摘要： 棕櫚油作為一種重要的植物油，在我國廣泛應(yīng)用于方便面制作、餐館烹飪、家庭煮食、肥皂制造以及化學(xué)油脂工業(yè)等多個領(lǐng)域。然而，棕櫚油廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水若未經(jīng)有效處理便排入水體，將會對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此，尋求高效、環(huán)保的廢水處理方法對于棕櫚油產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文綜述了Fenton法及其衍生工藝處理棕櫚油廠廢水（POME）的研究現(xiàn)狀，主要介紹了Fenton、Fenton氧化與傳統(tǒng)方法結(jié)合、電Fenton、光Fenton及Fenton衍生工藝與其他方法結(jié)合在POME處理領(lǐng)域的應(yīng)用進展，同時詳細(xì)地介紹了各種方法對棕櫚油廠廢水的處理效果及其優(yōu)缺點。最后，展望了Fenton法及其衍生工藝在POME處理領(lǐng)域未來的研究重點和發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：Fenton；Fenton衍生工藝；棕櫚油；棕櫚油廠廢水

中圖分類號：TQ085.41文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號： 1004-0935（2025）02-0311-05

我國棕櫚油生產(chǎn)主要集中在南部地區(qū)，如廣東、云南、海南等省份，這些地區(qū)的氣候條件適宜油棕的生長，從而推動了棕櫚油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1-5]。然而，棕櫚油生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢水對環(huán)境造成了嚴(yán)重的威脅[6]。POME是黏稠的黃褐色液體，排放溫度高達(dá)80～90 ℃，pH為4.0～5.0。廢水中含有大量脂肪和脂肪酸等油類污染物，COD和BOD含量高[7]。這些特點使得POME的處理變得尤為復(fù)雜和困難。當(dāng)未經(jīng)處理的POME排入受納水體時，會迅速消耗水體中的溶解氧。廢水中的油脂還會形成一層薄膜，進一步阻斷空氣中的氧氣溶解入水中[8]。當(dāng)POME的污染負(fù)荷超過受納水體的同化能力時，水體將變得完全沒有溶解氧，導(dǎo)致厭氧反應(yīng)的發(fā)生。這不僅會產(chǎn)生H2S和其他難聞氣體，還會使水體生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞[6]。此外，魚類等水生生物接觸POME后，會出現(xiàn)器官病理學(xué)變化，這也進一步證明了廢水對人類可能的毒性[9]?，F(xiàn)如今，土壤灌溉[6]、過濾[10]、混凝[11]、膜技術(shù)[12]、活性污泥法[13]和生物膜法[11]是主要的處理POME的傳統(tǒng)方法（具體優(yōu)點和缺點見表1）。當(dāng)前，利用傳統(tǒng)方法處理POME已遇到瓶頸期。因此，研究出一種清潔綠色、高效去除POME的新型處理技術(shù)具有極高的研究意義。

與傳統(tǒng)處理方法相比，F(xiàn)enton法及其衍生工藝在處理POME方面確實展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢，包括反應(yīng)速度快、清潔、綠色、無污染、穩(wěn)定性好等特點。這些優(yōu)勢使得Fenton法及其衍生工藝成為處理POME的一種有效的新型方法。本文詳細(xì)介紹了Fenton法及其衍生工藝處理POME的最新應(yīng)用進展，并展望了Fenton法及其衍生工藝處理POME的發(fā)展趨勢。

