芬頓填料

芬頓填料又叫芬頓催化劑填料、芬頓催化氧化填料等，由亞鐵離子與過(guò)氧化氫體系組成，用在芬頓氧化法處理廢水的反應(yīng)器中。我司研制的芬頓催化劑系列產(chǎn)品，將芬頓反應(yīng)所需的鐵氧化物通過(guò)特殊方法附著在載體表面，形成有效的芬頓催化劑，可大幅減少藥劑投加量及化學(xué)污泥產(chǎn)生量。

一、產(chǎn)品介紹

我公司生產(chǎn)的芬頓催化劑是針對(duì)傳統(tǒng)的芬頓技術(shù)適用pH范圍窄、產(chǎn)泥量大等問(wèn)題,專為改進(jìn)傳統(tǒng)芬頓而研制的催化劑,該催化劑以多孔復(fù)合材料為載體,以多種貴金屬、稀土金屬氧化物和過(guò)渡金屬氧化物為催化組分,經(jīng)過(guò)載體摻雜、擠壓成型、混合浸漬、高溫焙燒等工序精制而成，提高了羥基自由基的產(chǎn)生量,避免了鐵泥的產(chǎn)生,減少了二次污染,具有催化活性高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

我公司生產(chǎn)的芬頓催化劑機(jī)械強(qiáng)度高，通過(guò)高效方法燒結(jié)制備，保證了其活性組分的高利用率，并且可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。

芬頓填料

二、芬頓催化劑的特點(diǎn)

(1)本產(chǎn)品采用多孔復(fù)合材料為催化劑載體,機(jī)械強(qiáng)度大,并摻雜多種不易流失催化組分,提高催化劑的催化活性和穩(wěn)定性。高溫?zé)Y(jié)技術(shù)在保證活性組分高利用率高附著度的同時(shí),有效減少催化填料流失率,防止二次污染,延長(zhǎng)使用壽命。

(2)本產(chǎn)品通過(guò)大量試驗(yàn)和工程應(yīng)用篩選催化填料的載體及活性組分,保證類芬頓反應(yīng)催化劑效應(yīng)持續(xù)。

(3)本產(chǎn)品通過(guò)篩選合適的載體和催化組分,提高了催化劑的催化活性及對(duì)反應(yīng)廢水pH的適應(yīng)性, -定程度上拓寬了反應(yīng)的pH范圍。

(4) 本產(chǎn)品替代了傳統(tǒng)芬頓中亞鐵離子的添加，避免了大量鐵泥的產(chǎn)生,防止二次污染的產(chǎn)生,大大改善了傳統(tǒng)芬頓存在的不足。

(5) 多金屬反應(yīng)中心催化體系，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單一活性位鐵礦石芬頓催化劑。多反應(yīng)中心催化體系實(shí)際上已經(jīng)突破了經(jīng)典芬頓反應(yīng)概念，從電子分布極化理論出發(fā)，創(chuàng)造性地構(gòu)建出具有電子高密度中心和低密度中心，有效實(shí)現(xiàn)了金屬催化組分的良性循環(huán)利用，解決了傳統(tǒng)芬頓反應(yīng)在實(shí)際水處理中的技術(shù)瓶頸問(wèn)題。

(6) 新型芬頓催化劑通過(guò)控制燒成方式和燒結(jié)溫度，有效解決了催化組分的流失問(wèn)題。通過(guò)多金屬的協(xié)同作用，有效將催化組分固定在載體表面，避免催化組分在水中被沖刷脫落。

(7) 芬頓催化劑可以實(shí)現(xiàn)中性條件處理，并對(duì)有機(jī)污染物有50%以上的降解率。

三、芬頓催化劑反應(yīng)原理

Fenton試劑的實(shí)質(zhì)是二價(jià)鐵離子(Fe2+)和過(guò)氧化氫之間的鏈反應(yīng)催化生成OH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 ,其電子親和能力達(dá) 569.3kJ 具有很強(qiáng)的加成反應(yīng)特性，因而 Fenton試劑可無(wú)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。

