芬頓氧化技術的常見問題解答
一(yi)、加硫酸(suan)亞鐵后多久加入雙氧水
芬頓試劑的主要藥劑是(shi)硫酸亞(ya)鐵(tie)與(yu)(yu)雙氧(yang)(yang)水(shui)與(yu)(yu)堿。硫酸亞(ya)鐵(tie)與(yu)(yu)雙氧(yang)(yang)水(shui)的投加(jia)順序會(hui)影響到廢(fei)水(shui)的處理(li)效果。先(xian)通過(guo)正(zheng)交實(shi)驗將硫酸亞(ya)鐵(tie)與(yu)(yu)雙氧(yang)(yang)水(shui)的投加(jia)比例得(de)出(一旦控(kong)制不好便容易(yi)返色)。
再(zai)(zai)按照(zhao)先調pH值,投(tou)加(jia)硫酸亞(ya)鐵(tie),再(zai)(zai)投(tou)加(jia)雙氧水,再(zai)(zai)進(jin)芬頓試劑投(tou)加(jia)順序(xu)與污泥沉降(jiang)處理行pH值調節的順序(xu)進(jin)行投(tou)加(jia)。在硫酸亞(ya)鐵(tie)投(tou)加(jia)后反(fan)應15分鐘左右,再(zai)(zai)進(jin)行雙氧水的投(tou)加(jia),反(fan)應20~40分鐘后再(zai)(zai)加(jia)入(ru)堿回(hui)調pH值,處理效果更佳。
二、污水(shui)處(chu)理中(zhong)需要哪(na)些設(she)備
加(jia)(jia)(jia)藥(yao)(yao)(yao)設備:硫酸加(jia)(jia)(jia)藥(yao)(yao)(yao)池(chi)(chi)、亞鐵加(jia)(jia)(jia)藥(yao)(yao)(yao)池(chi)(chi)、雙氧水加(jia)(jia)(jia)藥(yao)(yao)(yao)池(chi)(chi)、PAM加(jia)(jia)(jia)藥(yao)(yao)(yao)池(chi)(chi)(有的建議設曝氣裝置),當(dang)然也(ye)要配備加(jia)(jia)(jia)藥(yao)(yao)(yao)泵。
反(fan)應池:攪(jiao)拌(ban)機(ji),如果想提高效率可(ke)以采用類芬頓(dun)反(fan)應原理(添加(jia)紫(zi)外光源,微(wei)波發射器(qi)等),不過一般的(de)芬頓(dun)反(fan)應池可(ke)以不用。
監測設(she)備:pH探頭(tou),ORP探頭(tou)。
絮凝池(chi):攪(jiao)拌機,PAM加(jia)藥泵。
沉(chen)淀池:一般采(cai)用斜管沉(chen)淀池,污泥泵(beng)。
反應(ying)過程:先調節pH到適合,進入芬頓反應(ying)池反應(ying),絮凝,沉淀。
三、芬頓氧化后污泥沉降如何處理
由于芬頓氧化過程(cheng)中硫酸(suan)亞鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)大量(liang)投(tou)加,使得(de)硫酸(suan)亞鐵(tie)中鐵(tie)離子的(de)(de)(de)(de)大量(liang)沉淀,產了(le)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)泥。甚至會(hui)造(zao)成大量(liang)的(de)(de)(de)(de)污(wu)泥懸浮物在廢水中難以沉降。
出現這種(zhong)情況的(de)原因大多數是因硫(liu)酸(suan)亞鐵與雙氧(yang)水(shui)的(de)投(tou)(tou)加(jia)(jia)比例(li)沒有控制好,或雙氧(yang)水(shui)投(tou)(tou)加(jia)(jia)過量、反應不徹底導致。出現這種(zhong)情況后可以通過投(tou)(tou)加(jia)(jia)絮凝劑(ji)(聚丙烯(xi)酰(xian)胺)進行強化絮凝沉淀,或者通過投(tou)(tou)加(jia)(jia)石灰粉進行pH值調節及(ji)助凝對懸浮物(wu)進行凝聚沉淀。
四(si)、芬頓處理缺(que)點(dian)及問題
采用芬頓(dun)深度(du)處(chu)理工藝(yi)的特點是需(xu)要(yao)有條(tiao)件,要(yao)求前面處(chu)理效果比較好,污染(ran)物溶度(du)比較低等。芬頓(dun)法處(chu)理的主(zhu)(zhu)要(yao)藥劑是硫酸亞鐵,雙氧水,酸,堿(方法是反應后回調pH值(zhi))芬頓(dun)存在不少問題(ti),主(zhu)(zhu)要(yao)如下(xia):