1Fenton法在處理POME中的應(yīng)用和研究

1.1Fenton試劑單獨降解POME

自從Fenton試劑被發(fā)現(xiàn)以來，其適用范圍和實際應(yīng)用的研究得到了廣泛的關(guān)注。大量研究已經(jīng)證實，F(xiàn)enton試劑能夠有效氧化降解多種工業(yè)廢水，包括造紙廢水[14]、選礦廢水[15]、染料廢水[16]、垃圾滲濾液[17]和生活污泥[18]等。針對水體中難降解的有機物，如多環(huán)芳烴[19]、氯酚類[20]、除草劑[21]、甲基叔丁基醚[22]、硝基苯[23]等，F(xiàn)enton試劑也表現(xiàn)出了良好的去除效果。隨著Fenton氧化技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，越來越多的研究開始將重點放在Fenton法去除有機污染物上。其中，棕櫚油廠廢水（POME）作為一種典型的有機廢水，其處理也受到了廣泛的關(guān)注。Fenton反應(yīng)作為典型的高級氧化反應(yīng)，具有原料來源廣泛、能快速降解水中有機污染物、不需要復(fù)雜儀器和加壓設(shè)備的優(yōu)點。在處理POME時，F(xiàn)enton法能夠去除廢水中的多種物質(zhì)，如TOC、油脂、COD等，同時還能提高廢水的可生化性，為后續(xù)的生物法處理創(chuàng)造了良好的條件。此外，F(xiàn)enton法還能去除POME中的顏色和異味，降低廢水的毒性，從而減輕對環(huán)境的污染。這些優(yōu)點使得Fenton法在POME處理中具有重要的應(yīng)用價值。然而，F(xiàn)enton法在實際應(yīng)用中仍存在一些問題，如藥劑消耗量大、成本較高、可能產(chǎn)生鐵泥等二次污染物等。因此，未來的研究需要進一步優(yōu)化Fenton法的操作條件，降低藥劑消耗量和成本，同時探索與其他廢水處理技術(shù)的結(jié)合使用，以實現(xiàn)更高效、更經(jīng)濟的POME處理。

GAMARALALAGE等[9]在完全碳氮平衡的條件下，對POME進行了Fenton法氧化降解的研究，發(fā)現(xiàn)隨著H2O2濃度的增加，TOC還原率也隨之提高。在特定條件下，TOC還原率可以在180 min內(nèi)達(dá)到91%，這比現(xiàn)有的生物處理方法要快得多。酈和生等[24]使用Fenton高級氧化技術(shù)處理模擬含油廢水。在水樣中油濃度為120 mg·L-1，c（H2O2）=40 mmol·L-1，c（Fe2+）＝4 mmol·L-1，pH為3.0，T為30 ℃的條件下，反應(yīng)2 h后油的去除率最高為48.4%。ISHAK等[25]使用Fenton法提高含油廢水的可生化性。通過對Fenton工藝的優(yōu)化和應(yīng)用，成功地將廢水的可生化性（BOD5/COD）從0.27提高到0.43。

從這些研究中可以看出，F(xiàn)enton法在處理POME時，通過調(diào)整H2O2、Fe2+的濃度和pH值等參數(shù)，可以有效地去除廢水中的有機物和油類，并提高廢水的可生化性。然而，不同的廢水成分和處理條件可能需要不同的參數(shù)設(shè)置以達(dá)到最佳的處理效果。此外，F(xiàn)enton法雖然有效，但也存在一些問題，如產(chǎn)生的鐵泥需要處理、對pH值敏感等，因此在實際應(yīng)用中需要綜合考慮各種因素。

1.2Fenton氧化與傳統(tǒng)方法結(jié)合降解POME

為了克服Fenton法單獨使用時的局限性，研究人員開始探索將Fenton法與其他傳統(tǒng)方法（如混凝、膜技術(shù)、吸附等）結(jié)合使用來治理POME。這種結(jié)合使用的方式可以充分發(fā)揮各種方法的優(yōu)勢，提高處理效果并降低成本。然而，如何優(yōu)化組合使用的工藝參數(shù)和操作流程，以及如何處理產(chǎn)生的污泥等問題，仍然需要進一步的研究和探索。

PARTHASARATHY等[26]使用殼聚糖混凝與Fenton氧化聯(lián)合處理POME。當(dāng)殼聚糖濃度為2 500 mg·L-1，F(xiàn)eSO4濃度為2 500 mg·L-1，H2O2濃度為500mg·L-1時，TSS去除率高達(dá)98.7%，COD去除率為62.61%。殼聚糖混凝作為預(yù)處理步驟，能有效去除懸浮物和部分有機物，為Fenton氧化提供良好的反應(yīng)環(huán)境。MU等[27]采用陶瓷膜（CM）與Fenton-活性炭（AC）吸附相結(jié)合的方法處理含油廢水。組合工藝對COD和TOC的去除率可達(dá)70%以上，濁度去除率高達(dá)97%。陶瓷膜與活性炭的結(jié)合，既提高了處理效率，又通過活性炭的吸附作用減少了膜污染。

