（1）目的及意义

芬顿工艺是一种常用的高级氧化技术，相对于其他氧化剂，其具有操作简单，反应易得，运行成本低廉，设备投资少且对环境友好等优点，特别适用于难降解的工业废水的处理。但是传统芬顿工艺的缺点也很明显，由于原料中有硫酸铁，反应结束后，沉淀量很大，造成了后续处理成本的提高，使传统芬顿工艺的性价比明显降低。

本课题对传统芬顿工艺作出改进，在COD去除率和成本基本不变的情况下，降低铁泥的沉淀量，实现成本的降低，提高工艺的性价比。

（2）国内外的研究现状分析

传统芬顿试剂的实质是二价铁离子(Fe² )和过氧化氢之间的链反应催化生成羟基自由基，具有较强的氧化能力，其氧化电位仅次于氟，高达2.80V，另外,羟基自由基具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和能力达569.3kJ具有很强的加成反应特性，因而芬顿试剂可无选择氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以凑效的有机废水的氧化处理。

在传统芬顿反应的基础上，近年来，国内外研究中，类芬顿反应得到了广泛的应用。利用Fe(Ⅲ)盐溶液、可溶性铁以及铁的氧化矿物（如赤铁矿、针铁矿等）以及其他一些过渡金属如Co、Cd、Cu、Ag、Mn、Ni 等同样可以使过氧化氢催化分解产生羟基自由基从而达到降解有机物的目的，这类，可以替代二价铁离子(Fe² )，且处理效果比标准芬顿试剂处理效果更为理想，所以得到广泛应用。

同时，还发展出了光-芬顿试剂、电-芬顿试剂等。光助氧化技术是近20余年才进行研究的新技术，它一般是将紫外光辐射(UV)和氧化剂或催化剂结合使用的方法。在紫外光或太阳光的激发下，产生氧化能力更强的游离基，从而大大提高反应速率和氧化能力，可以降解许多单用常规氧化剂无法完全分解的污染物。但光-芬顿法虽可提高有机物的矿化程度，但还存在光量子效率低和自动产生H₂O₂的机制不完善的缺点。而电-芬顿法的实质是把用电化学法产生的Fe² 与H₂O₂作为芬顿试剂的来源。电-芬顿系统就在电解槽中，通过电解产生Fe² 和H₂O₂形成芬顿试剂。将废水导入电解槽中，通过电化学作用改善反应机制，提高芬顿试剂的处理效果。

在实践应用中，通常将芬顿氧化技术与其它处理方法（如生物法、混凝法等）联用，作为难降解有机废水的预处理或深度处理方法，这样既可以降低废水处理成本，又可以提高处理效率。目前，以芬顿氧化处理为基础的联用技术己逐渐成为研究推广的热点之一。芬顿氧化法-生物法联用:生物处理法是去除废水中有机污染物经济和环境效益最好、应用最广泛的废水处理方法，但是对于难生物降解废水、有毒有害废水和生物抑制性废水却显得难有作为。芬顿试剂和生物法联合处理难生物降解废水、有毒有害废水和生物抑制性废水，既能使废水处理达标又能使处理费用控制在可承受的范围内，具有较大发展潜力，已成为近年来国外废水处理研究方向之一；芬顿氧化法-混凝法联用：混凝法对疏水性污染物的去除效果较好，芬顿试剂氧化法对水溶性物质的处理效果良好，而且低剂量的芬顿反应能降低有机物的水溶性，有助于混凝，因此芬顿氧化-混凝法在处理难生物降解废水时可以取得良好的处理效果。芬顿氧化-混凝法的优点是处理成本低，操作简单，是一种值得推广的处理工业废水的方法；芬顿氧化法-吸附法联用：吸附法就是采用吸附剂除去污染物的方法，其中活性炭具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，是目前废水处理中普遍采用的吸附剂。但由于活性炭价格较高，因而一般将其应用于低浓度污染性强的废水处理或废水深度处理中。但对于存在大分子有机物、COD值很高的废水，芬顿试剂-活性炭法联用技术却有很好的去除效果。

2. 研究的基本内容与方案

在传统芬顿反应的基础上，研究出一种类芬顿反应，利用Fe(Ⅲ)盐溶液、可溶性铁以及铁的氧化矿物（如赤铁矿、针铁矿等）以及其他一些过渡金属如Co、Cd、Cu、Ag、Mn、Ni 等替代传统的二价铁离子(Fe² )，在COD去除率和成本基本不变的情况下，降低铁泥的沉淀量，实现成本的降低，提高工艺的性价比。

技术方案：