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      工業廢水處理|Fenton(芬頓)及類Fenton(芬頓)氧化法技術介紹

      文章編輯:新能環境人氣:440發表時間:2020-01-02【

      Fenton(芬頓)及類Fenton(芬頓)氧化法


      典型的Fenton(芬頓)試劑是由Fe2+催化H2O2分解產生˙OH,從而引發有機物的氧化降解反應。由于Fenton(芬頓)法處理廢水所需時間長,使用的試劑量多,而且過量的Fe2+將增大處理后廢水中的COD并產生二次污染。


      近年來,人們將紫外光、可見光等引入Fenton(芬頓)體系,并研究采用其他過渡金屬替代Fe2+,這些方法可顯著增強Fenton(芬頓)試劑對有機物的氧化降解能力,減少Fenton(芬頓)試劑的用量,降低處理成本,統稱為類Fenton(芬頓)反應。


      Fenton(芬頓)法反應條件溫和,設備較為簡單,適用范圍廣;既可作為單獨處理技術應用,也可與其他方法聯用,如與混凝沉淀法、活性碳法、生物處理法等聯用,作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法。


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      Fenton(芬頓)氧化法在處理氰化物的應用  


      氰化物是劇毒性的物質,在廢水的排放中都要嚴格控制氰化物的含量。


      芬頓試劑可有效地處理氰化物,處理過程中,游離的氰化物分兩步被分解。


      俄羅斯學者研究了采用Fenton(芬頓)試劑處理含有氰化物和硫氰化物的廢水(質量濃度均為1000mg/L),前者氧化率為99.8%,后者氧化率為84.0%。


      Fenton(芬頓)氧化法在處理酚類的應用  


      酚類物質有較高的毒性,對人體有致癌作用,屬于難降解的工業有機廢水。芬頓試劑可用于處理苯酚、甲酚、氯代酚等多種酚類,效果均極好。在室溫、pH=3-6和FeS04催化劑存在的情況下,H202可快速破壞酚結構,氧化過程中先將苯環分裂為二元酸,最后生成CO2和H2O。


      用芬頓試劑氧化法處理對氨基酚(PAP),探討了影響處理結果的因素。在選定的條件下,PAP去除率為96%-98%,廢水色度明顯變淺,降低了廢水的生物毒害性,改善了廢水的生物降解性能。除了可以直接降解氯酚類物質外,還可以用芬頓試劑氧化作為生物處理技術的前處理過程,使廢水的毒性降低,可生化性提高。


      Fenton(芬頓)氧化法在染料廢水處理的應用  


      (1)紡織印染廢水的組成非常復雜,多數分子是以苯環為核心的稠環、雜環結構,屬于高度穩定且有高致癌性的廢水,它難以降解,并含有大量殘余的染料和助劑。目前染料廢水主要問題是殘余染料所產生的色度。染料廢水中顏色來源于染料分子的共扼體系,芬頓試劑在酸性條件下生成HO&#8226;能夠氧化打破這種共扼結構,使之變成無色的有機分子進一步礦化。采用芬頓氧化法對染料廢水進行處理具有高效低耗、無二次污染的優勢。


      (2) Fenton(芬頓)氧化法在處理染料中間體或染料助劑廢水的應用,染料中間體廢水中常含有大量的蒽醌、萘、苯的各種取代基衍生物,具有COD高、色度高等特點,是目前較難處理的工業廢水之一。用芬頓試劑處理此類廢水的集瑞環保實驗人員研究也在陸續開展,并取得良好效果。


      用芬頓試劑處理B一萘磺酸鈉。先用Fecl3,進行混凝處理,后用芬頓試劑氧化。在適宜的條件下,廢水的COD和色度去除率分別達到99.6%和95.3%,處理后廢水可達到排放標準。


      Fenton(芬頓)氧化法在處理農藥(草甘膦)廢水的應用  


      農藥廢水是一種難治理的有機化工廢水,具有COD高、毒性大、難生物降解等特點。近來針對這點,出現了一些用Fenton(芬頓)法進行處理的研究。用芬頓法與光芬頓法降解2,4-二氯苯氧乙烯(2,4-D),探索了反應條件對降解效果的影響。在2,4-D質量濃度為200mg/I,H202質量濃度為200mg/L,Fe2+質量濃度為40200mg/L,pH為3.5的情況下,可在10min內使農藥的降解率達到85%,TOC去除率也可達到80%以上。


      Fenton(芬頓)氧化法在處理焦化廢水的應用  


      煉焦廢水含有數十種無機和有機化合物,包括氨氮、硫氰化物、硫化物、氰化物、酚、苯胺、苯并比等,其中一些是高致癌物,屬于高污染難治理的工業廢水。


      實驗人員研究了用芬頓法處理焦化廢水。探討了影響COD去除率的因素,確定了適宜的操作條件。在此條件下,焦化廢水COD去除率達88.9%.H202如分3批加人(總量不變),COD去除率可提高至92%。


      實驗人員研究了芬頓氧化/混凝協同處理焦化廢水經生物處理后的出水。結果表明,經此處理后,出水可達國家二級排放標準。如后續再經生物處理,最后出水將可穩定地達到國家一級排放標準。研究試驗中,還通過分析相對分子質量分布和小分子有機物組成,揭示了焦化廢水生物處理后出水的物質組成及其在芬頓氧化/混凝協同處理后的污染物變化規律。


      Fenton(芬頓)氧化法在處理垃圾滲濾液的應用  


      城市垃圾滲濾液是一種組成成分復雜的污水,將會污染地下水,對城市環境構成嚴重威脅。由于其含有多種有毒有害的難降解有機物,不易用傳統的生化法來處理。不同的填埋場的垃圾滲濾液的組成、濃度不同。


      垃圾滲透液中的應用,進行了用芬頓法處理垃圾滲濾液的中型試驗,反應在連續的攪拌發生器中進行,當試劑加入量適當時,COD的去除率可達67.5%,從而提高了可生化性,有利于進一步的處理。


      由以上對各種廢水的研究可知用芬頓試劑處理廢水的特點,一是反應啟動快,反應在酸性的環境中,常溫常壓,條件溫和;二是不需要設計復雜的反應系統,設備簡單、能耗小。芬頓試劑氧化性強,反應過程中可以將污染物徹底地無害化,而且氧化劑H2O:參加反應后的剩余物可以自行分解掉,不留殘余,同時也是良好的絮凝劑,效果好。


      Fenton(芬頓)試劑在處理各種廢水的時候,其反應條件差別不大,這就方便了Fenton(芬頓)試劑的工業化應用。

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