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文章出处:管理员 人气: 发表时间:2018-11-20 14:03

  什么是芬顿流化床氧化塔

  芬顿流化床氧化塔,也叫芬顿流化床反应器,又称为芬顿氧化塔、芬顿反应塔,是进行芬顿反应对废水进行高级氧化的必要设备。芬顿(Fenton)法作为废水高级处理技术,利用 Fe2 + 和 H2O2 之间的链反应催化生成具有强氧化性的羟基自由基 (•OH),可氧化各种有毒和难降解的有机化合物,针对高浓度难生物降解废水处理,可作为生物前处理以改善水质,提升废水的可生化性,为后续的深度处理创造有利条件。特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水如垃圾渗滤液的深度处理。

  芬顿流化床氧化塔的工作原理及化学原理

  芬顿流化床氧化塔采用的是流化床技术,利用流体化床的方式使芬顿法所产生的大部份三价铁以结晶或沈淀附着在专有填料表面,是一项结合了同相化学氧化(芬顿法)、异相化学氧化(H2O2/FeOOH)、流体化床结晶及 FeOOH 的还原溶解等功能的新技术。这项技术将传统的芬顿氧化法作了大幅度的改良,可减少加药量、减少污泥产量,同时在填料表面形成的铁氧化物具有异相催化的效果,而芬顿氧化塔内流化状态亦促进了化学氧化反应及质传效率,使 COD 去除率提升。芬顿流化床氧化塔技术可广泛利用于各行业污水的预处理及深度处理工段。

  废水进入一体化芬顿反应器,添加硫酸亚铁和过氧化氢,因过氧化氢 (H2O2) 与二价铁离子 Fe 的混合溶液具有强氧化性,可以将很多的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态,氧化效果较强。具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂,在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水、电镀废水等废水处理中体现了很广泛的应用。

  •Fe+H2O2→Fe+OH+•OH①

  • 从上式可以看出,1mol 的 H2O2 与 1mol 的 Fe 反应后生成 1mol 的 Fe,同时伴随生成 1mol 的 OH 外加 1mol 的羟基自由基。正是羟基自由基的存在,使得芬顿试剂具有强的氧化能力。因此,持久性有机物,特别是通常的试剂难以氧化的芳香类化合物及一些杂环类化合物,在芬顿试剂面前全部被无选择氧化降解掉。芬顿试剂中各类自由基的种类及 Fe 在 Fenton 试剂中扮演的角色,得出如下化学反应方程:

  •H2O2+Fe→Fe+O2+2H②

  •O2+Fe→Fe+O2•③

  • 可以看出, 芬顿试剂中除了产生 1 摩尔的 OH• 自由基外, 还伴随着生成 1 摩尔的过氧自由基 O2•,但是过氧自由基的氧化电势只有 1.3V 左右,所以,在芬顿试剂中起主要氧化作用的是 OH• 自由基。•OH 自由基与难降解有机物反应使之发生部分氧化、耦合或氧化形成分子量不太大的中间产物,曾而改变他们的可生化性、溶解性和混凝沉淀性。能够去除废水中的 COD 及各种重金属。