芬頓設(shè)備的原理和使用說明
Fenton 試劑是由 H 2 O 2 和 Fe 2+ 混合得到的一種強氧化劑。由于能產(chǎn)生氧化能力很強的羥基自由基,具有極強的氧化能力,特別適用于生物難降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機廢水的氧化處理。而且具有反應(yīng)迅速、溫度和壓力等反應(yīng)條件緩和且無二次污染等優(yōu)點。
其反應(yīng)原理如下:
Fe 2+ +H 2 O 2 →Fe 3+ +OH + ·OH
芬頓反應(yīng)后通過投加化學(xué)藥劑使廢水中的酚生成沉淀物而分離回收,向污水中投加一定量的藥劑,經(jīng)過脫穩(wěn)、架橋等反應(yīng)過程,使污水中的污染物凝聚并沉降。水中呈膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)通常帶有負電荷,膠體顆粒之間相互排斥形成穩(wěn)定的混合液,若水中帶有相反電荷的電解質(zhì)(混凝劑)可使污水中的膠體顆粒改變?yōu)槌孰娭行裕⒃诜肿右ψ饔孟?,凝聚成大顆粒下沉。
【Fenton 氧化處理廢水的控制條件】
(1)pH 值的范圍
進水pH值一般為3到4之間,效果最好。因為氧化的實質(zhì)是羥基自由(•OH)。•OH 可與大多數(shù)有機物作用使其降解低,pH 過高容易生成 Fe(OH) + 、膠體或者無定型的 Fe 2 O 3 沉淀,導(dǎo)致體系催活性下降或者消失,不利于(•OH)的生成。反之 pH 過低時,H + 是(•OH)的清除劑,H 2 O 2 分解緩慢也不利于(•OH)的生成。
(2)反應(yīng)時間
反應(yīng)時間從 30min 到 120min,COD Cr 、脫色率、去除率逐步升高,此后再延長時間對出水效果影響大不。
(3)Fe 2+ 離子濃度
隨著 Fe 2+ 離子濃度增大 COD Cr 、脫色率、去除率逐步升高,但是過高的 Fe 2+離子濃度,出水一開始就會產(chǎn)生大量的羥基自由基•OH,•OH 同有機物反應(yīng)慢,會造成•OH 的積聚,結(jié)果導(dǎo)致•OH 的減少,并且 Fe 2+ 會消耗部分 H 2 O 2 ,因此當應(yīng)根據(jù)水質(zhì)水量控制 Fe 2+ 的濃度。
(4)H 2 O 2 的投加量
H 2 O 2 投加量過高,不但不能產(chǎn)生更多的羥基自由基,反應(yīng)一開始就把 Fe 2+氧化成 Fe 3+ ,使氧化的 Fe 3+ 的催化下進行,既消耗了 H 2 O 2 ,又擬制了羥基自由基的產(chǎn)生,同時過量的 H 2 O 2 會影響后續(xù)絮凝沉淀效果。
【Fenton 氧化操作說明】
1、運行前檢查
(1)檢查各加藥桶藥液是否充足;
(2)檢查各泵閥是否正常;
(3)檢查各儀表是否正常;
(4)檢查電控是否正常。
2、配藥
(1)硫酸亞鐵:10%;
(2)雙氧水:30%,市售雙氧水可直接使用;
(3)濃硫酸:95-98%,市售濃硫酸可直接使用;
(4)NaOH:15%。
3、運行
(1)開啟現(xiàn)場進水、各加藥手動閥門;
(2)開啟進水泵,開啟硫酸加藥泵,使進水pH范圍為3-4;
(3)開啟硫酸亞鐵攪拌機,同時開啟雙氧水和硫酸亞鐵加藥泵;
(4)開啟NaOH加藥泵,使出水pH范圍為7-9;
(5)觀察芬頓反應(yīng)罐出水為黃褐色為最佳,芬頓之后的沉淀池液面無漂泥現(xiàn)象。如芬頓出水為紅褐色,沉淀池出現(xiàn)漂泥,則適當減少雙氧水投加量;如芬頓出水偏綠,則增大雙氧水投加量。