Fenton试剂氧化
有机化合物的氧化可通过芬顿试剂辅助或不辅助光解作用进行[57,60-62]。芬顿反应包括过氧化氢与硫酸亚铁在低pH值下的反应[57,61]。由此产生具有高活性的游离羟基自由基，反应如下[3]:
价+ +过氧化氢^ Fe3 +哦- +
然后，在链式反应(4)和(5)中，标记为HRH的有机化合物被氧化，导致有机自由基RH的产生。随后，需要氧气。除非重组
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- 图11用于垃圾渗滤液处理的化学和光化学过程(参考文献57,58)。
当有机自由基发生[反应(6)]时，有机化合物的分解不能进行:
RH + RH ^ HRRH
使用芬顿试剂，工业废水[63,64]、雨水[65]以及垃圾渗滤液中存在的非常不同的有机化合物被氧化[20,60,66]。因此，反应在不同剂量的硫酸亚铁和过氧化氢下完成。实验建立了硫酸亚铁与过氧化氢的互反关系。虽然Fenton试剂中[H2O2]: [Fe2+]的摩尔比通常应用在5:1 ~ 10:1的范围内[62]，但即使在1:1的水平也经常被接受。然而，过氧化氢的剂量随特定数量的有机化合物氧化需氧量的变化而变化，即随特定的COD值而变化[61]。通常建议pH值为3-3.5，因为较高的pH值会促进氧化过程的混凝主导作用[20,63]。
当垃圾渗滤液用Fenton试剂处理时，COD去除率可达60-80%[20,63]。除其他因素外，工艺效率取决于受氧化作用的有机化合物的分子量。芬顿反应的分子量越高，效果越好。Yoon和同事[60]表明，使用Fenton试剂可以去除72-89%分子量超过500的有机化合物，而不超过43%的分子量低于500的有机化合物。
典型的芬顿反应与紫外线照射的结合也称为光芬顿反应。不同波长的紫外线照射增加了有机化合物的氧化速率。波长低于300 nm的紫外光由于过氧化氢的额外光解作用，产生了更多的游离羟基自由基;它还负责有机化合物的直接光解。但是，波长在300纳米以上的紫外光是允许的亚铁离子再生[57,61]。Photo-Fenton反应的机理如图12所示。
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- 图12 Photo-Fenton反应的机理(来自文献57,61)。
与传统的Fenton试剂相比，使用Photo-Fenton试剂可以将有机化合物的氧化率提高十倍。降低渗滤液中碳酸盐的含量，可取得较好的效果。这是必要的，因为碳酸盐岩与羟基自由基反应使其失去活性，根据反应(7)和(8):
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