鐵碳微電解 芬頓氧化塔污水處理工藝介紹

微電解就是利用鐵元素和碳元素自發(fā)產(chǎn)生的微弱電流分解廢水中污染物的一種污水處理工藝。當(dāng)緊密接觸的鐵和碳浸泡在廢水溶液中的時(shí)候,會(huì)自動(dòng)在鐵原子和碳原子之間產(chǎn)生一種微弱的分子內(nèi)部電流,這種微電流分解廢水中污染物質(zhì)的反應(yīng)就叫微電解。

鐵碳微電解的原理：陽(yáng)極反應(yīng)式為：Fe+2e→Fe2，陰極反應(yīng)式為：2H++2e→H2，

當(dāng)將填料浸入電解質(zhì)溶液中時(shí),由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差,因而會(huì)形成無(wú)數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng),陽(yáng)極反應(yīng)生成大量的Fe2 進(jìn)入廢水,進(jìn)而氧化成Fe3 ,形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。陰極反應(yīng)產(chǎn)生大量新生態(tài)的[H]和[O],在偏酸性的條件下,這些活性成分均能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng),使有機(jī)大分子發(fā)生斷鏈降解,從而消除了有機(jī)物尤其是印染廢水的度,提高了廢水的可生化度。工作原理基于電化學(xué),氧化—還原,物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對(duì)廢水進(jìn)行處理。

芬頓（Fenton）氧化反應(yīng)是以亞鐵離子(Fe2 )為催化劑用過(guò)氧化氫(H2O2)進(jìn)行化學(xué)氧化的廢水處理方法。由亞鐵離子與過(guò)氧化氫組成的體系，也稱芬頓（Fenton）試劑，它能生成強(qiáng)氧化性的羥基自由基，在水溶液中與難降解有機(jī)物生成有機(jī)自由基使之結(jié)構(gòu)破壞，最終氧化分解。氛頓氧化技術(shù)處理有機(jī)污染物的實(shí)質(zhì)是?OH與有機(jī)污染物作用

H2O2在Fe2+的催化作用下分解產(chǎn)生·OH,其氧化電位達(dá)到2.8V,它通過(guò)電子轉(zhuǎn)移等途徑將有機(jī)物氧化分解成小分子。同時(shí),Fe2+被氧化成Fe3+產(chǎn)生混凝沉淀,去除大量有機(jī)物。可見(jiàn),Fenton試劑在水處理中具有氧化和混凝兩種作用。Fenton試劑在黑暗中就能降解有機(jī)物,節(jié)省了設(shè)備投資,缺點(diǎn)是H2O2的利用率不高,不能充分礦化有機(jī)物。研究表明,利用Fe3+、Mn2+等均相催化劑和鐵粉、石墨、鐵、錳的氧化礦物等非均相催化劑同樣可使H2O2分解產(chǎn)生·OH,因其反應(yīng)基本過(guò)程與Fenton試劑類似而稱之為類Fenton體系。如用Fe3+代替Fe2+,由于Fe2+是即時(shí)產(chǎn)生的,減少了·OH被Fe2+還原的機(jī)會(huì),可提高·OH的利用效率。若在Fenton體系中加入某些絡(luò)合劑(如C2O2-4、EDTA等),可增加對(duì)有機(jī)物的去除率。

反應(yīng)方程式：①Fe2+ + H2O2→Fe3+ + （OH）-+OH·

②H2O2 + Fe3+ → Fe2+ + O2 + 2H+

③O2 + Fe2+→ Fe3+ + O2·

采用Fenton氧化方法對(duì)油墨廢水進(jìn)行處理，研究FeSO4濃度、H202濃度、初始pH、反應(yīng)時(shí)間及油墨廢水的初始COD濃度對(duì)處理效果的影響，以期為油墨廢水處理工藝優(yōu)化及工業(yè)化處理提供參考依據(jù)。目前噴漆廢水的處理方法主要有混凝沉淀法和生物氧化法等，這些方法大都存在著出水不達(dá)標(biāo)、對(duì)入口水質(zhì)要求高且基建費(fèi)用高等缺點(diǎn)。采用高效合理的預(yù)處理和后續(xù)生化處理的結(jié)合，才能達(dá)到理想的處理效果。處理工藝主要分為廢水預(yù)處理系統(tǒng)，SBR生化處理系統(tǒng)．深度處理系統(tǒng)。

在該園區(qū)污水處理廠改擴(kuò)建時(shí)，特別將顏料中間體企業(yè)的生化出水專設(shè)難降解廢水調(diào)節(jié)池進(jìn)行單獨(dú)收集后，水處理采用Fenton氧化法進(jìn)行處理，而后再進(jìn)入污水處理廠的生化系統(tǒng)進(jìn)一步處理。染料廢水在原有的污染成分基礎(chǔ)上，又加入了更多難處理的染料以及助染劑，使之處理變得難上加難。BPFS與PAM聯(lián)用，混凝去除噴漆廢水中懸浮狀有機(jī)物，混凝出水再經(jīng)Fenton試劑氧化處理，進(jìn)一步深度氧化去除溶解態(tài)有機(jī)物，實(shí)驗(yàn)確定了處理?xiàng)l件。

先混凝沉淀去除，然后再用Fenton試劑對(duì)混凝出水深度氧化，去除水中的溶解態(tài)有機(jī)物，有效發(fā)揮混凝劑和氧化劑的作用。對(duì)Fenton氧化、水解酸化、好氧組合工藝處理染料中間體廢水進(jìn)行了試驗(yàn)，利用Fenton氧化和水解酸化工序?qū)U水進(jìn)行預(yù)處理，改善廢水的可生化性，然后采用好氧工序?qū)U水進(jìn)行后處理，效果理想。如果．OH沒(méi)有被其他物質(zhì)所誘捕。Fe2+和H2O2將與其反應(yīng)。