芬頓催化劑的機(jī)理是有機(jī)物和雙氧水由溶液主體擴(kuò)散到催化劑表面的活性位點(diǎn)附近并發(fā)生吸附,隨后在催化劑的催化劑成分的催化作用下,過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生OH ,從而引|發(fā)自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)將有機(jī)物氧化降解,最后降解產(chǎn)物從催化劑表面脫附,擴(kuò)散至溶液主體中。

四、芬頓催化劑的反應(yīng)過(guò)程

芬頓催化劑能生成強(qiáng)氧化性的羥基自由基，在水溶液中與難降解有機(jī)物生成有機(jī)自由基使之結(jié)構(gòu)破壞，最終氧化分解芬頓反應(yīng)是以亞鐵離子為催化劑的一系列自由基，主要反應(yīng)要反應(yīng)大致如下:

Fe2+ +H2O2==Fe3++OH+HO·

Fe3++H2O2+OH-==Fe2++H20+HO

Fe3++H2O2==Fe2++H+ +Ho2

HO2+H2O2=H2O+O2↑+HO·

芬頓催化劑填料通過(guò)以上反應(yīng)，不斷產(chǎn)生·HO，使得整個(gè)體系具有強(qiáng)氧化性，可以氧化氯苯、氯化芐、油脂等等難以被一般氧化劑(氯氣，次氯酸鈉，二氧化氯，臭氧，臭氧的電極電勢(shì)只有2.23EVⅴ)氧化的物質(zhì)。

五、芬頓催化劑水處理領(lǐng)域的應(yīng)用方式

芬頓催化劑具有催化氧化效果好、使用方便等特點(diǎn)。芬頓催化劑通過(guò)H2O2和Fe2+作用產(chǎn)生.OH，使其具有極強(qiáng)的氧化能力，芬頓催化劑在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用方式可大致分類如下：

(1)單獨(dú)使用，主要對(duì)低濃度有機(jī)物廢水以及難降解持久性污染物的處理，如應(yīng)用于低濃度有機(jī)廢水的達(dá)標(biāo)排放以及印染廢水的脫色降解等方面;

(2)作為前處理工藝和其他處理方式聯(lián)用，作用有降低廢水的毒性、提高廢水的可生化性或者對(duì)水中的污染物進(jìn)行部分降解以減少后續(xù)工藝的運(yùn)行負(fù)荷，與其聯(lián)用的工藝有：生物工藝、混凝、氣浮等;

(3)用于深度處理，如對(duì)垃圾滲濾液的后續(xù)深度處理。

六、芬頓氧化工藝的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)：

1、氧化能力強(qiáng)。芬頓催化劑產(chǎn)生大量非常活潑的羥基自由基·OH，氧化無(wú)選擇性，對(duì)有機(jī)物去除能力強(qiáng);

2、無(wú)二次污染產(chǎn)生。·OH無(wú)選擇地直接與廢水中的污染物反應(yīng)將其降解為二氧化碳、水和無(wú)害物，不會(huì)產(chǎn)生二次污染;

3、反應(yīng)速度快。由于它是一種物理—化學(xué)處理過(guò)程，很容易加以控制，以滿足處理需要甚至可以降解10-9級(jí)的污染物，反應(yīng)速度快，能在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到處理的要求;

4、可操作性強(qiáng)。既可作為單獨(dú)處理，又可與其他處理過(guò)程相匹配，如作為生化處理的前預(yù)處理，可降低處理成本。

七、芬頓+微電解工藝

微電解與Fenton聯(lián)用工藝，相對(duì)于微電解，更能夠有效的去除成分復(fù)雜的廢水特別是對(duì)CODCr、脫色、可生化性有著更為明顯的優(yōu)勢(shì)。相比對(duì)于Fenton試劑投加Fe2+，不僅節(jié)約藥劑成本，并且達(dá)到了以廢治廢的目的。

微電解-Fenton聯(lián)用工藝是處理/預(yù)處理高濃度廢水理想的工藝，該工藝用于高鹽、高濃度、難降解、高色度、氣味大、高毒性廢水的處理。