2019年果殼濾料廠家芬頓法(Fenton)處理難降解污水原理及案例分析

　　2019年果殼濾料生產(chǎn)廠家芬頓法(Fenton)處理難降解污水原理及案例分析。芬頓的實(shí)質(zhì)是二價(jià)鐵離子和雙氧水之間的鏈反應(yīng)催化生成羥基自由基。羥基自由基具有較強(qiáng)的氧化能力，其氧化電位僅次于氟，高達(dá)2.80V。另外, 羥基自由基具有很高的電負(fù)性或親電性，其電子親和能高達(dá) 569.3kJ，具有很強(qiáng)的加成反應(yīng)特性，因而 Fenton試劑可無選擇氧化水中的大多數(shù)有機(jī)物，特別適用于生物難降解或一般化學(xué)氧化難以湊效的有機(jī)廢水的氧化處理。

　　一、 氧化機(jī)理

　　由于在催化劑的存在下，能高效率地分解生成具有強(qiáng)氧化能力和高電負(fù)性或親電子性(電子親和能力569.3KJ的羥基自由基 ， 可以氧化降解水體中的有機(jī)污染物，使其最終礦化為，及無機(jī)鹽類等小分子物質(zhì)。據(jù)計(jì)算在pH=3的溶液中，的氧化電位高達(dá)2.73 V，其氧化能力在溶液中僅次于氫氟酸。因此，芬頓試劑對(duì)絕大部分的有機(jī)物都可以氧化降解。Fenton試劑具有很強(qiáng)的氧化性，而且其氧化性沒有選擇性，能適應(yīng)各種廢水的處理。

　　二、 Fenton工藝具有如下特點(diǎn)：

　　2.1 氧化能力強(qiáng)。

　　羥基自由基的氧化還原電位為2.8V，僅次于氟(2.87V)，這意味著其氧化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通的化學(xué)氧化劑，能夠氧化絕大多數(shù)有機(jī)物，而且可以引發(fā)后面的鏈反應(yīng)，使反應(yīng)能夠順利進(jìn)行。

　　2.2 氧化速率快

　　過氧化氫分解成羥基自由基的速度很快，氧化速率也較高。羥基自由基與不同有機(jī)物的反應(yīng)速率常數(shù)相差很小，反應(yīng)異常迅速。另一方面也表明羥基自由基對(duì)有機(jī)物氧化的選擇性很小，一般的有機(jī)物都可氧化。

　　2.3 適用范圍廣

　　羥基自由基具有很高的電負(fù)性或親電性。很容易進(jìn)攻高電子云密度點(diǎn)，這決定了Fenton試劑在處理含硝基、磺酸基、氯基等電子密度高的有機(jī)物的氧化方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。而這些物質(zhì)的B/C的值小，生物化學(xué)方法很難將其降解，一般化學(xué)氧化法也難以湊效。因此 Fenton試劑彌補(bǔ)了這個(gè)方面的不足，具有很大的潛力。

　　對(duì)廢水中干擾物質(zhì)的承受能力較強(qiáng)，既可以單獨(dú)使用，也可以與其他工藝聯(lián)合使用，以降低成本，提高處理效果。

　　膠體能在低pH值范圍內(nèi)使用，而在低pH值范圍內(nèi)有機(jī)物大多以分子態(tài)存在，比較容易去除，這也提高了有機(jī)物的去除效率。

　　三、 反應(yīng)機(jī)理

　　氧化反應(yīng)采用Fenton試劑，其基本組成是與，其實(shí)質(zhì)為亞鐵離子和雙氧水之間的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)催化生成高活性的自由基與難降解有機(jī)物反應(yīng)，使之發(fā)生部分氧化、耦合或氧化，形成分子量較小的中間產(chǎn)物，從而改變它們的可生化性、溶解性和混凝沉淀性。絡(luò)合物屬于難降解的一類污染物，采用Fenton試劑進(jìn)行氧化是比較好的廢水處理方法，可以達(dá)到很好的出水效果，其反應(yīng)機(jī)理如下：

　　其生成機(jī)理如下：

　　四、 案例

　　某PCB 絡(luò)合廢水處理量：1000m3/d，進(jìn)水pH:8-10,1000mg/l，出水COD濃度：500mg/l。

　　4.1 藥劑計(jì)算

　　4.2 說明

　　1、芬頓反應(yīng)pH控制在2-4之間;

　　2、HRT不小于2H;

　　3、ORP=250-300mv;

　　4、雙氧水與硫酸亞鐵的摩爾比，建議以小試確定。

　　4.3 成本計(jì)算

　　的藥劑成本：以98%的硫酸計(jì)，495kg*900元/噸=44.55元

　　的藥劑成本：以30%雙氧水計(jì)，3.03m3*3000元/m3=9090元

　　藥劑成本：1002kg*250元/噸=250元

　　小計(jì)：44.55+9090+250=9384.55元，噸水藥劑 ：9.38元/噸水，后續(xù)工藝首先需要回調(diào)pH,此處未考慮內(nèi).

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