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芬頓技術(shù)處理廢水及產(chǎn)生泡沫原因與解決
什么是芬頓(Fenton)試劑法
芬頓法是以硫酸亞鐵中的二價(jià)鐵離子為催化劑與雙氧水(又名過(guò)氧化氫)進(jìn)行氧化反應(yīng)來(lái)進(jìn)行廢水處理的一個(gè)體系,通常稱(chēng)之為芬頓試劑。因?yàn)榱蛩醽嗚F與雙氧水都具有很強(qiáng)的氧化還原性質(zhì),所以芬頓試劑能夠反應(yīng)生成強(qiáng)氧化性的羥基自由基,這些自由基能夠與廢水中的難溶性有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)遭到破壞分解,從而達(dá)到對(duì)污染物去除的目的。
芬頓(Fenton)試劑反應(yīng)機(jī)理
芬頓(Fenton)試劑的反應(yīng)處理廢水的過(guò)程主要為對(duì)污染物的有機(jī)氧化與混凝沉淀。
1、對(duì)污染物的有機(jī)氧化作用主要是因?yàn)榱蛩醽嗚F中2價(jià)鐵離子與雙氧水(H2O2)的強(qiáng)氧化還用作用生成羥基自由基的過(guò)程。這其中·OH會(huì)進(jìn)行一系列的游離基硫酸亞鐵芬頓法反應(yīng)過(guò)程。
2、對(duì)污染物的混凝沉淀作用主要是因?yàn)榱蛩醽嗚F中2價(jià)鐵離子與廢水反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體,與廢水中有機(jī)污染物產(chǎn)生網(wǎng)捕吸附絮凝的作用使其沉淀。芬頓試劑的大致反應(yīng)過(guò)程為:
Fe2+ +H2O2==Fe3+ +OH-+HO·
Fe3+ +H2O2+OH-==Fe2+ +H2O+HO·
Fe3+ +H2O2==Fe2+ +H+ +HO2
HO2+H2O2==H2O+O2↑+HO
[Fe(H2O)6]3++H2O→[Fe(H2O)5OH]2++H3O+
[Fe(H2O)5OH]2++H2O→[Fe(H2O)4(OH)2]++H3O+
在造紙廢水的處理工藝上,目前硫酸亞鐵芬頓法逐漸成為了一種退漿廢水處理的主流工藝,主要通過(guò)對(duì)廢水投加硫酸亞鐵與雙氧水產(chǎn)生羥基自由基(強(qiáng)氧化)去降解造紙廢水中的有機(jī)污染物,芬頓試劑是怎么使用的?。
在印染廢水的處理工藝上,芬頓法生成的羥基自由基能對(duì)印染廢水中的發(fā)色基團(tuán)帶有強(qiáng)氧化破壞的作用。利用硫酸亞鐵芬頓可以對(duì)廢水色度的去除率達(dá)到92%,COD的去除率達(dá)到94%。并且解決了硫酸亞鐵單獨(dú)脫色出現(xiàn)的可逆性返色問(wèn)題,不過(guò)硫酸亞鐵投加過(guò)量仍然會(huì)鐵離子沉淀使廢水呈黃色。
芬頓處理廢水通過(guò)硫酸亞鐵與雙氧水的投加,與廢水中的有機(jī)物發(fā)生一系列的反應(yīng)生成羥基自由基,對(duì)廢水中的高COD降解,高色度去除,以及高氨氮及各種污染物的去除效果都非常好。因其相對(duì)成本不高,處理效果快且好,越來(lái)越多的企業(yè)采用硫酸亞鐵芬頓進(jìn)行廢水處理。
芬頓試劑(硫酸亞鐵+雙氧水試劑)的廢水處理效果雖好,但其受到許多外部因素的影響,如廢水中的PH值,硫酸亞鐵與雙氧水的比例與投加順序等等。在制藥廢水的處理過(guò)程中,因芬頓試劑控制不好,常常在廢水處理過(guò)后產(chǎn)生大量的泡沫,下面我們分析一下具體原因與解決方法。
芬頓試劑主要指的是硫酸亞鐵與雙氧水的投加,化學(xué)處理方法主要分預(yù)處理或后處理,芬頓處理后產(chǎn)生泡沫是一種較常有發(fā)生的現(xiàn)象,產(chǎn)生原因有很多。泡沫產(chǎn)生的主要原因有:
1、因?yàn)橹扑帍U水的成份復(fù)雜,在廢水中是否含有部份表面活性劑使其產(chǎn)生泡沫。硫酸亞鐵芬頓處理廢水產(chǎn)生泡沫
2、芬頓試劑硫酸亞鐵的投加過(guò)程中,水力攪拌條件控制不好,使其水解不均勻,只得部份雙氧水分解過(guò)快導(dǎo)致泡沫的產(chǎn)生,廢水中就對(duì)雙氧水具有催化作用。
3、芬頓投加過(guò)程中雙氧水投加時(shí)間過(guò)快,投加速度太快也會(huì)導(dǎo)致其雙氧水分解過(guò)快,產(chǎn)生氧氣夾帶著ss形成氣泡,產(chǎn)生泡沫的原理與第2點(diǎn)一樣。
4、廢水中有機(jī)物濃度太高,有機(jī)物濃度高,藥劑增加也會(huì)使氧氣增加夾帶懸浮物形成氣泡。
其泡沫的解決方法,首先需要從源頭上去進(jìn)行控制,對(duì)于硫酸亞鐵與雙氧水的投加比例可進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)得出具體準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)后再進(jìn)行投加,避免雙氧水投加過(guò)量,其次嚴(yán)格控制好硫酸亞鐵與雙氧水的投加順序,讓硫酸亞鐵充分的混合后慢慢加雙氧水,以及注意其PH值的變化,把PH調(diào)至3-4左右其反應(yīng)效果最佳。對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生的泡沫,可以采用消泡劑或淋?chē)姷姆椒ㄟM(jìn)行去除。