图 1 中,3 个体系 COD 的处理效果:H2O2/Fe0 体系>H2O2/Fe3+体系>H2O2/Fe2+体系｡因为

在 pH 相同的条件下,H2O2/Fe3+体系中,先进行反应(3)生成 Fe2+,生成的 Fe2+便直接参与到

反应(1),并且水中存在的 Fe3+数量远大于 Fe2+的,抑制了反应(5),减少了· OH 的消耗,提

高了 Fe2+的有效利用率,使得 COD 去除率较高;H2O2/Fe0 体系中存在下面的反应[14]:

反应(8)､(9)能够为 Fenton 反应大量提供 Fe2+,使得反应(1)能最大程度地进行,Fe2+

的产生方式使得副反应减少,Fe2+利用率高,这样产生的·OH 就比其他 2 个反应体系多,从而

使得 COD 去除率最高｡

在给定的 pH 条件下,色度的去除率都为 100%｡因为 3 个体系都能形成 Fe(OH)3,Fe(OH)3

具有絮凝作用,其只在 pH 低于 1.7 时才会溶解,并且染料除了被絮凝还要被 Fenton 所氧化降

解｡

pH 为 3.0 时,H2O2/Fe0､H2O2/Fe2+､H2O2/Fe3+3 个体系的处理效果都达到最

好,H2O2/Fe0 反应体系 COD 去除率为 95.15%,H2O2/Fe2+反应体系 COD 去除率

92.11%,H2O2/Fe3+反应体系 COD 去除率为 93.76%,3 个体系的色度去除率均为 100%｡

2.2 H2O2 投加量对处理效果的影响

Fe0､Fe2+､Fe3+投加量均为 4.0mmol/L,pH 为 3.0,反应时间为 100min 的条件下,H2O2 投

加量设定为 2.0､4.0､6.0､8.0､10.0､12.0､14.0mL/L,考察 H2O2 投加量对 COD 和色度的影响,

结果如图 2 所示:随着 H2O2 的投加量的不断增加,3 个体系的 COD 的去除率都不断提高,最终

趋于稳定｡因为随着 H2O2 的投加量增加,反应(1)不断进行,·OH 产生量增多,COD 去除率升

高,当去除率稳定后,继续投加 H2O2 时,促进了反应(4)的有效进行,从而消耗了这部分过量

的 H2O2 与该部分 H2O2 产生的·OH,使得去除率稳定｡H2O2 为二元弱酸,第一级电离常数 K1

为 1.55×10-12,第二级电离常数 K2 为 1×10-25,在给定的投加范围内,H2O2 对 pH 无明显

的影响,对 Fenton 反应无影响｡