TOP3Fenton及類Fenton氧化法
典型的Fenton試劑是由Fe2+催化H2O2分解產(chǎn)生˙OH,從而引發(fā)有機(jī)物的氧化降解反應(yīng)。由于Fenton法處理廢水所需時間長,使用的試劑量多,而且過量的Fe2+將增大處理后廢水中的COD并產(chǎn)生二次污染。
近年來,人們將紫外光、可見光等引入Fenton體系,并研究采用其他過渡金屬替代Fe2+,這些方法可顯著增強(qiáng)Fenton試劑對有機(jī)物的氧化降解能力,減少Fenton試劑的用量,降低處理成本,統(tǒng)稱為類Fenton反應(yīng)。
Fenton法反應(yīng)條件溫和,設(shè)備較為簡單,適用范圍廣;既可作為單獨(dú)處理技術(shù)應(yīng)用,也可與其他方法聯(lián)用,如與混凝沉淀法、活性碳法、生物處理法等聯(lián)用,作為難降解有機(jī)廢水的預(yù)處理或深度處理方法。
Fenton氧化法在處理氰化物的應(yīng)用
氰化物是劇毒性的物質(zhì),在廢水的排放中都要嚴(yán)格控制氰化物的含量。
芬頓試劑可有效地處理氰化物,處理過程中,游離的氰化物分兩步被分解。
俄羅斯學(xué)者研究了采用Fenton試劑處理含有氰化物和硫氰化物的廢水(質(zhì)量濃度均為1000mg/L),前者氧化率為99.8%,后者氧化率為84.0%。
Fenton氧化法在處理酚類的應(yīng)用
酚類物質(zhì)有較高的毒性,對人體有致癌作用,屬于難降解的工業(yè)有機(jī)廢水。芬頓試劑可用于處理苯酚、甲酚、氯代酚等多種酚類,效果均極好。在室溫、pH=3-6和FeS04催化劑存在的情況下,H202可快速破壞酚結(jié)構(gòu),氧化過程中先將苯環(huán)分裂為二元酸,最后生成CO2和H2O。
用芬頓試劑氧化法處理對氨基酚(PAP),探討了影響處理結(jié)果的因素。在選定的條件下,PAP去除率為96%-98%,廢水色度明顯變淺,降低了廢水的生物毒害性,改善了廢水的生物降解性能。除了可以直接降解氯酚類物質(zhì)外,還可以用芬頓試劑氧化作為生物處理技術(shù)的前處理過程,使廢水的毒性降低,可生化性提高。
Fenton氧化法在染料廢水處理的應(yīng)用
(1)紡織印染廢水的組成非常復(fù)雜,多數(shù)分子是以苯環(huán)為核心的稠環(huán)、雜環(huán)結(jié)構(gòu),屬于高度穩(wěn)定且有高致癌性的廢水,它難以降解,并含有大量殘余的染料和助劑。目前染料廢水主要問題是殘余染料所產(chǎn)生的色度。染料廢水中顏色來源于染料分子的共扼體系,芬頓試劑在酸性條件下生成HO•能夠氧化打破這種共扼結(jié)構(gòu),使之變成無色的有機(jī)分子進(jìn)一步礦化。采用芬頓氧化法對染料廢水進(jìn)行處理具有高效低耗、無二次污染的優(yōu)勢。
(2)Fenton氧化法在處理染料中間體或染料助劑廢水的應(yīng)用,染料中間體廢水中常含有大量的蒽醌、萘、苯的各種取代基衍生物,具有COD高、色度高等特點(diǎn),是目前較難處理的工業(yè)廢水之一。用芬頓試劑處理此類廢水的集瑞環(huán)保實驗人員研究也在陸續(xù)開展,并取得良好效果。
用芬頓試劑處理B一萘磺酸鈉。先用Fecl3,進(jìn)行混凝處理,后用芬頓試劑氧化。在適宜的條件下,廢水的COD和色度去除率分別達(dá)到99.6%和95.3%,處理后廢水可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
Fenton氧化法在處理農(nóng)藥(草甘膦)廢水的應(yīng)用
農(nóng)藥廢水是一種難治理的有機(jī)化工廢水,具有COD高、毒性大、難生物降解等特點(diǎn)。近來針對這點(diǎn),出現(xiàn)了一些用Fenton法進(jìn)行處理的研究。用芬頓法與光芬頓法降解2,4-二氯苯氧乙烯(2,4-D),探索了反應(yīng)條件對降解效果的影響。在2,4-D質(zhì)量濃度為200mg/I,H202質(zhì)量濃度為200mg/L,Fe2+質(zhì)量濃度為40200mg/L,pH為3.5的情況下,可在10min內(nèi)使農(nóng)藥的降解率達(dá)到85%,TOC去除率也可達(dá)到80%以上。
Fenton氧化法在處理焦化廢水的應(yīng)用
煉焦廢水含有數(shù)十種無機(jī)和有機(jī)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,屬于高污染難治理的工業(yè)廢水。
實驗人員研究了用芬頓法處理焦化廢水。探討了影響COD去除率的因素,確定了適宜的操作條件。在此條件下,焦化廢水COD去除率達(dá)88.9%.H202如分3批加人(總量不變),COD去除率可提高至92%。
實驗人員研究了芬頓氧化/混凝協(xié)同處理焦化廢水經(jīng)生物處理后的出水。結(jié)果表明,經(jīng)此處理后,出水可達(dá)國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。如后續(xù)再經(jīng)生物處理,最后出水將可穩(wěn)定地達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。研究試驗中,還通過分析相對分子質(zhì)量分布和小分子有機(jī)物組成,揭示了焦化廢水生物處理后出水的物質(zhì)組成及其在芬頓氧化/混凝協(xié)同處理后的污染物變化規(guī)律。
Fenton氧化法在處理垃圾滲濾液的應(yīng)用
城市垃圾滲濾液是一種組成成分復(fù)雜的污水,將會污染地下水,對城市環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。由于其含有多種有毒有害的難降解有機(jī)物,不易用傳統(tǒng)的生化法來處理。不同的填埋場的垃圾滲濾液的組成、濃度不同。
垃圾滲透液中的應(yīng)用,進(jìn)行了用芬頓法處理垃圾滲濾液的中型試驗,反應(yīng)在連續(xù)的攪拌發(fā)生器中進(jìn)行,當(dāng)試劑加入量適當(dāng)時,COD的去除率可達(dá)67.5%,從而提高了可生化性,有利于進(jìn)一步的處理。
由以上對各種廢水的研究可知用芬頓試劑處理廢水的特點(diǎn),一是反應(yīng)啟動快,反應(yīng)在酸性的環(huán)境中,常溫常壓,條件溫和;二是不需要設(shè)計復(fù)雜的反應(yīng)系統(tǒng),設(shè)備簡單、能耗小。芬頓試劑氧化性強(qiáng),反應(yīng)過程中可以將污染物徹底地?zé)o害化,而且氧化劑H2O:參加反應(yīng)后的剩余物可以自行分解掉,不留殘余,同時也是良好的絮凝劑,效果好。
Fenton試劑在處理各種廢水的時候,其反應(yīng)條件差別不大,這就方便了Fenton試劑的工業(yè)化應(yīng)用。
請環(huán)保公司做污水處理方案,應(yīng)注意什么?
1.廢水水質(zhì)
2.污水處理程度
3.建設(shè)及運(yùn)行費(fèi)用
4.工程施工難易程度
5.當(dāng)?shù)氐淖匀缓蜕鐣䲢l件
6.污水的水量
7.二次污染
綜合以上因素制定合理的方案,根據(jù)方案來定制設(shè)備。