芬顿氧化处理废水工艺_芬顿氧化处理废水工艺原理

芬顿氧化处理废水工艺是什么？

       1. Fenton氧化处理废水工艺基于Fenton试剂的作用机理，其中electro-Fenton工艺涉及H2O2和Fe2+的反应，生成具有强氧化性的·OH自由基。

       2. 在electro-Fenton系统中，H2O2的电化学生成是通过阴极充氧或曝气条件下氧气的还原实现的，同时Fe2+也在阴极通过还原反应产生。

       3. 在酸性环境中，通过阴极充氧或曝气，氧气在阴极经历2e还原反应，转化为H2O2。氧气首先溶解于溶液中，随后迁移至阴极表面在那里被还原成H2O2。

       4. 在碱性溶液中，氧气按照反应式(2)发生反应，生成HO2-。Agladze等人通过在气体扩散电极的孔隙中检测碱性介质，认为氧气还原反应通常通过途径(2)生成HO2-和OH-。

       5. Enric Brillas等人基于上述研究，提出在酸性介质中，HO2-质子化后生成H2O2。H2O2的产生及其稳定性受到电解池结构、阴极性质及操作条件等多方面因素的影响。

       6. 使用次氯酸盐作为氧化剂，是依赖其在水溶液中电离和水解产生的次氯酸离子和次氯酸的强氧化性能。处理含氰废水时，通常采用氯化法，因为氰基的共价键结合能高达千卡/摩尔，难以分解。

       7. 实际应用中，碱性氯化法是常用的处理方法。使用液氯或氯气时，基本的离子反应式如下：

        局部氧化：CN- + HOCl → CNCl + OH- (反应式1)

        CNCl + 2OH- → CNO- + Cl- + H2O (反应式2)

        完全氧化：2CNO- + 3OCl- + H2O → 2CO2 + N2 + 3Cl- + 2OH- (反应式3)

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芬顿工艺如何处理化工废水

       芬顿工艺作为一种高效的高级氧化技术，主要应用于处理难降解有机物的废水，如垃圾渗滤液、造纸废水以及化工废水。其核心原理在于过氧化氢（H2O2）在催化剂、光或高温高压等条件下产生羟基自由基（.OH），对污染物质进行氧化、预氧化，进而提高废水的可生化性，实现深度处理，将难降解有机物矿化为二氧化碳（CO2）和水（H2O）。

       芬顿工艺的处理对象广泛，能有效去除废水中的各种有害物质。相较于其他技术，芬顿工艺具有占地面积小、反应速度快、造价相对较低等优点，但同时也存在污泥量大的缺点。芬顿工艺的操作流程主要包括进水要求、预处理、加药量、停留时间和沉淀分离等步骤。通过试验确定，芬顿进水应避免含有如硫离子、氰根离子等物质，进水SS（悬浮固体）应控制在mg/L以下，同时需控制Cl-、H2PO4-、HCO3-、油类等浓度。加药量方面，参考值为c(H2O2，mg/L):COD(mg/L)为1:1～2:1；c(H2O2，mg/L):c(Fe2+，mg/L)为1:1～:1。絮凝剂PAC的投加量为mg/L～mg/L，助凝剂PAM的投加量则为3mg/L～5mg/L。停留时间上，根据实际需求，处理HRT（停留时间）分别为2~8.0h和2~6.0h。最后，通过沉淀、气浮或混凝分离实现泥水分离。

       在芬顿反应过程中，需严格控制PH值，一般设置在3到4，通过自动调节确保工艺稳定运行。ORP（氧化还原电位）和颜色变化、出水PH等指标可作为判断芬顿氧化效果的依据，理想的ORP范围应为-mV，出水颜色呈红褐色，PH值为3-3.5。

       在管材和防腐处理方面，芬顿工艺中双氧水管材通常选用SUSL材质，而%浓硫酸管材则采用PVDF、SUSL、SUSL或聚三氟氯乙烯管PCTFE。池体采用玻璃钢环氧树脂五布七涂防腐，确保设备长期稳定运行。

       对于芬顿工艺可能遇到的异常现象及解决方案，需重点关注双氧水和亚铁（Fe2+）的过量问题。双氧水过量时，混凝格可能出现细小泡沫、轻微黏性浮泥和污泥上浮现象，可首先检查PH值，过量情况下采取加大曝气、调整芬顿配比或使用事故池重新处理等措施。亚铁过量时，ORP值偏小，混凝池絮体呈现墨绿色，应通过调整混凝出水上清液的PH值、校准药剂投加量来解决问题。同时，对于混凝沉淀池出现的跑泥现象，需检查排泥频率、双氧水使用情况和刮泥机运行状态，及时采取措施确保工艺稳定运行。

