电芬顿氧化工艺装置
1、传统芬顿氧化技术原理
芬顿(Fenton)试剂法是氧化处理难降解有机污染物的有效方法,Fenton试剂(Fe2+/ H2O2)体系反应原理是H2O2在 Fe2+的催化作用下生成具有极高氧化电位的羟基自由基(•OH),•OH氧化降解废水中的有机污染物。溶液中的反应:
Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- + •OH
Fe3+ + H2O2 → Fe2+ + H+ + HOO•
Fe2+ + •OH → Fe3+ + OH-
H2O2 + •OH → H2O + HOO
Fe2+ + HOO•→ Fe3+ + OOH-
Fe3+ + HOO•→ Fe2+ + H+ + O2
生成的•OH具有很高的活性,能够将废水中的污染物迅速降解。
降解机理为:
RH + •OH→ R• + H2O
R• + O2 → ROO•
ROO• + •OH + O2 → CO2 + H2O
据计算在pH=4的溶液中,•OH的氧化电位高达2.73 V,其氧化能力在溶液中仅次于氢氟酸。因此,通常的试剂难以氧化持久性有机物,特别是芳香类化合物及一些杂环类化合物,芬顿试剂对其中的绝大部分都可以无选择地氧化降解。
有研究表明,芬顿试剂可用于处理苯酚、甲酚、氯代酚等多种酚类,而且效果均极好。在室温、pH=3-6和FeSO4催化剂存在的情况下,H2O2可快速破坏酚结构,氧化过程中先将苯环分裂为二元酸,最后生成CO2和H2O。
2、电芬顿氧化技术原理
电芬顿氧化是一种备受关注的新型环境污染物削减技术,该反应本质上是利用电解反应在水中原位产生芬顿反应离子,并在外加H2O2的驱动下,在均相溶液中产生羟基自由基,从而实现水中污染物的高效去除。与传统芬顿技术相比较,我司电芬顿氧化系统结合先进的电化学原位加酸及芬顿强化器,可以不外加酸将废水pH调制3-4,节省加酸药剂费用,同时节省芬顿处理后调碱工序的碱用量,节省部分加碱药剂费用,避免高含盐废水的产生。由于芬顿强化器的使用,可大大提升铁离子的催化利用率,进而减少铁泥的产生。其具体原理如下:
Fe → Fe2+ + 2e-
Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- + •OH
Fe3+ + e- → Fe2+
RH + •OH→ R• + H2O
R• + O2 → ROO•
ROO• + •OH + O2 → CO2 + H2O
3、电芬顿氧化技术优势
1)电芬顿氧化技术与电解产酸产碱技术配合使用能够降低加药量,pH值适应范围比较广,pH值无需调整到3-4范围内,在pH值4以上进行芬顿范反应;
2)减少Fe2+投加量,降低废水中的盐含量,减少化学泥的产量。
3)提高双氧水的氧化效率,减少H2O2的用量。
4)与电解产酸技术配合使用,两级电催化氧化,氧化去除效率更高。
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