COD深度處理技術(shù)——芬頓（Fenton）高級氧化法
發(fā)布日期：2023-06-09 瀏覽次數(shù)：359
芬頓反應器的原理
過氧化氫(H2O2) 與二價鐵離子Fe的混合溶液把大分子氧化成小分子把小分子氧化成二氧化碳和水，同時FeSO4可以被氧化成3價鐵離子，有一定的絮凝的作用，3價鐵離子變成氫氧化鐵，有一定的網(wǎng)捕作用，從而達到處理水的目的。
Fenton試劑法的優(yōu)點
Fenton試劑是一種常用的高級氧化技術(shù)，相對其他氧化劑而言，其在黑暗中就能破壞有機物，具有操作過程簡單、反應易得、運行成本低廉、設備投資少且對環(huán)境友好性等優(yōu)點。
芬頓Fenton高級氧化法
Fenton法的原理
Fenton化學氧化法是應用雙氧水(H2O2)與亞鐵(Fe2+)反應產(chǎn)生氫氧自由基的原理，進行氧化有機污染反應，將廢水中有機物污染氧化成二氧化碳和水的一種高級氧化處理技術(shù)。其化學反應機制如下：
H2O2+Fe2+→OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓
影響Fenton法氧化反應效果與速率因子：反應物本身的特性，H2O2的劑量，F(xiàn)e2+的濃度，pH值，反應時間，溫度。
Fenton法的優(yōu)點
①對環(huán)境友善：處理后不像其它的化學藥品，如漂白水(次氯酸鈉)，易產(chǎn)生氯化有機物等毒性物質(zhì)，對環(huán)境造成傷害。
②占地空間?。河袡C物氧化的速度相當快，所需的停留時間短,約0.5~2小時即可，不像一般的生物處理約需12~24小時，因時間短，相對反應槽容積不需太大，可節(jié)省空間。
③操作彈性大：可依進流水水質(zhì)的好壞來改變操作條件，提高處理量。而一般的生物處理難以彈性操作。針對較高的污染量只需提高亞鐵及H2O2加藥量及適當?shù)膒H控制即可。
④初設成本低：與一般的生物處理系統(tǒng)相較，約只須其投資成本的1/3~1/4。
⑤氧化能力強：所產(chǎn)生的氫氧自由基(OH)氧化能力相當強?？商幚矶喾N毒性物質(zhì)，如氯乙烯、BTEX、氯苯、1，4Dioxane，酚、多氯聯(lián)苯、TCE、DCE、PCE等，另EDTA和酮類MTBE、MEK等亦有效。
傳統(tǒng)Fenton法缺點
①瓶頸1：Fe2+為催化劑,使H2O2產(chǎn)生成OH及OH-，但同時也伴隨著大量污泥,Fe(OH)3的產(chǎn)生成為應用中的一大缺點。
②瓶頸2：COD達一定的去除率后，無法再繼續(xù)去除有機物，易造成H2O2用藥的消耗。
傳統(tǒng)Fenton法改良
針對污泥含量高的缺點，臺灣工研院陸續(xù)開發(fā)了改良式低污泥的廢水高級氧化處理技術(shù)，其中之一就是流體化床-Fenton法。
①流體化床-Fenton法
原理：利用0.2~0.5mm硅砂擔體在結(jié)晶槽中作為結(jié)晶核種，將要處理的廢水及添加藥劑由反應池底部進入并向上流動。而反應槽外接有一回流水回路，用以調(diào)整進流水過飽和度及達到擔體上流速度，使待處理的無機離子于硅砂擔體表面形成穩(wěn)態(tài)結(jié)晶體，當晶體粒徑達1~2mm后，排出槽外進行回收再利用或達到廢棄物減排的目的。
反應機制：
H2O2+Fe2+→OH+Fe(OH)2+→……FeOOH,H2O2+FeOOH→……
技術(shù)特點：同相及異相的催化反應，污泥減少70%。減少H2O2用藥的浪費。
適用廢水COD濃度：50~1000mg/l。
②深度處理規(guī)劃構(gòu)想
A.現(xiàn)有工廠的廢水處理系統(tǒng)，一般為二沉池后直接排放。因此擬規(guī)劃一套流體化床系統(tǒng)直接將現(xiàn)在放流水排至FBR進流暫存池，接續(xù)后段FBR-Fenton反應。FBR-Fenton系統(tǒng)包含進流水調(diào)節(jié)池，F(xiàn)BR反應槽，脫氣池，中和池，慢混池，快沉池，泡藥系統(tǒng)與加藥系統(tǒng)。經(jīng)FBR-Fenton處理后的水排回原來排放口排放。
B.Fenton流體化床系統(tǒng)須新設一套FeSO4泡置系統(tǒng)供應系統(tǒng)所須的亞鐵，一套H2O2儲存與加藥系統(tǒng)，一套Ca(OH)2加藥系統(tǒng)。
C.考慮現(xiàn)場用地，為節(jié)省空間采用機器式快沉槽作為污泥沉降用。
D.預估各階段水質(zhì)：
項目化學反應系統(tǒng)出水
(即FBR-Fenton進水)FBR-Fenton出水
S.S(mg/l)<30<30
COD(mg/l)80~110<50
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