催化氧化罐
流化床芬頓罐原理于1894 年由H.J.Fenton 發現當 H2O2 及Fe2+共同存在時，其分解 tartaric acid 能力高于兩者單獨存在時，直到1934 年由Haber 及Weiss 氏證實Fenton 可用來氧化有機化合物（Carberry and Yang, 1994）。Fenton法是過氧化氫與亞鐵離子與酸性條件下，生成具強氧化能力的氫氧自由基（OH?）氧化有機物，亞鐵離子被氧化成三價鐵離子，故Fenton 程序同時兼具氫氧自由基氧化與鐵鹽混凝雙重功能，其反應機制如下：
Fe2+ + H2O2→Fe3+ + OH•+ OH-
(1) Fe2+ + OH•→Fe3+ + OH-
(2) OH•+ H2O2→HO2•+ H2O
(3) Fe2+ + HO2•→Fe(HO2)2+
(4) Fe3+ +HO2•→Fe2+ + O2 + H+
(5) HO2•→O2•- + H+
(6) Fe3+ + O2•- →Fe2+ + O2
(7) HO2•+ HO2•→H2O2 + O2
(8) OH•+ HO2•→H2O + O2
(9) OH•+ O2•-→OH- + O2
(10) OH•+ OH•→H2O2 (11)
當Fe2+于H2O2 與酸性條件（低pH）反應時，產生具有強氧化能力氫氧化氫自由基（OH?），（OH?）氧化能力僅次于氟，其標準還原電位E0=2.80 volt。Fe2+被H2O2 氧化成Fe3+，Fe2+與Fe3+鐵鹽為化學混凝常用之鐵鹽混凝劑，此外Fe3+會與H2O2 反應，產生•HO2，Fe2+亦會與•OH反應。
流化床芬頓罐 廢水處理時，水中會含有一種以上有機物，當有機物存在時，其氧化機制可分為兩種： 1、氫氧自由基的加成；2、氫原子奪取。方程式中R、RHn 及RH?n-1分別為參與反應有機物及中間產物，R’為最終產物。 OH?+ R → （OH?）→ RHn OH?+ RHn → （RH?n-1） + H2O→ R’ Fenton 混凝則為亞鐵離子反應產生三價鐵離子與氫氧根離子產生， [Fe(H2O)6]3+ + H2O → [Fe(H2O)5OH]2+ + H3O+ [Fe(H2O)5OH]2+ + H2O →[Fe(H2O)4(OH)2]+ + H3O+ 在pH 為3-7 的條件下，上述生成物會產生如下反應 2 [Fe(H2O)5OH]2+ → [Fe2(H2O)8(OH)2]4+ + 2H2O [Fe2(H2O)8(OH)2]4+ + H2O →[Fe(H2O)7(OH)3]3+ + H3O+ [Fe2(H2O)7(OH)3]3++[Fe(H2O)5OH]2+→[Fe(H2O)7(OH)3]3++H2O+ 。
鐵氧體法為目前有效降低芬頓處理費用的方法之一，其于1959年Feitkenecht提出有關Fe(OH)2懸浮液通過空氣氧化形成鐵氧體報告。通過文獻可以知道鐵氧體可以有效降低芬頓反應第6步反應勢能；和降低第5步反應，從而降低雙氧水的用量。
流化床芬頓罐是利用流化床的方式使Fenton 法所產生之三價鐵大部分得意結晶或沉淀附著在流化床的填料上，是一項結合了化學氧化（Fenton 法）、異相化學氧化（H2O2/Fenton）、流化床結晶及Fenton的還原溶解等功能的新技術。
流化床芬頓罐這項技術將傳統的Fenton 氧化法作了大幅度的改良，如此可減少Fenton 法大量的化學污泥量，同時填料表面形成的鐵氧體具有異相催化的效果，而流化床的方式亦促進了化學反應及傳質效率，使COD去除率提高。
廢水進入流化床中與亞鐵離子和雙氧水進行反應，然后通過水流分布器將廢水，亞鐵的混合液進行均勻布水，布水完成后流化床內的催化填料表面附著的鐵氧體降低雙氧水的分解勢能，使雙氧水氧化的起始吉布斯自由能降低，從而減少雙氧水氧化亞鐵離子成為三價鐵離子的量，進而減少加入雙氧水無效分解，提高雙氧水的利用率。雙氧水添加量進行減少了，運行費用可以大幅降低，根據相關工程經驗流化床芬頓反應器可以比其他芬頓反應器的運行費用降低至少1/3以上。
流化床芬頓罐由于填料處于流化狀態，使雙氧水產生的氫氧自由基與廢水中的有機物幾率大大增加，縮短反應時間，降低處理設施的容積，從而降低處理設施的造價，根據相關工程比較處理設備造價可以降低1/4以上。流化床芬頓反應器內不需要外加動力進行攪拌，可以減少雙氧水因劇烈攪動造成的無效分解，降低雙氧水用量，降低運行費用；不需要外加動力攪拌也可以降低空氣中氧氣對廢水的復氧，減少亞鐵的無效氧化，降低運行費用；無動力攪拌，可以降低系統電耗，降低運行費用。
流化床芬頓反應器采用特殊結構制作，可以增加各物質之間的傳質效率，縮短反應時間及降低藥品消耗，降低運行費用。
