芬頓設(shè)備

芬頓設(shè)備又叫做芬頓氧化設(shè)備，芬頓反應(yīng)設(shè)備，芬頓反應(yīng)裝置等，是對(duì)廢水進(jìn)行氧化的必要設(shè)備，夢(mèng)之潔環(huán)保生產(chǎn)的芬頓設(shè)備具有投資省、占地小、處理效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、易自控、氧化能力強(qiáng)、運(yùn)行費(fèi)相對(duì)低、pH值正常、反應(yīng)時(shí)間少等特點(diǎn)。

一、影響芬頓設(shè)備反應(yīng)的因素：

1、溫度因素

在芬頓設(shè)備中，溫度是影響其效果的重要因素，溫度不斷升高，芬頓反應(yīng)的速度會(huì)逐漸加快，隨著溫度的提高，˙OH的生成速度會(huì)提高，能夠促進(jìn)˙OH與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，使氧化效果得到提升，提高CODCr的去除率。溫度的升高也會(huì)使H2O2的分解速度加快，分解成O2與H2O，這對(duì)于˙OH的生成是不利的芬頓。不同類型的工業(yè)廢水中，芬頓反應(yīng)的最合適溫度也是不同的。

2、pH值

通常情況下，在酸性環(huán)境下，芬頓試劑才會(huì)發(fā)生反應(yīng)，pH的提高會(huì)使˙OH得出現(xiàn)受到限制，并且會(huì)出現(xiàn)氫氧化鐵沉淀，催化能力喪失。如果溶液中有濃度較高的H+，Fe3+不能被還原為Fe2+，催化反應(yīng)就會(huì)受到阻礙芬頓。有研究結(jié)果表明芬頓設(shè)備在酸性環(huán)境下，尤其是pH在3-5之間時(shí)，芬頓試劑有很強(qiáng)的氧化能力，這時(shí)有機(jī)物的降解速度比較快，能夠在幾分鐘內(nèi)降解。同時(shí)有機(jī)物的反應(yīng)速率與Fe2+以及過氧化氫的初始濃度成正比例關(guān)系。在工業(yè)處理中使用芬頓工藝，需要將廢水的pH調(diào)到3.5左右為最佳。

3、有機(jī)物

對(duì)于不同類型的工業(yè)廢水，芬頓試劑的使用量以及氧化效果是存在差異的，主要是由于不同類型的工業(yè)廢水中，存在著不同類型的有機(jī)物。對(duì)于糖類等碳水化合物，由于受到羥基自由基的作用，分子會(huì)出現(xiàn)脫氫反應(yīng)，C-C鍵斷鏈;對(duì)于具有水溶性的高分子和乙烯化合物，羥基自由基會(huì)使C=C鍵斷裂。羥基自由基能夠使芳香族化合物出現(xiàn)開環(huán)進(jìn)而形成脂肪類的化合物，使這種類型廢水中的生物毒性降低，使其可生化性得到改善。

4、H2O2與催化劑投入數(shù)量

利用芬頓設(shè)備對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理時(shí)，需要明確藥劑投入的數(shù)量及其經(jīng)濟(jì)性，如果其中投入的H2O2量比較大，就會(huì)提高廢水中CODCr的去除率。但是到達(dá)一定數(shù)量后，CODCr的去除率會(huì)呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)。催化劑的投入數(shù)量與H2O2的投入量存在著相同的情況，Fe2+的數(shù)量增加，CODCr的去除率會(huì)提高，達(dá)到一定程度后，CODCr的去除率就會(huì)下降芬頓。在實(shí)際的工作中需要通過實(shí)驗(yàn)明確H2O2與催化劑的投入數(shù)量。