這些研究案例表明，F(xiàn)enton氧化法在處理POME方面具有顯著優(yōu)勢，而與其他技術(shù)的結(jié)合則能進一步提高處理效率和水質(zhì)。隨著研究的深入和技術(shù)的進步，F(xiàn)enton氧化將在POME處理領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。

2Fenton衍生工藝處理POME

隨著廢水降解要求的提高和污染物復(fù)雜性的增加，傳統(tǒng)的Fenton法在某些情況下可能無法完全滿足處理需求。因此，研究人員開始探索Fenton法的衍生工藝，通過添加電、光等外加能量，或者改變催化劑的形態(tài)，以提高廢水處理的效率和效果。

2.1電-Fenton體系

電-Fenton法結(jié)合了電化學(xué)和Fenton試劑的特性，通過電化學(xué)過程持續(xù)生成Fe2+和H2O2，進而在酸性條件下產(chǎn)生·OH自由基，實現(xiàn)對有機污染物的有效降解[28-29]。這種方法不僅避免了大量化學(xué)藥劑的使用，減少了二次污染的風(fēng)險，而且設(shè)備相對簡單，易于實現(xiàn)自動化控制。此外，由于Fe2+和H2O2的持續(xù)產(chǎn)生，有機物能夠得到更加完全的氧化，污泥產(chǎn)生量也較少，后續(xù)處理相對簡單。然而，電-Fenton法也存在一些缺點。首先，能量消耗較大，因為需要通電以產(chǎn)生Fe2+和H2O2，這增加了運行成本。其次，鐵離子消耗后難以再生，這可能導(dǎo)致處理效果的下降和鐵離子的累積。針對這些缺點，研究者們正在探索改進電-Fenton法的方法。例如，通過優(yōu)化電極材料和反應(yīng)條件來降低能量消耗；通過添加催化劑或改變反應(yīng)條件來促進鐵離子的再生等。這些改進措施有望進一步提高電-Fenton法的處理效率和經(jīng)濟效益。

CHAIRUNNISAK等[30]的研究結(jié)果表明，電Fenton法在處理POME時，對COD的去除效果優(yōu)于電絮凝法。電Fenton法通過電化學(xué)過程持續(xù)產(chǎn)生Fe2+和H2O2，進而生成·OH自由基，實現(xiàn)對有機污染物的有效降解。該方法具有處理過程清潔、設(shè)備簡單、易于自動化控制等優(yōu)點。然而，能量消耗較大和鐵離子消耗后難再生是其主要缺點。鄭季鑫[31]的研究表明，微電解與Fenton氧化聯(lián)合使用可以顯著提升含油廢水的處理效率。微電解過程產(chǎn)生的Fe2+與Fenton聯(lián)用達(dá)到了很好的協(xié)同作用，使得油的去除率高達(dá)98.73%，且H2O2用量更低。這種工藝充分利用了微電解法的原電池效應(yīng)和Fenton氧化過程中羥基自由基的強氧化作用，實現(xiàn)了對難降解有機物的有效去除。

這些研究案例表明，電Fenton處理POME方面具有廣闊的應(yīng)用前景，可以實現(xiàn)對有機污染物的有效降解和去除，同時降低處理成本和提高處理效率。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，相信電Fenton法將在未來的POME處理領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。