废水处理工艺-芬顿详解

       废水处理工艺-芬顿详解

       芬顿氧化法作为废水处理的预处理或深度处理技术，广泛应用于处理多种难降解有机废水。如造纸、煤化、石化、精细化工、发酵工业废水及工业园区集中废水处理等。

       芬顿氧化法原理

       年，Fenton发现H2O2与二价铁离子结合能产生强氧化性，能够将多种有机化合物氧化为无机物，效果显著。但此方法因氧化性强而在长达半个多世纪中未受重视。进入世纪年代，芬顿试剂在环境化学中得到应用，其主要功能是去除难降解有机污染物。通过Fe2+与H2O2反应，生成羟基自由基OH·，并引发其他活性氧生成，实现有机物的链式降解。

       芬顿氧化法的机理

       在酸性条件下，H2O2在Fe2+存在下生成OH·，引发有机分子氧化，生成CO2和H2O等无机物。OH·作为链反应的开始，其他活性氧和反应中间体构成链节点，最终活性氧消耗，反应链终止。这一过程复杂，通过活性氧作用，有机物转化为无机物，芬顿氧化法成为高级氧化技术之一。

       芬顿氧化法的工艺结构

       芬顿氧化法适用于生化处理前的预处理和废水深度处理。进水要求酸性，去除有毒有害气体、控制悬浮物含量、限制特定无机离子浓度等。对于不符合条件的进水，需采取预处理措施，如设置格栅、沉淀池、混凝沉淀或过滤等，去除悬浮物、油类、硫离子、氰离子等。

       芬顿氧化法的影响因素

       芬顿氧化法受温度、pH值、有机物类型、过氧化氢与催化剂投加量等影响。温度升高加快反应速度，但同时加速副反应和H2O2分解。pH值在3-5时，OH·生成速率最快，有机物降解速率快，工程上建议调节废水至2-4。不同有机物类型，芬顿试剂的投加量和氧化效果不同。过氧化氢与催化剂的投加量需根据经济性和COD去除率调整，过量会降低效率或导致H2O2分解。

高级氧化技术之芬顿Fenton处理工艺

       芬顿氧化法是高级氧化技术之一，以二价铁离子（Fe2+）和双氧水作为反应物，生成羟基自由基（·OH），具备极强的氧化能力。该法在酸性条件下进行，H2O2在Fe2+存在下生成强氧化剂·OH，引发更多活性氧，实现有机物降解。芬顿法去除难降解有机污染物能力强，广泛应用于印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等处理中。羟基自由基具有极高的电负性或亲电性，能与有机分子反应，矿化为CO2和H2O等无机物。芬顿试剂能氧化持久性有机物，包括芳香类化合物及杂环类化合物。研究发现，芬顿反应的最佳温度、pH、底物种类、H2O2与催化剂的投加量都会影响处理效果。不同工业废水的最适条件存在差异，如聚丙烯酰胺水溶液处理时最佳温度为℃～℃，洗胶废水处理时为℃，三氯（苯）酚处理时温度低于℃有利，高于℃不利。芬顿试剂在pH为3～5时氧化能力最强，此时有机物降解速率最快，有机物反应速率正比于Fe2+和过氧化氢的初始浓度。对于不同类型的废水，芬顿试剂的投加量和氧化效果会有所不同，醇类、糖类、水溶性高分子、乙烯化合物、芳香族化合物及染料类废水在羟基自由基作用下，可实现有机物的降解。使用芬顿试剂处理壳聚糖，pH值3～5时，摩尔比在:~:1~2时，壳聚糖分子链中的糖苷键发生断裂，生成小分子产物。在芬顿工艺处理废水时，需合理判断H2O2和Fe2+的投加量，以平衡经济性和处理效果。在实践中，芬顿法因其高效、经济的特点，成为工业废水处理的重要手段。

芬顿氧化处理废水工艺流程

       芬顿氧化处理废水工艺流程主要包括调节废水pH值、投加药剂、混合反应、沉淀分离以及污泥处理这几个关键步骤。

       在芬顿氧化工艺的开始阶段，需要调节废水的pH值至适宜范围，通常为2.5至4.0之间，这是为了确保后续反应能够高效进行。随后，向废水中投加适量的芬顿试剂，这包括亚铁盐和过氧化氢等，它们将在后续的反应中发挥关键作用。

       投加完药剂后，废水进入混合反应阶段。在这一阶段，废水中的有机物与芬顿试剂发生氧化还原反应，大分子有机物被分解为小分子，甚至矿化为二氧化碳和水，从而实现了废水的净化。反应过程中还会生成具有混凝作用的氢氧化铁胶体，有助于后续沉淀分离步骤的进行。

       完成混合反应后，废水进入沉淀分离阶段。在这一阶段，通过静置或机械分离的方式，将废水中生成的氢氧化铁沉淀与上清液分离。上清液即为处理后的出水，可达到排放标准或进一步回用；而沉淀物则进入污泥处理系统。

       最后的污泥处理阶段主要是对生成的沉淀物进行脱水、干化等处理，以减少污泥的体积和重量，便于后续的处置或资源化利用。至此，芬顿氧化处理废水的整个工艺流程就完成了。