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    芬顿反应器

    时间:2020-11-17 15:58:02

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    一、芬顿反应器设备简介

    芬顿反应是无机化学反应,过程是过氧化氢(H2O2)二价铁离子 Fe 的混合溶液将很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态。反应具有去除难降解有机污染物的高能力,在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中有很广泛的应用。

    人们采用了一个较广泛引用的化学反应方程式来描述芬顿试剂中发生的化学反应:

    Fe2+ +  H2O2→Fe3+ + (OH)- +OH·

    从上式可以看出,1mol的H2O2与1mol的Fe2+反应后生成1mol的Fe3+,同时伴随生成1mol的OH-外加1mol的羟基自由基。正是羟基自由基的存在,使得芬顿试剂具有强的氧化能力。据计算在 pH=4的溶液中,OH·自由基的氧化电势高达2.73V。在自然界中,氧化能力在溶液中仅次于氟气。因此,持久性有机物,特别是通常的试剂难以氧化的芳香类化合物及一些杂环类化合物,在芬顿试剂面前全部被无选择氧化降解掉。

    Fenton 试剂在处理各种废水的时候,其反应条件差别不大,这就方便了Fenton 试剂的工业化应用

    二、芬顿反应器设备构造

    芬顿系统是由PH调节、反应器、配水系统、搅拌系统组成。

    芬顿反应器

    可根据现场情況设计成圆形罐体、方形池体。其体积可根据水处理而定,一般圆形罐体直径不超过3m。

    配水系统

    水系统部分由提升泵、流量计和管路等组成。

    搅拌系统

    搅拌系统主要作用是促进反应器内二价铁离子与过氧化氢充分完全混合,生产芬顿试剂。具体可根据反应器规格选择机械搅拌或污水循环搅拌。

    另外芬顿反应器需在酸性(PH=3-4)条件下运行,故需根据水质配置PH调节池、PH回调池及混凝沉淀池。

    三、芬顿应用范围

    一贞环保对于催化氧化(芬顿氧化)反应在高浓度废水处理中的研究Fenton试剂具有很强的氧化性,而且其氧化性没有选择性,能适应各种废水的处理。

    处理垃圾渗滤液

    垃圾渗透液中的应用,进行了用芬顿法处理垃圾渗滤液的中型试验,反应在连续的搅拌发生器中进行,当试剂加入量适当时,COD 的去除率可达 67.5%,从而提高了可生化性,有利于进一步的处理。

    处理氰化物

    氰化物是剧毒性的物质,在废水的排放中都要严格控制氰化物的含量。

    芬顿试剂可有效地处理氰化物,处理过程中,游离的氰化物分两步被分解。俄罗斯学者研究了采用 Fenton 试剂处理含有氰化物和硫氰化物的废水(质量浓度均为 1000mg/L),前者氧化率为 99.8%,后者氧化率为 84.0%。

    处理酚类

    酚类物质有较高的毒性,对人体有致癌作用,属于难降解的工业有机废水。芬顿 试 剂 可用于处理苯酚、甲酚、氯代酚等多种酚类,效果好。

    处理染料中间体或染料助剂废水

    染料中间体废水中常含有大量的蒽醌、萘、苯的各种取代基衍生物,具有COD高、色度高等特点,是目前较难处理的工业废水之一。用芬顿试剂处理此类废水的一贞环保实验人员研究也在陆续开展,并取得良好效果。

    处理染料废水

    染料废水中颜色来源于染料分子的共扼体系,芬顿试剂在酸性条件下生成 HO·能够氧化打破这种共扼结构,使之变成无色的有机分子进一步矿化。采用芬顿氧化法对染料废水进行处理具有低耗、无二次污染的优势。

    处理农药(草甘膦)废水

    农药废水是一种难治理的有机化工废水,具有 COD 高、毒性大、难生物降解等特点。一贞环保实验人员研究用芬顿法与光芬顿法降解 2,4-二氯苯氧乙烯(2,4-D),探索了反应条件对降解效果的影响。

    处理焦化废水

    炼焦废水含有数十种无机和有机化合物,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,属于高污染难治理的工业废水。

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