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          COD深度處理技術——芬頓(Fenton)高級氧化法
          類別:新聞中心 發布時間:2021-06-02 10:51:51 瀏覽:0 [返回]


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          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,有一定的網捕作用,從而達到處理水的目的。



          Fenton試劑法的優點


          Fenton試劑是一種常用的高級氧化技術,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、設備投資少且對環境友好性等優點。



          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。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,Fe2+的濃度,pH值,反應時間,溫度。



          Fenton法的優點

          ①對環境友善:處理后不像其它的化學藥品,如漂白水(次氯酸鈉),易產生氯化有機物等毒性物質,對環境造成傷害。


          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,可節省空間。


          ③操作彈性大:可依進流水水質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加藥量及適當的pH控制即可。


          ④初設成本低:與一般的生物處理系統相較,約只須其投資成本的1/3~1/4。


          ⑤氧化能力強:所產生的氫氧自由基(OH)氧化能力相當強??商幚矶喾N毒性物質,如氯乙烯、BTEX、氯苯、1,4Dioxane,酚、多氯聯苯、TCE、DCE、PCE等,另EDTA和酮類MTBE、MEK等亦有效。



          傳統Fenton法缺點

          ①瓶頸1:Fe2+為催化劑,使H2O2產生成OH及OH-,但同時也伴隨著大量污泥,Fe(OH)3的產生成為應用中的一大缺點。


          ②瓶頸2:COD達一定的去除率后,無法再繼續去除有機物,易造成H2O2用藥的消耗。



          傳統Fenton法改良

          針對污泥含量高的缺點,臺灣工研院陸續開發了改良式低污泥的廢水高級氧化處理技術,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硅砂擔體在結晶槽中作為結晶核種,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態結晶體,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深度處理規劃構想


          A.現有工廠的廢水處理系統,一般為二沉池后直接排放。因此擬規劃一套流體化床系統直接將現在放流水排至FBR進流暫存池,接續后段FBR-Fenton反應。FBR-Fenton系統包含進流水調節池,FBR反應槽,脫氣池,中和池,慢混池,快沉池,泡藥系統與加藥系統。經FBR-Fenton處理后的水排回原來排放口排放。


          B.Fenton流體化床系統須新設一套FeSO4泡置系統供應系統所須的亞鐵,一套H2O2儲存與加藥系統,一套Ca(OH)2加藥系統。


          C.考慮現場用地,為節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:


          項目化學反應系統出水

          (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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