二、芬頓設(shè)備在部分工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用：

1、芬頓設(shè)備在印染廢水中的應(yīng)用

印染廢水中色度比較高，化學(xué)需氧量的濃度比較高，含鹽量也比較高，可生化性不強(qiáng)。芬頓試劑具有較高的氧化性，能夠使一些難以通過生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)換成可生化性比較好的物質(zhì)，對(duì)染料中發(fā)色的基團(tuán)進(jìn)行破壞，使色度降低，因而被廣泛的應(yīng)用到印染廢水處理中。利用芬頓衍生的工藝手段，例如利用微電解-Fenton氧化工藝對(duì)蒽醌染整廢水進(jìn)行處理，這種廢水難以降解，化學(xué)需氧量的去除率在93.5%左右，BOD5的去除率為93%左右，出水色度能夠除掉95.5%左右。在pH為2-4之間時(shí)，過氧化氫的投入量為30g/L，催化劑的投入量是過氧化氫的1/150時(shí)，使用芬頓工藝對(duì)中間體H酸生產(chǎn)的廢水進(jìn)行處理，能夠達(dá)到50%的化學(xué)需氧量去除率。

2、芬頓設(shè)備在焦化廢水中的應(yīng)用

焦化廢水中有難以生化降解的多稠環(huán)芳烴和含氮雜環(huán)化合物，廢水中含有很多生物毒性，抑制性的物質(zhì)也比較多，即使進(jìn)行生化處理，廢水也很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。厭氧好氧工藝法無法使焦化廢水達(dá)到合理的排放標(biāo)準(zhǔn)，雖然使用活性炭工藝進(jìn)行處理能夠達(dá)到一定的效果，但是這種工藝方法的成本消耗比較高，并且會(huì)出現(xiàn)二次污染。芬頓工藝在難降解有機(jī)物廢水處理中有著廣闊的發(fā)展前景，并且能夠?qū)崿F(xiàn)良好的效果。

3、芬頓設(shè)備垃圾滲濾液中的應(yīng)用

垃圾滲濾液中含有很高濃度的有機(jī)物，其中的大部分是難以通過生物降解的有機(jī)物，還有很多有毒有害的物質(zhì)，氨氮的濃度比較高，微生物營養(yǎng)元素的比例嚴(yán)重失調(diào)，使用一般的生化處理工藝，過程比較復(fù)雜，效果一般。而使用芬頓工藝對(duì)生化處理后的垃圾滲濾液進(jìn)行處理，出水水質(zhì)能夠達(dá)到二級(jí)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，能夠提高垃圾滲濾液的可生化性，能夠?yàn)榻酉聛淼纳幚硖峁┲匾谋Ｕ稀?/span>

4、芬頓設(shè)備在含酚物質(zhì)廢水中的應(yīng)用

酚類物質(zhì)的毒性比較高，對(duì)人體有致癌的作用，是比較難降解的工業(yè)廢水。芬頓工藝可以處理苯酚、甲酚等多種酚類，并且有很好的效果。如果室溫合理，pH在3-6之間，并且有氧化鐵催化劑，過氧化氫能夠?qū)Ψ咏Y(jié)構(gòu)快速的破壞，在氧化的過程中能夠先將苯環(huán)分裂為二元酸，然后生成二氧化碳和水。

芬頓設(shè)備在含酚廢水中的應(yīng)用比較多，能夠使廢水中的生物毒害性減小，使廢水中的生物降解性能得到改善。

芬頓設(shè)備的芬頓工藝能夠很好地降解有毒有機(jī)污染物，并且有著比較廣泛的應(yīng)用氛圍，在實(shí)驗(yàn)室以及實(shí)際應(yīng)用中都取得了良好的效果。當(dāng)前工業(yè)廢水處理中都提倡循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式，使用單一的污水處理廠對(duì)有毒的廢水進(jìn)行處理，不能得到理想的效果，而芬頓設(shè)備是一種十分有效地廢水處理手段，能夠?qū)U水進(jìn)行可生化性以及深度處理，加之其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)中水回用，達(dá)到循環(huán)利用的目的。

三、芬頓設(shè)備工藝的優(yōu)點(diǎn)