(1)芬頓處理勞動(dong)強(qiang)度(du)大。雙(shuang)氧(yang)水操作難度(du)大,硫酸(suan)亞鐵(tie)投加必須(xu)是(shi)固體(ti),且硫酸(suan)亞鐵(tie)含(han)(han)鐵(tie)20%左右(you),相對于聚鐵(tie)的(de)11%含(han)(han)鐵(tie),大大增加了污泥處理強(qiang)度(du)。
(2)芬(fen)頓處理的成(cheng)本高(gao),污泥(ni)多。如雙氧水的藥劑(ji)成(cheng)本高(gao)也是一方(fang)面(mian),并且現在大(da)多數企業所計算的成(cheng)本往(wang)往(wang)還不包括污泥(ni)增加(硫酸亞鐵(tie)的投加帶來的大(da)量污泥(ni)),設(she)備折舊,維修費用等。
(3)芬頓處理容易返色(se)。(如雙氧水與(yu)硫酸(suan)亞鐵的投加(jia)量與(yu)投加(jia)比例控制不好,或三價鐵不沉淀容易導致(zhi)廢水呈現(xian)出(chu)微(wei)黃色(se)或黃褐色(se)。)
(4)比(bi)較難控制(zhi)。因(yin)為雙(shuang)氧水與硫(liu)酸亞鐵(tie)的最佳比(bi)例需要(yao)進行(xing)正(zheng)交實驗才可以得(de)出,并且受到反(fan)應pH值、反(fan)映時(shi)間長(chang)短、攪拌混合程(cheng)度的影響,所以比(bi)例很難控制(zhi)。
(5)芬頓處理(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)大,連水(shui)泥池都(dou)被(bei)腐(fu)蝕(shi)掉(diao)。雙氧(yang)水(shui)強氧(yang)化性(xing),其氧(yang)化性(xing)僅次于(yu)氟氣(qi),如果(guo)防護(hu)不好對人體(ti)都(dou)有(you)一定程度的腐(fu)蝕(shi),硫酸(suan)亞鐵也(ye)具有(you)一定的腐(fu)蝕(shi)性(xing)。
(6)芬頓的處(chu)(chu)理效果也不是像文獻說的那么好。大部份(fen)文獻說可以把(ba)COD處(chu)(chu)理到(dao)0mg/L,實際上(shang)通過眾多客(ke)戶的驗證很(hen)難以處(chu)(chu)理到(dao)50mg/L,根本達不到(dao)新的排放(fang)標準(zhun)。
五、芬頓試劑的投加順序(xu)
加酸→加雙(shuang)氧水、硫(liu)酸亞鐵→加堿→加PAM,一般芬(fen)頓(dun)處理需(xu)要1-2小(xiao)時進行反應,達到降解作用。
如果(guo)進水水質為酸性(xing)則可省略(lve)加酸,這種(zhong)投加順序可以(yi)使鐵(tie)鹽在芬(fen)頓后生成具有很好(hao)絮凝作用的(de)沉淀物,節省芬(fen)頓后的(de)絮凝沉淀藥劑的(de)投加。
芬(fen)頓(dun)反應結束(shu)后因硫酸亞鐵的投加(jia)會產生(sheng)鐵離子(zi)(zi),可先將水質加(jia)堿回調至(zhi)中性,使鐵離子(zi)(zi)在堿性環境中生(sheng)成氫氧化(hua)鐵沉淀(dian)。此時(shi)可添加(jia)PAM作(zuo)為絮(xu)凝劑,使懸浮物凈化(hua)更(geng)干凈,形(xing)成更(geng)加(jia)密實的污泥。
六、芬頓法處理廢水后出(chu)現紅色
調節pH值至2.5左(zuo)右后(hou),必須先(xian)進行(xing)硫酸亞鐵(tie)的(de)(de)投加(jia),讓(rang)其與廢水進行(xing)充分水解析出二(er)價鐵(tie)離子后(hou)再加(jia)入(ru)雙氧(yang)水進行(xing)氧(yang)化生成(cheng)自由基,這樣則(ze)不(bu)會(hui)造(zao)成(cheng)雙氧(yang)水的(de)(de)浪費,且雙氧(yang)水過多的(de)(de)先(xian)進行(xing)投加(jia)會(hui)導致廢水發(fa)黑,沉淀(dian)池會(hui)產生氣泡,也會(hui)致使(shi)COD不(bu)降反高。
