深度芬頓氧化技術(shù)介紹及成功應(yīng)用案例
芬頓氧化機(jī)理
Fenton氧化工藝是由H2O2和Fe2+組成的組合體系,實(shí)質(zhì)是在酸性條件下,H2O2在Fe2+的催化作用下產(chǎn)生具有高反應(yīng)活性的羥基自由基(·OH),其氧化裂解有機(jī)大分子,使其分解為容易處理的有機(jī)物。Fenton氧化技術(shù)處理有機(jī)污染物的實(shí)質(zhì)是·OH與有機(jī)污染物作用,其反應(yīng)機(jī)理如下:
Fe2++H2O2→Fe3++OH-+·OH
Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H+
Fe2++·OH→Fe3++OH-
H2O2+·OH→HO2·+H2O·
H2O2+HO2·→O2+H2O+·OH
Fe2++HO2·→Fe3++HO2·
HO2·→O2-+H+
O2-+H2O2→O2+OH-+·OH
自由基氧化降解有機(jī)物的實(shí)質(zhì)是·OH通過電子轉(zhuǎn)移等途徑傳播自由基鏈反應(yīng),部分進(jìn)攻有機(jī)物RH奪取氫,生成游離基R·,R·進(jìn)一步降解為小分子有機(jī)物或者礦化為CO2和H2O等無機(jī)物,部分與有機(jī)物反應(yīng)是C—C鍵或C—H鍵發(fā)生裂變,最終降解為無害物。
芬頓試劑的影響因素
OH·是氧化有機(jī)物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH-]決定了OH·的產(chǎn)量,因而決定了與有機(jī)物反應(yīng)的程度。
影響該系統(tǒng)的因素包括:溶液pH值、反應(yīng)溫度、H2O2投加量及投加方式、催化劑種類、催化劑與H2O2投加量之比等。
芬頓氧化在廢水處理中的應(yīng)用
芬頓方法與其他方法聯(lián)合用于處理制藥廢水、化工廢水、印染廢水、農(nóng)藥廢水、垃圾滲濾液、采油廢水、焦化廢水、二苯胺廢水、水中酚類物質(zhì)、硝基苯類物質(zhì)等有毒有害有機(jī)污染物的預(yù)處理階段及各類廢水的深度治理,處理效果理想。
應(yīng)用案例
某紙業(yè)(控股)有限公司成立于1995年,該公司主要生產(chǎn)卡紙(包括牛卡紙,環(huán)保??埣鞍酌媾??、高強(qiáng)瓦楞芯紙,以及涂布灰底白板紙。此次項(xiàng)目是將二沉池出水進(jìn)行深度處理。
處理規(guī)模
根據(jù)該公司提供的資料,本次設(shè)計(jì)水量為20000m3/d,即840m3/h。
進(jìn)水水質(zhì)
根據(jù)現(xiàn)有污水處理廠出水水質(zhì)確定深度處理進(jìn)水水質(zhì):CODcr≤150mg/L。
出水水質(zhì)
根據(jù)該公司的要求,出水指標(biāo)如下:CODcr≤40mg/L。
工藝流程簡(jiǎn)介
二沉池出水→提升泵站→Fonten反應(yīng)池→沉淀池→上清液與堿性廢水混合呈中性→達(dá)標(biāo)回用或排放。
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