芬頓和微電解—芬頓氧化組合工藝處理化工廢水探究

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1、芬頓和微電解—芬頓氧化組合工藝處理化工廢水探究　　摘要：本文采用芬頓氧化和微電解-芬頓氧化組合工藝對(duì)化工廢水處理效果的差異性進(jìn)行研究。結(jié)果表明：微電解-芬頓氧化組合工藝處理效果明顯好于直接芬頓氧化。當(dāng)電解時(shí)間1.5h，mCOD：mH2O2=1：4時(shí)，去除效率最好，為56.5%。關(guān)鍵詞：芬頓氧化微電解化工廢水一、方法選擇化工廢水成分復(fù)雜，多含有有毒、有害物質(zhì)，難以降解。目前處理方法有絮凝、電化學(xué)、微電解、芬頓氧化，生化處理等。本文采用微電解-芬頓氧化組合工藝對(duì)化工廢水處理效果進(jìn)行了研究，該方法具有反應(yīng)速度快、處理效率高、抗干擾能力強(qiáng)、對(duì)有毒有害污染物轉(zhuǎn)化較徹底、設(shè)備簡便、維護(hù)費(fèi)用低廉等優(yōu)勢，

2、被業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用于難降解有機(jī)廢水的預(yù)處理工藝中。二、方法原理微電解技術(shù)原理：4將鐵屑和碳顆粒浸沒在酸性廢水中，會(huì)形成無數(shù)個(gè)微原電池。反應(yīng)的結(jié)果是鐵受到腐蝕變成二價(jià)的鐵離子進(jìn)入溶液，鐵離子有混凝作用，它與污染物中帶微弱負(fù)電荷的微粒異性相吸，形成比較穩(wěn)定的絮凝物（也叫鐵泥）而去除，其反應(yīng)過程如下：陽極（Fe）：Fe-2e→Fe2+，陰極（C）：2H++2e→2[H]→H2，若有曝氣可防止鐵屑板結(jié)。還會(huì)發(fā)生下面的反應(yīng)：O2+4H++4e→2H2O；O2+2H2O+4e→4OH-；2Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+。反應(yīng)中生成的OH-是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐

3、漸水解生成聚合度大的Fe（OH）3膠體絮凝劑，可以有效地吸附、凝聚水中的污染物，從而增強(qiáng)對(duì)廢水的凈化效果。芬頓氧化技術(shù)原理：由H2O2和Fe2+所配成的混合溶液，羥基化反應(yīng)過程主要是在Fe2+的作用下使H2O2分解釋放出羥基游離基，活性的羥基游離基容易加成到芳環(huán)上從而發(fā)生羥基化反應(yīng)。其分解過程如下：Fe2++H2O2→Fe3++OH-+·OHFe3++H2O2→Fe2++·HO2+H+Fe2++·HO2→Fe3++OH-Fe3++·HO2→Fe2++O2+H+·OH+H2O2→H2O+·HO2·OH→·O2-+H+·O2-+H2O2→O2++·OH+OH-4經(jīng)過上述反應(yīng)生成了一系列的自由基

4、，如·OH、·HO2、·O2-等，其中羥基自由基是最活潑的氧化劑之一，其氧化還原電位為：·OH+H++e→H2O，Φ0=2.80V.這些自由基進(jìn)一步與有機(jī)物發(fā)生作用：R-H+·OH→R+H2OX-+·OH→·X+OH-生成的R和·X進(jìn)一步與自由基反應(yīng)，使有機(jī)物礦化或轉(zhuǎn)化為易于降解的小分子物質(zhì)。三、影響因素電解停留時(shí)間是微電解工藝設(shè)計(jì)的一個(gè)重要影響因素[1]，停留時(shí)間的長短決定了氧化還原等作用時(shí)間的長短，停留時(shí)間越長，氧化-還原等作用也進(jìn)行得越徹底，當(dāng)停留時(shí)間過長時(shí)，鐵的腐蝕量增加，從而使溶出的Fe2+大量增加，并氧化成為Fe3+，造成色度的增加及后續(xù)處理等種種問題。對(duì)芬頓氧化法而言，H2O

5、2的用量直接影響了羥基自由基（·OH）的產(chǎn)生量，適量的H2O2有利于促進(jìn)·OH的產(chǎn)生，但過量的H2O2將出現(xiàn)無效分解，并導(dǎo)致廢水COD值增加。因此，電解時(shí)間和加藥量是影響本實(shí)驗(yàn)處理效果的關(guān)鍵因素。本實(shí)驗(yàn)以山東某化工有限公司生產(chǎn)廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別采用芬頓氧化和微電解-芬頓氧化組合工藝（2-8）對(duì)其水樣的處理效果進(jìn)行研究。廢水水質(zhì)：pH≤2，COD（mg/L）≤6700四、實(shí)驗(yàn)流程41.直接芬頓氧化2.微電解-芬頓氧化組合工藝3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論3.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.2結(jié)果討論由圖1可知，電解1.5h，mCOD：mH2O2=1：4時(shí)去除效果最好，去除率可達(dá)到56.5%。五、結(jié)論1.加藥量相同情況下，

6、微電解-芬頓氧化組合工藝的去除率明顯高于直接芬頓氧化。2.電解1.5h，mCOD：mH2O2=1：4時(shí)去除效果最好。去除率可達(dá)到56.5%。圖1電解時(shí)間對(duì)去除率變化曲線圖圖1不同時(shí)間和加藥量對(duì)去除率變化曲線圖參考文獻(xiàn)[1]張春永，徐飛高，袁春偉.雙氧水強(qiáng)化微電解法模擬降解苯酚的研究[J].江蘇環(huán)境科技，2004，17（1）：9-14[2]李得生，譚磊，王寶山，等.Feton試劑強(qiáng)化鐵碳微電解預(yù)處理高濃度有機(jī)廢水[J]中國給水排水.2006.22（17）：81-844