2.2光-Fenton體系

光-Fenton法利用紫外光或可見光照射，加速Fe2+與H2O2之間的反應(yīng)，產(chǎn)生更多的羥基自由基。光Fenton法作為一種高級氧化技術(shù)，在傳統(tǒng)Fenton法的基礎(chǔ)上引入了光輻射，從而顯著提高了有機物的降解效率[32-34]。其優(yōu)點主要包括：（1）協(xié)同效應(yīng)。Fe2+和紫外光對H2O2的催化分解存在協(xié)同效應(yīng)，使得H2O2的分解速率遠(yuǎn)超過單獨使用紫外光或Fe2+時的速率。這種協(xié)同效應(yīng)大大加速了·OH自由基的生成，從而提高了有機污染物的降解效率。（2）有機污染物光降解。在紫外光的作用下，部分有機污染物可以直接被降解，這進一步增強了光Fenton法的處理效果。（3）Fe離子循環(huán)。光Fenton法中，F(xiàn)e3+可以通過光化學(xué)還原轉(zhuǎn)化為Fe2+，從而維持了Fe離子之間的良好循環(huán)反應(yīng)。這不僅降低了Fe2+的用量，提高了試劑的利用效率，還使得Fe3+也能參與反應(yīng)生成·OH自由基，進一步提高了有機物的降解效率。然而，光Fenton法也存在一些缺點：（1）設(shè)備費用高、能耗大。光Fenton法需要配備紫外光源或可見光源，以及相應(yīng)的反應(yīng)器和控制系統(tǒng)，這導(dǎo)致設(shè)備費用較高。同時，光源的運行也需要消耗大量的電能，增加了處理成本。（2）降解濃度限制。光Fenton法在處理較低濃度的有機污染物時效果較好，但當(dāng)有機物濃度較高時，需要更長的紫外線輻射時間和更多的H2O2用量，這增加了處理成本和難度。（3）太陽能利用率低。盡管光Fenton法利用了光輻射來提高處理效果，但其對太陽能的利用率仍然較低。這意味著在實際應(yīng)用中，可能需要額外提供光源或利用其他方式來提高太陽能的利用率。為了克服這些缺點，研究者們正在探索新的技術(shù)和方法，如優(yōu)化光源類型、改進反應(yīng)器設(shè)計、開發(fā)新型催化劑等，以提高光Fenton法的處理效率和降低成本。同時，也可以考慮將光Fenton法與其他廢水處理技術(shù)相結(jié)合，如生物處理、吸附、膜分離等，以實現(xiàn)更高效的廢水處理。

ALJUBOURY等[35]引入太陽能光Fenton技術(shù)處理含油廢水。最佳條件下，TOC和COD的最大去除率分別為59.3%和74.7%。處理時間較以往縮短，表明該技術(shù)在處理含油廢水方面具有潛力。ARUTANTI等[36]將光催化與Fenton技術(shù)聯(lián)合用于降解POME中的木質(zhì)素。在最佳條件下，非均相光Fenton對100 mg·L-1木質(zhì)素的降解率可達(dá)90%。這表明光催化與Fenton技術(shù)的結(jié)合可以顯著提高處理效果。

這些研究不僅展示了光Fenton在POME處理中的有效性，還探討了不同參數(shù)對處理效果的影響，為實際應(yīng)用提供了有價值的參考。然而，這些技術(shù)在實際應(yīng)用中還需考慮成本、能耗、設(shè)備要求等因素，以實現(xiàn)經(jīng)濟、環(huán)保和可持續(xù)的廢水處理。

2.3Fenton衍生工藝與其他方法結(jié)合處理POME

混合系統(tǒng)能夠結(jié)合物理、化學(xué)和生物技術(shù)的優(yōu)勢，以更高效地去除廢水中的POME。通過不同的技術(shù)組合，可以實現(xiàn)更廣泛的污染物去除范圍，提高處理效率，并降低能耗和成本。然而，具體的混合系統(tǒng)設(shè)計和操作參數(shù)需要根據(jù)實際情況進行優(yōu)化和調(diào)整。混合系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以解決傳統(tǒng)單一技術(shù)無法有效去除POME的問題，還可以為廢水處理領(lǐng)域帶來新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。

BABU等[37]結(jié)合了電芬頓和生物氧化兩種技術(shù)來處理POME中的脂肪酸。電芬頓技術(shù)通過電解產(chǎn)生H2O2和Fe2+，從而引發(fā)Fenton反應(yīng)產(chǎn)生·OH，能夠降解有機污染物。生物氧化則利用微生物的代謝活動來進一步降解有機物。通過電芬頓預(yù)處理，廢水中的脂肪酸被轉(zhuǎn)化為低分子量脂肪酸，隨后通過生物氧化被進一步降解為CO2。這種組合技術(shù)能夠顯著去除COD（86%）和BOD（85%），表明其在處理POME方面的有效性。周英勃等[38]采用了多級復(fù)合方法，包括絮凝劑、鐵碳微電解、Fenton試劑和DSA電化學(xué)法。絮凝劑用于去除廢水中的懸浮物和膠體物質(zhì)；鐵碳微電解產(chǎn)生Fe2+和H2O2，進而引發(fā)Fenton反應(yīng)；Fenton試劑進一步強化了氧化過程；最后，DSA電化學(xué)法通過電解產(chǎn)生強氧化劑來降解有機物。隨著不同處理步驟的加入，COD去除率逐漸提高。單獨使用絮凝劑時，COD去除率為38.5%；加上鐵碳微電解后，去除率提高到61.5%；再引入Fenton試劑，去除率增加到85.4%；最后，通過DSA電化學(xué)法電解3 h，總的COD去除率可達(dá)到92.31%。這表明多級復(fù)合方法在處理含油廢水方面具有顯著優(yōu)勢。