七、芬頓(dun)法(fa)處(chu)理廢(fei)水后出現黑色
芬(fen)頓反應的pH值條件(jian)必(bi)須(xu)在2.5或稍高,也就是(shi)(shi)說必(bi)須(xu)在酸(suan)性條件(jian)下(xia)反應,但是(shi)(shi)低不得低于2.5。
一旦pH值小(xiao)于2.5,亞鐵離子完全反(fan)應成三價(jia)鐵離子無法轉換,則會導致大量的(de)鐵泥沉淀(dian)使(shi)廢水成紅色(se),隨著反(fan)應時間的(de)增加(jia)硫酸亞鐵的(de)增多,紅色(se)就會越來越濃。
八、芬頓法處理廢(fei)水后產生(sheng)泡沫原因
(1)因(yin)為工藝廢水的成份(fen)復雜,在廢水中(zhong)是否含有部份(fen)表面活性劑使(shi)其(qi)產(chan)生泡沫(mo)。
(2)芬頓試(shi)劑(ji)硫酸亞鐵(tie)的投加(jia)過程中,水(shui)力(li)攪拌條件控制不(bu)好,使其水(shui)解(jie)不(bu)均勻,只得部份雙氧水(shui)分解(jie)過快導(dao)致泡沫的產生,廢水(shui)中就對雙氧水(shui)具有催化作(zuo)用。
(3)芬頓投(tou)(tou)加過(guo)程中雙氧(yang)水投(tou)(tou)加時間過(guo)快(kuai),投(tou)(tou)加速度(du)太快(kuai)也會導致其雙氧(yang)水分(fen)解過(guo)快(kuai),產生氧(yang)氣夾帶著SS形成(cheng)氣泡(pao),產生泡(pao)沫的原理(li)與第2點一樣(yang)。
(4)廢水中有機物濃度(du)太高,有機物濃度(du)高,藥劑增加(jia)也會(hui)使氧(yang)氣增加(jia)夾帶懸浮物形成氣泡。
九(jiu)、芬頓法的(de)進水(shui)水(shui)質(zhi)要求(qiu)控制(zhi)
(1)在酸性條件下易產生有毒有害(hai)氣體的污染物(如硫離子、氰根離子等)不應進入芬頓(dun)氧化工藝單元;
(2)進水中懸(xuan)浮物(wu)含量宜小于 200 mg/L;
(3)應控制進水(shui)中 Cl-、H2PO3-、HCO3-、油類和其(qi)他影響芬頓氧化反應的無機離子或污(wu)染物濃(nong)(nong)度(du),其(qi)限制濃(nong)(nong)度(du)應根(gen)據試驗結果確定(ding)。
十、改(gai)良:流體化床-Fenton法
針對污泥(ni)含量高的缺點,環保尖(jian)兵開(kai)發了改良(liang)式低污泥(ni)的廢水高級氧化(hua)處理技術,其(qi)中之一就是(shi)流體(ti)化(hua)床(chuang)-Fenton法。
原理(li):利用(yong)(yong)0.2~0.5mm硅砂擔(dan)體(ti)在結晶(jing)(jing)槽(cao)中作為結晶(jing)(jing)核種,將(jiang)要處理(li)的廢水(shui)及添(tian)加藥(yao)劑(ji)由(you)反應池底(di)部(bu)進(jin)入并向上流(liu)(liu)(liu)動。而反應槽(cao)外接(jie)有(you)一(yi)回(hui)流(liu)(liu)(liu)水(shui)回(hui)路,用(yong)(yong)以調(diao)整進(jin)流(liu)(liu)(liu)水(shui)過飽(bao)和度及達(da)(da)(da)到擔(dan)體(ti)上流(liu)(liu)(liu)速(su)度,使待(dai)處理(li)的無機離子于硅砂擔(dan)體(ti)表面形成穩態結晶(jing)(jing)體(ti),當晶(jing)(jing)體(ti)粒徑達(da)(da)(da)1~2mm后,排出(chu)槽(cao)外進(jin)行(xing)回(hui)收再利用(yong)(yong)或達(da)(da)(da)到廢棄(qi)物(wu)減排的目的。
反應機(ji)制:
H2O2+Fe2+→?OH+Fe(OH)2+→……FeOOH,H2O2+FeOOH→……
技術特點:同相及異相的催(cui)化(hua)反(fan)應,污(wu)泥減少70%。減少H2O2用(yong)藥的浪費。適(shi)用(yong)廢水COD濃度:50~1000mg/l。
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