Zastosowanie reakcji Fentona:
Proces ten może być stosowany do ścieków, zanieczyszczonych gleb i osadów o następujących działaniach:
- Niszczenie zanieczyszczeń organicznych
- Zmniejszenie toksyczności
- Poprawa podatności na biodegradację
- Usuwanie BZT/CZT
- Usuwanie zapachu i koloru
- Usuwanie żywicy w osadach zanieczyszczonych radioaktywnie
Jak działa reakcja Fentona ?
Po dodaniu żelaza i nadtlenku wodoru, będą one reagować razem w celu wytworzenia rodników hydroksylowych, jak wynika z poniższych równań:
Fe2+ + H2O2 —-> Fe3+ + .OH + OH-
Fe3+ + H2O2 —-> Fe2+ + .OOH + H+
Typowy zakres dla dawki żelaza to 1 część Fe na 5-25 części H2O2.
Po tym rodniki hydroksylowe będą reagować z zanieczyszczeniami w celu ich utlenienia. Faktycznie rodniki hydroksylowe mogą reagować według 4 rodzajów reakcji z zanieczyszczeniami:
- Addycja: .OH + C6H6 —-> (OH)C6H6
- Atrakcja wodoru: OH + CH3OH —-> CH2OH + H2O
- Przeniesienie elektronu: .OH + 4- —-> 3- + OH-
- Oddziaływanie rodnikowe: .OH + .OH —-> H2O2
Podczas reakcji Fentona wszystkie parametry są regulowane w celu promowania dwóch pierwszych rodzajów reakcji pomiędzy zanieczyszczeniem a rodnikami hydroksylowymi.
Wymagania reakcji:
- Dostosowanie pH do 3-5 : jeśli pH jest zbyt wysokie, żelazo wytrąca się w Fe(OH)3 i rozkłada H2O2 na tlen. Zasadniczo, optymalne pH występuje między 3 i 6. To jest naprawdę ważne, aby zwrócić uwagę na podwójny spadek pH z powodu dodania żelaza i H2O2, jak widać na poniższym wykresie. Rzeczywiście, katalizator FeSO4, który zawiera resztki H2SO4 i dodatek H2O2 jest odpowiedzialny za rozdrobnienie materiału organicznego na kwasy organiczne.
- dodawanie katalizatora żelaznego jako roztworu FeSO4
- Powolne dodawanie H2O2 : w celu kontrolowania wzrostu pH i temperatury podczas reakcji lepiej jest zakończyć reakcję krok po kroku z ciągłą regulacją.