硫酸亚铁在芬顿反应中的应用

硫酸亚铁在芬顿反应中的应用

硫酸亚铁在芬顿反应中扮演着至关重要的角色，不仅作为催化剂促进羟基自由基的生成，还兼具絮凝、pH值调节和促进沉淀等多重功能。本文将详细介绍硫酸亚铁在废水处理中的具体应用及其重要作用。

催化作用

硫酸亚铁（特别是七水硫酸亚铁）在芬顿反应中扮演了催化剂的关键角色。它溶解后释放出亚铁离子(Fe²⁺)，这些亚铁离子能够加速过氧化氢(H₂O₂)的分解，生成具有极高反应活性的羟基自由基(·OH)。

羟基自由基的氧化电位非常高，能够迅速氧化大多数有机物，甚至是一些难以生物降解的物质，使它们最终矿化为二氧化碳和水。这种强氧化性是实现废水深度处理的基础。

絮凝作用

硫酸亚铁本身还具有一定的絮凝作用。在芬顿反应过程中，它能够通过电荷中和、吸附架桥等机制促进水中的悬浮颗粒和胶体物质的聚集沉降，从而去除部分悬浮物和浊度，提高废水的可生化性。

pH值调节

芬顿反应通常在酸性环境下效果最佳。硫酸亚铁具有轻微的酸性，因此可以在一定程度上帮助调节废水的pH值，为芬顿反应创造更适宜的酸碱度条件。

促进沉淀

在某些情况下，亚铁离子与氧化后的产物（如三价铁离子Fe³⁺）可以与废水中的其他物质反应生成不溶性沉淀。这些沉淀物能够进一步去除废水中的污染物，提高废水处理的效率。

实际应用与效果

硫酸亚铁在芬顿反应中的应用已经广泛涉及印染废水、造纸废水、含油废水、含酚废水等多种工业废水的处理。通过投加适量的硫酸亚铁和双氧水，可以显著降解废水中的有机污染物，提高废水的处理效果。

例如，在印染废水的处理中，利用硫酸亚铁芬顿试剂可以对废水色度的去除率达到92%，COD（化学需氧量）的去除率达到94%。这充分展示了硫酸亚铁在芬顿反应中的高效性和实用性。

综上所述，硫酸亚铁在芬顿反应中不仅作为催化产生强氧化剂的媒介，还兼具絮凝、辅助调节pH值和促进沉淀的功能。它是实现高效废水处理的重要组成部分，对于改善水质、保护环境具有重要意义。