1、對(duì)環(huán)境友善：處理后不像其它的化學(xué)藥品，如漂白水(次氯酸鈉)，易產(chǎn)生氯化有機(jī)物等毒性物質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成傷害。

2、占地空間小：有機(jī)物氧化的速度相當(dāng)快，所需的停留時(shí)間短,約0.5~2小時(shí)即可，不像一般的生物處理約需12~24小時(shí)，因時(shí)間短，相對(duì)反應(yīng)槽容積不需太大，可節(jié)省空間。

3、操作彈性大：可依進(jìn)流水水質(zhì)的好壞來改變操作條件，提高處理量。而一般的生物處理難以彈性操作。針對(duì)較高的污染量只需提高亞鐵及H2O2加藥量及適當(dāng)?shù)?/span>pH控制即可。

4、初設(shè)成本低：與一般的生物處理系統(tǒng)相較，約只須其投資成本的1/3~1/4。

5、氧化能力強(qiáng)：所產(chǎn)生的氫氧自由基(OH)氧化能力相當(dāng)強(qiáng)。可處理多種毒性物質(zhì)，如氯乙烯、BTEX、氯苯、酚、多氯聯(lián)苯、TCE、DCE、PCE等，另EDTA和酮類MTBE、MEK等亦有效。

四、芬頓工藝用途

芬頓工藝既可以用于高濃度廢水生化前的預(yù)處理工藝段，也可以用于生化后的深度處理工藝段，來提高出水水質(zhì)。芬頓工藝是強(qiáng)氧化工藝的一種，氧化能力強(qiáng)，氧化電位高，?OH具有極強(qiáng)的氧化能力、具有很高的電極電位，高達(dá)2.8EV；具有很強(qiáng)的加成反應(yīng)特性，能有效地將有毒有害有機(jī)物、難降解的苯環(huán)、雜環(huán)、長鏈的有機(jī)物，氧化降解為小分子，或容易生物降解的有機(jī)物；若廢水在芬頓反應(yīng)器內(nèi)被氧化強(qiáng)度足夠強(qiáng)、反應(yīng)時(shí)間足夠長的情況下，有機(jī)物可以徹底被氧化成二氧化碳、水。因此，持久性難降解有機(jī)物，特別是通常的氧化方式難以氧化的芳香類化合物及雜環(huán)類化合物，在芬頓試劑面前幾乎都可以被無選擇氧化降解。

芬頓試劑與有機(jī)物為液液均相傳質(zhì)，屬于直接氧化，因此芬頓氧化效能更強(qiáng)、效率更高、規(guī)模更大，且工程化程度高，是廢水處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的適用技術(shù)，是目前工程化應(yīng)用最廣泛的強(qiáng)氧化工藝技術(shù)。

五、芬頓工藝用途

芬頓工藝主要適用于

1、含難降解有機(jī)物廢水的處理，如造紙工業(yè)廢水、染整工業(yè)廢水、煤化工廢水、石油化工廢水、精細(xì)化工廢水、發(fā)酵工業(yè)廢水、垃圾滲濾液等廢水及工業(yè)園區(qū)集中廢水處理廠廢水等的處理，提高廢水可生化性、降解生物毒性、降低COD等等。

2、生化后的深度處理中，提高出水水質(zhì)。芬頓工藝對(duì)污染物的去除率應(yīng)通過試驗(yàn)或參考同行業(yè)類似案例確定，不同的水芬頓的效果也不一樣。

六、芬頓工藝反應(yīng)時(shí)間

1、芬頓工藝用于預(yù)處理時(shí)，氧化反應(yīng)池水力停留時(shí)間宜為 2.0 h～8.0 h；

2、用于深度處理時(shí)，氧化反應(yīng)池水力停留時(shí)間宜為 2.0 h～6.0 h。芬頓混合可采用水力攪拌、機(jī)械攪拌或空氣攪拌。