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1、芬頓工藝在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用-污水處理【摘要】一般情況下水處理需要經(jīng)過厭氧、好氧以及絮凝三個(gè)環(huán)節(jié)。 多年來,我國的污水處理都是使用傳統(tǒng)的工藝進(jìn)行。近年來,隨著國 家污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,對廢水處理的要求和力度逐漸提高, 于是很 多企業(yè)就會采用深度處理的工藝對廢水進(jìn)行處理,如臭氧處理、膜處理等,目前市場上最為認(rèn)可的是利用芬頓工藝進(jìn)行廢水處理。本文就 芬頓工藝在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行分析和研究。【關(guān)鍵詞】芬頓工藝;工業(yè)廢水處理;應(yīng)用利用芬頓工藝對工業(yè)廢水進(jìn)行處理,能夠在極短的時(shí)間內(nèi)將工業(yè) 廢水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解,氧化率比較高,不會出現(xiàn)二次污染。 并且這種工藝的基建投資比較少,運(yùn)用過程中不需要
2、花費(fèi)大量的費(fèi) 用,操作工藝比較簡單。芬頓工藝在近年來的工業(yè)廢水處理中被廣泛 的應(yīng)用,取得了良好的效果。一、影響芬頓反應(yīng)的因素1、溫度因素在芬頓反應(yīng)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)的速度會逐漸加快,隨著溫度的提高,? 0H的生成速度會提高,能夠促進(jìn)? 0H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。溫度的升高也會使 H2O2的分解速度加快,分 解成02與H20,這對于? 0H的生成是不利的1。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,芬頓試劑才會發(fā)生反應(yīng),pH的提高會使? 0H得出現(xiàn)受到限制,并且會出
3、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+,F(xiàn)e3+不能被還原為Fe2+,催化 反應(yīng)就會受到阻礙2。有研究結(jié)果表明在酸性環(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。對于糖類等碳水化合物,由于受到羥基自由基的作用,分子會 出現(xiàn)脫氫反應(yīng),C-C
4、鍵斷鏈;對于具有水溶性的高分子和乙烯化合物, 羥基自由基會使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)量利用芬頓工藝對工業(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的去除率會呈現(xiàn)出 逐漸下降的趨勢。催化劑的投入數(shù)量與H2O2的投入量存在著相同的 情況,F(xiàn)e2+的數(shù)量增加,CODCr的去除率會提高,達(dá)到一定程度后,CODCr的去除率就會下降3。在實(shí)際的工作中需要通過實(shí)驗(yàn)明確 H
5、2O2與催化劑的投入數(shù)量。二、芬頓工藝在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用1、芬頓工藝在印染廢水中的應(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
6、劑的 投入量是過氧化氫的1/150時(shí),使用芬頓工藝對中間體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、芬頓工藝在焦化廢水中的應(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3、芬頓工藝?yán)鴿B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
7、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?、芬頓工藝在含酚物質(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。芬頓工藝在含酚廢水中的應(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。結(jié)束語芬頓反應(yīng)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有 毒的廢水進(jìn)行處理,不能得到理想的效果,而芬頓工藝是一種十分有 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。參考文獻(xiàn)1 張一鳴芬頓工藝的影響因素及其在難降解工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用J.資源節(jié)約
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