一般情況下,汙水處理需要經過厭氧、好氧以及絮凝三個環節。多年來,我國的汙水處理都是使用傳統的工藝進行。近年來,隨著國家汙水排放標準的提高,對廢水處理的要求和力度逐漸提高,於是很多企業就會採用深度處理的工藝對廢水進行處理,如臭氧處理、膜處理等,目前市場上最為認可的是利用芬頓工藝進行廢水處理。
利用芬頓工藝對工業廢水進行處理,能夠在極短的時間內將工業廢水中的有機物進行氧化分解,氧化率比較高,不會出現二次汙染。並且這種工藝的基建投資比較少,運用過程中不需要花費大量的費用,操作工藝比較簡單。芬頓工藝在近年來的工業廢水處理中被廣泛的應用,取得了良好的效果。
1.淨水水質需求:
1. 芬頓氧化法的進水應符合以下條件:
● 在酸性條件下易產生有毒有害氣體的汙染物(如硫離子、氰根離子等)不應進入芬頓氧化工藝單元;
● 進水中懸浮物含量宜小於 200 mg/L;
● 應控制進水中 Cl-、H2PO -、HCO3 -、油類和其他影響芬頓氧化反應的無機離子或汙染物濃度,其限制濃度應根據試驗結果確定。
2. 芬頓氧化法進水不符合條件時應根據進水水質採取相應的預處理措施:
● 芬頓氧化法用於生化處理預處理時,可設置粗、細格柵、沉砂池、沉澱池或混凝沉澱池,去除漂浮物、砂礫和懸浮物等易去除汙染物;芬頓氧化法用於廢水深度處理時,宜設置混凝沉澱或/和過濾工序進行預處理;
● 進水中溶解性磷酸鹽濃度過高時,宜投加熟石灰,通過混凝沉澱去除部分溶解性磷酸鹽;
● 進水中含油類時,宜設置隔油池除油;
● 進水中含硫離子時,應採取化學沉澱或化學氧化法去除;進水中含氰離子時,應採取化學氧化法去除;
● 進水中含有其他影響芬頓氧化反應的物質時,應根據水質採取相應的去除措施,以消除對芬頓氧化反應的影響。
芬頓氧化法用於生化處理的預處理時,若進水水質水量變化較大,芬頓氧化工藝前應設置調節池。
2.影響芬頓反應的因素:
溫度
在芬頓反應中,溫度是影響其效果的重要因素,溫度不斷升高,芬頓反應的速度會逐漸加快,隨著溫度的提高,·OH的生成速度會提高,能夠促進·OH與有機物發生反應,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O2與H2O,這對於·OH的生成是不利的。不同類型的工業廢水中,芬頓反應的最合適溫度也是不同的。
pH值
通常情況下,在酸性環境下,芬頓試劑才會發生反應,pH的提高會使·OH的出現受到限制,並且會出現氫氧化鐵沉澱,催化能力喪失。如果溶液中有濃度較高的H+,Fe3+不能被還原為Fe2+,催化反應就會受到阻礙。有研究結果表明在酸性環境下,尤其是pH在3-5之間時,芬頓試劑有很強的氧化能力,這時有機物的降解速度比較快,能夠在幾分鐘內降解。同時有機物的反應速率與Fe2+以及過氧化氫的初始濃度成正比例關係。在工業處理中使用芬頓工藝,需要將廢水的pH調到3.5左右為最佳。
有機物
對於不同類型的工業廢水,芬頓試劑的使用量以及氧化效果是存在差異的,主要是由於不同類型的工業廢水中,存在著不同類型的有機物。對於糖類等碳水化合物,由於受到羥基自由基的作用,分子會出現脫氫反應,C-C鍵斷鏈;對於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開環進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。
HO與催化劑投入量
利用芬頓工藝對工業廢水進行處理時,需要明確藥劑投入的量及其經濟性,如果其中投入的HO量比較大,就會提高廢水中CODCr的去除率。但是到達一定數量後,CODCr的去除率會呈現出逐漸下降的趨勢。催化劑的投入數量與HO的投入量存在著相同的情況,Fe2+的數量增加,CODCr的去除率會提高,達到一定程度後,CODCr的去除率就會下降。在實際的工作中需要通過實驗明確HO與催化劑的投入數量。
文章來源:清啦環保圈公眾號(qinglahuanjing)