*(H2O2) 與二价鐵离子(zi)Fe的混合溶液把大分子氧化成小(xiao)分子把小分子氧(yang)化成二氧化碳和水,同時FeSO4可以被氧化成3价鐵离(li)子,有(you)一定(ding)的絮凝的作用,3价鐵离子變成(cheng)氢氧化鐵,有一定的網捕作用,从而達到(dao)處理水的目的。
Fenton試剂是一種常用(yong)的高級氧化技術(shu),相對(dui)其(qi)他氧化剂而言,其在黑暗(an)中就能破坏(huai)有機物,具有操(cao)作過程簡單、反應易(yi)得、運行成本低(di)廉、設備投资少且對環境友好性等優點。
Fenton化學氧化法是應(ying)用雙氧水(H2O2)與亚鐵(Fe2+)反應產生氢氧自由基(ji)的原理(li),進行氧化有機污染反應,將废水中有機物污染氧化成二氧化碳和(he)水的一(yi)種高級氧化處理技術。其化學(xue)反應機製(zhi)如下:
H2O2+Fe2+→OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓
影(ying)響(xiang)Fenton法氧化反應效果與速率(lv)因子(zi):反應物本身的特性,H2O2的剂(ji)量,Fe2+的浓度,pH值,反應時間,温(wen)度。
①對環境友善:處(chu)理(li)后不像其它的化學药品,如漂白水(次氯酸钠(na)),易產生氯化有機物等毒性物質,對環境造成伤害(hai)。
②占地空間小:有機物氧化的速度(du)相(xiang)当快,所需的停留時間短(duan),約0.5~2小時即可,不像一般的生物處(chu)理約需12~24小時,因時間短,相對反應槽容积(ji)不需太大,可節省(sheng)空間(jian)。
③操作弹性大:可依進流水水質的好坏來改變(bian)操作条件,提高處理量。而一般的(de)生物處理难以弹性操作。针對较高的污(wu)染量只需提高亚鐵及H2O2加药(yao)量及適(shi)当的pH控(kong)製(zhi)即可。
④初設成本低:與一般的生物(wu)處理系統(tong)相较,約只须其投资成本的1/3~1/4。
⑤氧化能力強:所產生的氢(qing)氧自由基(ji)(OH)氧化能力相当強。可(ke)處理多種毒性物(wu)質,如氯乙(yi)烯、BTEX、氯苯、1,4Dioxane,酚、多氯聯苯、TCE、DCE、PCE等,另EDTA和酮類(lei)MTBE、MEK等亦有效。
①瓶颈1:Fe2+為催化剂,使H2O2產生成OH及OH-,但同時也伴(ban)随着大量污泥(ni),Fe(OH)3的產生成(cheng)為應用中的一大缺(que)點。
②瓶颈2:COD達(da)一定的去除率(lv)后,无法(fa)再繼續去除有機物(wu),易(yi)造成H2O2用药的消耗。
针對污(wu)泥含量高(gao)的缺點,中國臺湾工研(yan)院陆續開(kai)发了改良式低污泥的废水高級氧化處理技術,其中(zhong)之一就是流體(ti)化床-Fenton法。
①流體化床-Fenton法
原理:利用(yong)0.2~0.5mm硅砂(sha)擔體在結晶槽中作為結晶核(he)種,將要處理的废水及添加药(yao)剂由反應池(chi)底部進入並向上流動。而反應槽(cao)外接有一回(hui)流水回路,用以(yi)調整進流水過飽和度及達到擔體上流(liu)速度,使待處理的无機离子於(yu)硅砂擔體(ti)表面形成稳態結晶體,当晶體粒径達1~2mm后,排出槽外進行回收再利用或達到(dao)废弃物减排的目的。
反應機製:
H2O2+Fe2+→OH+Fe(OH)2+→……FeOOH,H2O2+FeOOH→……
技術特點:同相及异相(xiang)的催化反應,污泥减少70%。减少H2O2用药的(de)浪費。
適用废水COD浓度:50~1000mg/l。
②深度處理規劃構想
A.現有工(gong)廠(chang)的废水處理系統,一般(ban)為(wei)二沉池后直接排放。因此擬規劃一套流體化床系統直接(jie)將現在放流水排至FBR進流暂存(cun)池,接續后段FBR-Fenton反應。FBR-Fenton系統包含進流水調節池(chi),FBR反(fan)應槽(cao),脱氣池,中和池,慢混池,快沉池,泡药系(xi)統與加药(yao)系統。經FBR-Fenton處理后(hou)的水排回(hui)原來排放口排放。
B.Fenton流體化床系統须新設一套FeSO4泡置系統(tong)供應系統所(suo)须的亚鐵,一套H2O2储存與加药系統,一套Ca(OH)2加药系統。
C.考虑(lv)現場用地(di),為節省空間采用(yong)機器式快(kuai)沉槽作為污泥沉降用。
D.预估各阶段水質:
項(xiang)目化學反(fan)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