电芬顿法处理废水的基本原理和影响因素的分析

　　目前应用于处理环境废水的方法是传统的处理方法，包括物理处理方法和化学处理方法。然而这些方法对于有毒性的、难降解污染物的处理效果是不明显的，像是丝制品、喷涂过程、印染业和食品工艺中大量使用的合成染料。而且在使用过程中，这些有毒的染料，在氧化、羟基化或是其他化学反应作用下，还会形成一些副产物，也对生态和人类的健康造成了威胁。

　　随着高级氧化技术（AOPs）的不断发展，其在难降解污染物的处理上发挥了重要的作用。它是利用活性极强的自由基氧化分解水中的有机污染物，像·OH 具有很高的氧化能力，降解氧化水中的污染物，使其转化为CO2 和H2O。Fenton 法就是高级氧化技术的一种，它是利用Fe2+ 和H2O2 反应，生成强氧化性的·OH，由于·OH 具有很高的氧化电位和无选择性，因此其可以降解氧化多种有机污染物。但由于其在处理过程中需要大量的试剂量，像是H2O2，其制备、运输和储藏等花费较高。而electro- Fenton 相对降低了这部分花费，它可以通过在适合的阴极附近曝气（氧气或空气），利用电化学持续的产生H2O2。

　　本文通过对electro- Fenton 基本原理、操作过程及影响因素的概述，旨在为从事此项研究的人员提供基础的理论知识，以便其更好的深入研究。

　　2、电芬顿法处理废水

　　2.1 基本原理

　　基于传统Fenton 试剂的作用机理，electro- Fenton 也是由H2O2和Fe2+ 反应产生强氧化性的·OH。其中H2O2 的电化学产生是通过在阴极充氧或曝气的条件下，发生氧气的还原生成的，而Fe2+ 也可以通过阴极的还原反应得到。

　　在酸性条件下，通过充氧或曝气的方法，氧气在阴极会发生2e还原反应，如式（1）所示，产生H2O2。在此过程中，氧气首先溶解在溶液中，然后在溶液中迁移到阴极表面，在那还原成H2O2［1］。而在碱性溶液中，氧气发生反应如式（2）所示，生成HO2-。Agladze［2］等通过检测气体扩散电极孔中碱性介质，认为氧气还原反应总是通过途径（2）产生HO2- 和OH-。Enric Brillas 等在此基础上，提出在酸性介质下，HO2- 的质子化生成了H2O2。当然H2O2 的产生和稳定性也受到其他因素的影响，包括电解池的构造、阴极性质和操作条件等。