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頓氧化法可作為廢水生化處理前的預處理工藝，也可作為廢水生化處理后的深度處理工藝。該方法主要適用于含難降解有機物廢水的處理，如造紙工業廢水、煤化工業廢水、石油化工廢水、精細化工廢水、發酵工業廢水、垃圾滲濾液等廢水，以及對工業園區集中廢水處理廠等廢水的處理。
一、芬頓反應原理
1893年，化學家Fenton發現，過氧化氫(H2O2)與二價鐵離子的混合溶液具有強氧化性，可以將當時很多已知的有機化合物如羧酸、醇、酷類氧化為無機態，氧化效果十分顯著。但此后半個多世紀中，這種氧化性試劑卻因為氧化性*而沒有太被重視。
進入20世紀70年代，芬頓試劑在環境化學領域中找到了它應有的位置。芬頓試劑具有去除難降解有機污染物的功能，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中得到了廣泛應用。當年，芬頓發現該試劑時，并不清楚過氧化氫與二價鐵離子反應到底生成了何種氧化劑，只知道該氧化劑具有很強的氧化能力。二十多年后，有人假設可能反應中產生了羥基自由基，否則氧化性不會有如此強。因此，人們采用了一個領域內較廣泛使用的化學反應方程式來描述芬頓試劑中發生的化學反應：
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