芬顿氧化技术
芬顿氧化技术简介: 芬顿氧化技术是以芬顿试剂进行化学氧化的废水处理方法。Fenton试剂是由H2O2和Fe2+混合而成的一种氧化能力很强的氧化剂。其氧化机理主要是在
2017/1/20 9:55:18
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芬顿氧化技术简介:
芬顿氧化技术是以芬顿试剂进行化学氧化的废水处理方法。Fenton试剂是由H2O2和Fe2+混合而成的一种氧化能力很强的氧化剂。其氧化机理主要是在酸性条件下(一般pH<3.5),利用Fe2+作为H2O2的催化剂,生成具有很强氧化性且反应活性很高的·OH,羟基自由基在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏,最终氧化分解。同时Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀,将大量有机物凝结而去除。芬顿氧化法可有效地处理含硝基苯、ABS等有机物的废水以及用于废水的脱色、除恶臭。
Fenton试剂具有下列特点:
1.氧化能力强。
2.过氧化氢分解成羟基自由基的速度很快,氧化速率也较高。
3.羟基自由基具有很高的电负性或亲电性。
4.处理效率较高,处理过程中不引入其他杂质,不会产生二次污染。
5.由于是一种物理化学处理方法,很容易加以控制,比较容易满足处理要求。
6.既可以单独使用,也可以与其他工艺联合使用,以降低成本,提高处理效果。如果将生物氧化法作为预处理,其去除有机物的效果将会更好。
7.对废水中干扰物质的承受能力较强,操作与设备维护比较容易,使用范围比较广。
8.Fe(OH)3胶体能在低pH值范围内使用,而在低pH值范围内有机物大多以分子态存在,比较容易去除,这也提高了有机物的去除效率。
Fenton处理废水的类型有三种:
1.普通 Fenton法
H2O2在 Fe2 +的催化作用下分解产生·OH,其氧化电位是除元素氟外最强的无机氧化剂,它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。同时,Fe2 +作为催化剂最终被O2氧化成Fe3 +,在一定条件下,有Fe(OH)3胶体出现,它有絮凝作用,可大量地去除水中的悬浮物。普通Fenton试剂法在黑暗中就能破坏有机物,具有设备投资省的优点。但其存在两个缺点:一是不能充分矿化有机物,初始物质部分转化为某些中间产物,这些中间产物或与Fe3 +形成络合物,或与羟基自由基·OH的生成路线发生竞争,并可能对环境的危害更大;二是H2O2的利用率不高。为此人们把紫外线引入 Fenton体系,形成了UV/Fenton法。
2.光-芬顿法
普通芬顿法过氧化氢的利用率低,有机物矿化不充分,如果把光照(紫外光或可见光)引入标准芬顿体系,可以大大提高其对有机物处理效率及对有机物的降解程度,这种紫外或可见光照射下的 Fenton试剂体系被称为光-Fenton试剂。但光-芬顿试剂的缺点是处理费用较高。
3.电-芬顿法
电-芬顿试剂就是在电解槽中通过电解反应生成 H2O2或Fe2+,从而形成芬顿试剂,并让废水流入电解槽,由于电化学作用,使反应机制得到改善,从而提高了试剂的处理效果。该法综合了电化学反应和芬顿氧化,充分利用了二者的氧化能力。它与光-芬顿法相比,自动产生H2O2的机制较完善。导致有机物降解的因素较多,除·OH的氧化作用外,还有阳极氧化、电吸附等。