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芬顿试剂配比在各类废水处理中的经验总结

发布日期:2017-09-21 来源:未知 【关闭】

 

一、芬顿氧化工艺简介

芬顿(Fenton)试剂是一种化学催化氧化反应,因其具有很强的氧化能力且对反应条件要求较低、产物无二次污染常被用作一些含高浓度、难降解有机物废水的处理工艺,业界也称之为芬顿氧化法。芬顿试剂的原理是二价铁离子(Fe2+)和过氧化氢(H2O2)的链反应生成烃基自由基(OH),OH自由基的氧化电位为2.8V,仅次于氟,具有超强的氧化能力,同时还具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和力约为570KJ具有很强的加成反应特性,所以芬顿试剂可以毫无选择性的对绝大多数的有机物进行氧化分解反应,尤其是一些含有生物难降解或一般化学氧化难以分解的有机物废水的处理,芬顿试剂可以有效的氧化分解此类有机物,提高废水的可生化性,同时还具有非常明显的脱色除味效果。所以芬顿氧化法特别适用于印染、医药、硝基苯、苯胺、有机硅、印刷线路板、焦化、垃圾渗滤液、石油化工、橡胶助剂化工以及含苯环化工类行业产生的污水的预处理或生化处理后出水的深度处理工艺。

二、影响芬顿氧化处理效果的因素

决定芬顿氧化处理废水效果的因素主要有设备结构是否合理、芬顿试剂配比是否得当等,下面依次列举各因素在芬顿氧化反应中起到的作用。

1、  反应设备构造

的构造应该能使废水与加入的试剂充分均匀的混合以利于芬顿反应进行的更充分全面,因加入的试剂中含有过氧化氢,而过氧化氢在化验废水水质时又能被当作COD提高废水的COD含量,所以设备的结构应保证已经加入试剂的废水从进水口进入设备内部到到达出水口流出设备时已经充分的将整个芬顿氧化过程完成,这就需要按照不同的水质、水量来确定合理的尺寸比例。另外,由于芬顿氧化加入的试剂也是有药剂成本的,为了保证加入的药剂能与废水充分混合提高药剂的利用率和节省药剂成本,设备还应该具有合理的搅拌混合系统。青州谭福环保经各种条件下的大量实验和在个类污水处理中的应用实践进行多次优化改良,研制出的具有根据水质水量确定的合理的尺寸规格、独立的曝气布水系统和药剂管道混合系统,合理的尺寸比例保证芬顿氧化在整个设备内部完成,独立的布水系统保证废水在设备内部分布更加均匀,曝气系统不仅对废水起到搅拌混合的作用还可提高废水的含氧量更加有利于芬顿反应条件,管道混合系统使药剂和废水在进入反应设备前已经充分均匀的混合提高药剂利用率减少药剂成本。

2、芬顿试剂配比

芬顿试剂由硫酸亚铁为催化剂、双氧水为氧化剂、工业用酸(如盐酸、硫酸等)为pH调节剂,各种药剂的配比在不同水质不同水量的情况下均有所不同,如果达不到最合理的配比,往往适得其反,使整个芬顿氧化过程停止甚至提高废水的COD含量。所以芬顿试剂的配比为整个芬顿氧化阶段的重中之重。以下列举青州谭福环保在各类成功废水处理项目中总结的一些配比经验作为参考(注:仅供参考,不作为衡量标准)

1、  ,废水项目为江苏南通某农药公司的农药生产废水进入生化处理系统前的预处理阶段(废水与场内其他生活污水混合后水质为CODCr1250mg/L、BOD5/CODCr=0.012、pH=3、色度7000倍、水量50m³/d),废水中含有大量毒性物质,可生化性极差,若不经处理直接进入生化系统,会使生化处理阶段的各类生物菌群大量死亡,造成生化系统失效,为保证生化系统的正常运行,需对废水进行预处理,青州谭福环保经过反复调节确定了芬顿试剂的最佳配比为:双氧水50mmol/L、(Fe2+):(H2O2)摩尔比为1:8、pH值为3、反应时间1h,此时CODCr的去除率达到最高,约为70%,色度去除率约为90%,BOD5/CODCr比值为0.35,可生化性大大提高,且有毒物质均已被分解为无毒物质,保证了后续生化处理的正常运行和出水达标。

2、  ,废水项目:山东潍坊某街道社区垃圾中转站压缩垃圾产生的垃圾渗滤液,水质:CODCr16270mg/L、色度9000倍、pH值8.0,经混凝沉淀后进入芬顿氧化阶段,经调节确定试剂最佳配比为:双氧水58mmol/L、(Fe2+):(H2O2)摩尔比为1:8、pH值为3、反应时间1.5h,CODCr去除率52.7%、色度去除率93.8%,达到生化进水要求。

3、  生物柴油生产废水,废水项目:河北唐山某生物柴油公司,废水水质:生化出水CODCr:1000mg/L,色度800倍,pH值6,水量240m³/h,经调节确定双氧水30 mmol/L、(Fe2+):(H2O2)摩尔比为1:6、pH值4、反应时间1h,CODCr去除率高达83%,色度去除率91%,出水水质为CODCr:170 mg/L、色度70倍、pH值5,再经混凝沉淀、石英砂过滤、活性炭吸附最终出水水质达到国家一级排放标准。

4、  化工溶剂、偶联剂生产废水,废水项目山东潍坊某化工厂,车间生产废水水质CODCr:27000 mg/L,色度7000倍,pH值3,经铁碳微电解反应塔、芬顿氧化塔出水水质为CODCr:8100 mg/L,色度800倍,pH值5,COD去除率为70%,色度去除率88%,该项目芬顿试剂配比为:双氧水投加量97mmol/L、因铁碳微电解出水含有足够Fe2+故无需再额外投加硫酸亚铁、pH值为3。处理后废水再与厂内的生活污水混合经水解酸化、接触氧化、二沉池最终出水水质CODCr:375mg/L、色度40倍、pH值7-8达到国家二级排放标准,准予排入城市排污管道。

5、  印染废水,某印染厂生化出水为CODCr1200mg/L、色度1000倍、pH值7,经调节确定双氧水投加量45mmol/L、(Fe2+):(H2O2)摩尔比为1:10、pH值3,经芬顿氧化出水水质CODCr98mg/L、色度32倍、pH值7-8,达到国家一级排放标准,可回收再次用作车间生产用水。

6、 ,原水水质CODCr4100mg/L、色度5000、pH值9,双氧水投加量:68mmol/L,(Fe2+):(H2O2)摩尔比值为1:6时,CODCr、色度去除率分别达到68%和90%,大大减轻后续生化系统符合。

7、  硝基苯废水:原水CODCr:3800,硝基苯:82.5;铁碳微电解 芬顿工艺之后CODCr:107,硝基苯:0.26。30%双氧水投加量为6.8ml/L、(Fe2+):(H2O2)比为1:6,pH值3。

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