Fenton高級氧化法對工業廢水處理研究

發布時間：2023-12-22

　　由于傳統工藝或其組合無法治理工業廢水成分復雜、濃度較高、有毒有害、難生物降解的效果，而德蘭梅勒公司針對這類廢水采用Fenton高級氧化法已成為公司專研技術熱點。并且德蘭梅勒公司發展了很多工藝如Fenton高級氧化法、催化氧化法、光電催化氧化技術、濕式氧化法和其它常溫常壓催化氧化法。可廣泛應用于工業有機廢水處理、抗生素制藥廢水、含氰廢水處理及其他水處理除氧工藝流程的應用。

　　一、Fenton高級氧化法技術介紹

　　Fenton高級氧化法是一種H2o2和Fe2復合而產生的氧化能力很強的氧化劑。Fenton高級氧化法具有簡單、快速和可絮凝等優點。Fenton體系中的H2o2與用量配比要結合具體的廢水而定。一般來說，H2o2量的增加會導致·OH的增加，但當H2o2用量過多時，將F2氧化成Fes，降低了·OH的產生效率且過多的H2o2不經濟。Fe2量較高時，催化能力較強，當其量過高時使得產生的自由基之間相互反應生成水而消耗，而且出水的顏色加深。近年來Fenton高級氧化法已向均相光催化氧化法方向和光電催化氧化技術方向發展。

　　二、Fenton高級氧化法在工業廢水處理中應用

　　利用Fenton高級氧化法可以有效處理酚類、芳胺類、芳烴類、農藥及核廢料等難降解污染物。下面列舉該方法處理廢水的典型實例。采用低劑量Fenton試劑一混凝一過濾一穩定塘處理工藝，處理2.0羥基一3.苯甲酸生產廢水(pH為1.8、COD=值為1710mg/L)，當每噸廢水投加H2o2為2L、FeS04·7H2O為100g時，出水的COD=<100mg/L。而L2J對含COD=為2800～8000mg/L，BOD5為208～273mg/L，SS為800～1500mg/L，色度為800倍的廢水，先采用控制pH為8～8.5加8%的FeSO4，COD=去除率為70%～72%，再用Fenton試劑處理，控制pH為2.5～3，反應2h后，COD=去除率為94%～96%。

　　三、Fenton高級氧化法對廢水處理反應效果與速率

　　Fenton高級氧化法的反應式如式(1)，所產生氧化能力在所有氧化劑中排第二，僅次于氟。

　　H2O2+Fe2+→.OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓(1)

　　影響Fenton高級氧化法反應效果與速率的因子有下列幾項：(1)反應物本身的特性、(2)H2O2的劑量、(3)Fe2+的濃度、(4)pH值、(5)反應時間及(6)溫度等。Fenton高級氧化法反應的pH值一般約在3～4。

　　Fenton高級氧化法乃針對Fenton法廢水產量太多的缺點加以改良，利用電場或結晶技術來提升處理效果及降低化學廢水產量，使適用范圍大為增加。Fenton家族高級處理技術的演進由傳統Fenton法、電解氧化Fenton法、電解還原Fenton法、至流體化床Fenton法。

　　四、對比Fenton高級氧化法與催化氧化法廢水處理

　　電催化氧化法的研究和應用都比較遲，國內外報道也不多。其具有比一般化學反應更強的氧化和還原能力，在含醛、醇、醚、酚及染料等污染物處理中逐漸得到應用。還有報道將電催化氧化法與光催化氧化法聯用降解有機污染物，能夠取得很好的效果。采用Fenton高級氧化法控制pH值為3，研究了苯胺降解規律，并且與催化氧化法作了對比Fenton高級氧化法反應速度較快，且采用兩種結合的方法，可顯著提高礦化效果。