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芬頓反應器

[ 時間:2023-12-15 ]
芬頓反應器
  • 詳細信息

芬頓反應器是一種常用的環境污染治理裝置,稱為芬頓反應塔,主要用于降解有機物污染物和去除水中有害物質。芬頓反應器在污水處理中發揮非常大的作用,同時該設備也是污水處理中不可缺少的重要裝置。這幾年,隨著市場上對污水處理設備需求量的提升,市場上對芬頓反應器產品的需求量也有了很大的提升。

一、工作原理

芬頓反應器利用Fenton反應原理進行污水處理,其核心是通過氫氧自由基氧化降解有機物質。具體的工作原理如下:

1. Fenton反應原理:

Fenton反應是指 Fe2+ H2O2 在適當條件下進行的氧化反應,生成高活性的氫氧自由基(OH·)。芬頓反應器中的Fe2+H2O2在適當的pH值和溫度條件下混合,產生氫氧自由基。這些自由基具有強氧化作用,能迅速氧化降解眾多有機物質。

2. 反應過程:

芬頓反應器中,將Fe2+ H2O2以適當的比例加入待處理水體,形成Fenton反應。通過混合和攪拌等方式,使污水中的有機物質與氫氧自由基充分接觸和氧化,進行降解。最終,有機物質被氧化成二氧化碳(CO2)、水(H2O)等無害物質。

3. 參數控制:

芬頓反應的參數控制對于反應效果至關重要。常用的參數包括Fe2+H2O2的投加量、pH值、溫度以及反應時間等。合理選擇和控制這些參數可以提高反應效率和處理效果。

芬頓反應器

二、應用場景

芬頓反應器在不同領域和場景中都有廣泛的應用,主要體現在以下幾個方面:

1. 工業廢水處理:

芬頓反應器通常用于處理工業廢水中的有機物質污染物,如制藥廠廢水、印染廢水、石油化工廢水等。通過氧化降解的方式,能有效地減少廢水中有機物質的含量,降低污染物的濃度。

2. 地下水修復:

芬頓反應器可用于修復地下水中有機物或有機污染物的污染問題。通過在地下水中投加Fe2+H2O2,產生氫氧自由基進行氧化降解,從而恢復地下水資源的安全性和可用性。

3. 染料廢水處理:

芬頓反應器能有效處理染料廢水中的有機色素物質,將其氧化降解成無害的物質。對于染料工業等領域的廢水處理具有重要意義。

4. 土壤修復:

芬頓反應器可以用于修復受有機物或有機污染物污染的土壤,恢復土壤的生態功能。通過在土壤中投加Fe2+H2O2,促使有機物質的降解和土壤的凈化。

5. 水源水處理:

芬頓反應器可應用于水源水的預處理,去除水中的有機物和有害物質,有效提高水質。尤其對一些重金屬離子的去除也具有良好的效果。

芬頓反應器

三、影響芬頓反應的因素有哪些

1、溫度因素。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O2H2O,這對于?OH的生成是不利的。不同類型的工業廢水中,芬頓反應的較合適溫度也是不同的。

2、有機物。對于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,主要是由于不同類型的工業廢水中,存在著不同類型的有機物。對于糖類等碳水化合物,由于受到羥基自由基的作用,分子會出現脫氫反應,C-C鍵斷鏈;對于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。

3pH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得出現受到限制,并且會出現氫氧化鐵沉淀,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 ,催化反應會受到阻礙。有研究結果表明在酸性環境下,尤其是pH3-5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系。在工業處理中使用芬頓工藝,需要將廢水的pH調到3.5左右為較佳。

4H2O2與催化劑投入數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數量及其經濟性,如果其中投入的H2O2量比較大,就會提高廢水中CODCr的去除率。但是到達一定數量后,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H2O2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,達到一定程度后,CODCr的去除率就會下降。在實際的工作中需要通過實驗明確H2O2與催化劑的投入數量。

芬頓反應器

四、芬頓反應器的適用范圍

芬頓反應器的適用范圍主要有:

1、芬頓反應器可有效處理造紙、制漿廢水。

2、食品加工、釀造、制糖、淀粉、味精廢液等有機污水。

3、制革、皮毛、加工等廢水。

4、可用于處理屠宰、羊毛加工污水。

5、制藥污水廠等。

五、芬頓反應器裝置的性能特點:

1、芬頓反應器裝置的容積負荷率高。

2、芬頓反應器節省基建投資和占地面積。

3、該設備靠沼氣提升實現內循環,不必外加動力。

4、芬頓反應器的抗沖擊負荷能力強。

5、該設備具有緩沖PH值能力。

6、該反應器工作時,出水穩定性好。

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