這些研究不僅展示了高級氧化技術(shù)在處理POME中的廣泛應(yīng)用和顯著效果，還為研究者提供了針對不同類型廢水的有效處理策略。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和優(yōu)化，相信未來將有更多高效、環(huán)保的廢水處理方法問世。

3結(jié)束語

Fenton法及其衍生工藝在處理POME方面的應(yīng)用已經(jīng)取得了一些進展。研究人員通過實際應(yīng)用和實驗研究，證明了Fenton法及其衍生工藝可以有效降解不同種類的有機污染物，如苯、酚、染料等，同時對重金屬離子的去除效果也較好。這些研究成果為Fenton法及其衍生工藝在POME處理領(lǐng)域的應(yīng)用提供了有力的支持。

展望未來，F(xiàn)enton法及其衍生工藝在處理POME方面的發(fā)展趨勢將主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1）催化劑的進一步改進。探索新型的催化劑或改良傳統(tǒng)的催化劑，以提高催化劑的穩(wěn)定性和再生性，同時減少鐵的泄漏。這將有助于提高Fenton法的處理效率和降低處理成本。2）反應(yīng)參數(shù)的優(yōu)化。進一步探究藥劑的加入次序、廢水的初始濃度、溫度和反應(yīng)時間等因素對處理效果的影響，以尋求最佳的參數(shù)組合。這將有助于提高Fenton法的處理效果和穩(wěn)定性。3）與其他技術(shù)的聯(lián)用。Fenton法可以與其他廢水處理技術(shù)（如混凝沉降法、活性炭法等）聯(lián)用，以降低成本并提高處理效果，實現(xiàn)更高效、更經(jīng)濟的廢水處理。4）環(huán)保和可持續(xù)性。隨著環(huán)保意識的提高，對廢水處理技術(shù)的環(huán)保和可持續(xù)性要求也越來越高。Fenton法作為一種清潔、綠色的廢水處理技術(shù)，將受到更多的關(guān)注和重視，未來將致力于進一步提高Fenton法的環(huán)保性能和可持續(xù)性，以滿足廢水處理的需求。

總之，F(xiàn)enton法及其衍生工藝在處理POME方面具有顯著的優(yōu)勢和良好的發(fā)展前景。隨著技術(shù)的不斷進步和研究的深入，F(xiàn)enton法將在廢水處理領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。

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Research Progress on the Treatment of Wastewater from Palm Oil Plant by Fenton Process and Its Derivative Process

OU Huan， BAN Fuchen

（Shenyang Jianzhu University ， Shenyang Liaoning 110168， China）

Abstract： As an important vegetable oil， palm oil is widely used in many fields such as instant noodle making， restaurant cooking， home cooking， soap making and chemical oil industry. However， if the wastewater produced in the palm oil production process is discharged into the water without effective treatment， it will cause serious pollution to the ecological environment. Therefore， it is of great significance to seek efficient and environmentally friendly wastewater treatment methods for the sustainable development of palm oil industry. This paper reviews the research status of Fenton process and its derivative process in the treatment of palm oil plant wastewater （POME）， and mainly introduces the application progress of Fenton， Fenton oxidation combined with traditional methods， electro-Fenton， photo-Fenton and Fenton derivative process combined with other methods in the treatment of POME. At the same time， the treatment effect and advantages and disadvantages of various methods on wastewater from palm oil plant are introduced in detail. Finally， the future research focus and development trend of Fenton process and its derivative process in the field of POME treatment are prospected.

Key words： Fenton; Fenton derivative process; Palm oil; Palm oil plant wastewater