做陰極，恒電流0.3A，Na2SO4濃度 3g/L，Fe2+濃度為1mmoL/L，曝氣量40mL/min，初始pH為5.3，在此 條件下對100ppm的4-硝基酚電解2h，COD去除率84%，4-硝基 酚的去除率達99%。

二、應用

電-Fenton（EF）法在水處理中有著極為廣泛的應用，在工 業廢水、農業廢水、生活污水方面都有文獻報道。下面主要介紹 該方法在處理生物難降解的有機染物上的應用。

（一）染料廢水

全世界每年在生產過程中估計有10%～15%的染料隨著污 水流失排放，而且大量反應產物都具有致癌性。EF法對這些污 染物可以進行有效的脫色和降低生物毒副作用。MarcoPanizza 等研究了電-Fenton試劑對含萘磺酸和蒽醌磺酸的工業廢水的處理，COD去除率為87%，脫色率為89%。Wang等人報導采用EF 法礦化偶氮染料酸性大紅14，在電流0.36A、Fe2+=1mmol/L、pH=3 的條件下，經過360min的電解，可去除70%的TOC，而脫色率達 到100%。趙少陵等采用活性炭纖維電極法處理實際數種印染 殘液，其脫色率高達95%～98%。EF法對偶氮染另外有報道EF 法對偶氮染料酸性大紅120和活性黑5也獲得類似的成功的降 解。

（二）除草劑和殺蟲劑

由于長期和大量使用農藥，特別使難降解有機農藥對人和 動物有毒副作用，農藥廢水處理究具有極現實和長遠意義。楊 新萍處理含氯化苯和對鄰硝基氯化苯二種有機氯農藥廢水， COD和色度去除率分別為27.6%和72.0%。而對鄰硝基氯化苯廢 水在pH=6.0時，COD和色度去除率分別為73.0%和93.8%。Ede- lahi等人采用EF法降解敵草隆，10min之內，COD去除率達到 93%。Guivarch等人通過EF法處理含有機磷殺蟲劑的污水可達 80%以上的礦化率．吳進華、李小明等報道用EF法處理含樂果 廢水，在常溫，PH=2、H2O2/Fe2+為10，恒流0.5A，120min，COD降 解率81.65%，樂果在20min去除率99.4%。

（三）垃圾滲濾液

土地填埋法是處理城市固體廢棄物的重要處理手段，由此 產生的垃圾滲濾液是最難處理的一種高濃度有機廢水。已有研 究人員嘗試采用EF法處理垃圾滲濾液，LinShengH.Lin.等用絮 凝－電Fenton－SBR工藝處理垃圾滲濾液可以達標排放，經絮 凝后，COD和色度去除率可以達到50%，而后的電-Fenton進一 步提高了COD去除率，色度去除率達到100%。對NH3-N和磷的 去除也可以在30min內完成。張道斌、張暉、周家勇采取多次連 續方式投加H2O2，可提高垃圾滲濾液COD去除率。H2O2/Fe2+在 12∶1、H2O2投加7ml、電流2A、極間距1.3cm、PH=3、處理75min， COD去除率達到80%。

（四）酚類廢水

酚類化合物是在芳香環上帶有一個或多個羥基的化合物， 廣泛存在于印染、塑膠、醫藥、煉油、煉焦等工業廢水中。 Zucheng wu同等以氟化樹脂修飾的B-PbO2陶瓷作陽極、Ni-Ti合 0金作陰極，在最佳的實驗條件下，苯酚的去除率可達100%。在 S S·Chou等人的研究中顯示出EF法處理廢水含有高濃度的六 甲基四胺（hexamine），EF可以達到80%以上的COD去除率。根據 A．Mehemet等人報道采用EF法處理1.0mmol/L對硝基苯（PNP） 酸性溶液，COD可以達到95%以上的去除率。在Enric Brillas等 人的試驗中，在0.050moI/LNa2SO4、pH=3的條件下，處理10～ 30L1000mg/L的苯胺，可以達到61%的礦化率。陳玉峰用EF法對 鄰笨二酚的COD去除率200分鐘內達到90%以上。白煒、陳學民 用EF法處理苯酚濃度150g/L，在PH=2，反應時間60min，電壓 10V，Na2SO4濃度為30g/L，去除率達到82%。

三、電-Fenton法的展望

盡管電-Fenton法處理有毒有害難降解廢水的研究已開展 接近30年，但有關這方面的研究報道主要還集中于可行性研 究，電-Fenton法的電流效率較低，這就限制了它的廣泛應用。 要真正實現工業化應用還有很多工作要做，提高電極材料的催 化性能、電流效率、降低能耗是今后的主攻方向，隨著對新型電 極材料以及Fe2+離子有效再生的進一步深入研究，電-Fenton法 最終會成為一種有效的、具有發展前途的水處理技術。來源：谷騰水網 作者: 謝拯，劉祥萱，梁劍濤，張澤洋