微電解芬頓工藝原理及用途（芬頓工藝的目的是什么）
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添加時間：2022-11-09 瀏覽次數:2561
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一般情況下水處理需要經過厭氧、好氧以及絮凝三個環節。多年來，我國的污水處理都是使用傳統的工藝進行。近年來，隨著國家污水排放標準的提高，對廢水處理的要求和力度逐漸提高，于是很多企業就會采用深度處理的工藝對廢水進行處理，如臭氧處理、膜處理等，目前市場上最為認可的是利用芬頓工藝進行廢水處理。本文就芬頓工藝在工業廢水處理中的應用進行分析和研究。
利用芬頓工藝對工業廢水進行處理，能夠在極短的時間內將工業廢水中的有機物進行氧化分解，氧化率比較高，不會出現二次污染。并且這種工藝的基建投資比較少，運用過程中不需要花費大量的費用，操作工藝比較簡單。芬頓工藝在近年來的工業廢水處理中被廣泛的應用，取得了良好的效果。
一、影響芬頓反應的因素
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O2與H2O，這對于OH的生成是不利的[1]。不同類型的工業廢水中，芬頓反應的最合適溫度也是不同的，
2、pH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+，催化反應就會受到阻礙[2]。有研究結果表明在酸性環境下，尤其是pH在3-5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左右為最佳。
3、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。
4、H2O2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[3]。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。
二、芬頓工藝在工業廢水處理中的應用
1、芬頓工藝在印染廢水中的應用
印染廢水中色度比較高，化學需氧量的濃度比較高，含鹽量也比較高，可生化性不強。芬頓試劑具有較高的氧化性，能夠使一些難以通過生物降解的有機物轉換成可生化性比較好的物質，對染料中發色的基團進行破壞，使色度降低，因而被廣泛的應用到印染廢水處理中。利用芬頓衍生的工藝手段，例如利用微電解-Fenton氧化工藝對蒽醌染整廢水進行處理，這種廢水難以降解，化學需氧量的去除率在93.5%左右，BOD5的去除率為93%左右，出水色度能夠除掉95.5%左右。在pH為2-4之間時，過氧化氫的投入量為30g/L，催化劑的投入量是過氧化氫的1/150時，使用芬頓工藝對中間體H酸生產的廢水進行處理，能夠達到50%的化學需氧量去除率。
2、芬頓工藝在焦化廢水中的應用
焦化廢水中有難以生化降解的多稠環芳烴和含氮雜環化合物，廢水中含有很多生物毒性，抑制性的物質也比較多，即使進行生化處理，廢水也很難達到標準。厭氧好氧工藝法無法使焦化廢水達到合理的排放標準，雖然使用活性炭工藝進行處理能夠達到一定的效果，但是這種工藝方法的成本消耗比較高，并且會出現二次污染。芬頓工藝在難降解有機物廢水處理中有著廣闊的發展前景，并且能夠實現良好的效果。
3、芬頓工藝垃圾滲濾液中的應用
垃圾滲濾液中含有很高濃度的有機物，其中的大部分是難以通過生物降解的有機物，還有很多有毒有害的物質，氨氮的濃度比較高，微生物營養元素的比例嚴重失調，使用一般的生化處理工藝，過程比較復雜，效果一般。而使用芬頓工藝對生化處理后的垃圾滲濾液進行處理，出水水質能夠達到二級污水排放標準，能夠提高垃圾滲濾液的可生化性，能夠為接下來的生化處理提供重要的保障。
4、芬頓工藝在含酚物質廢水中的應用
酚類物質的毒性比較高，對人體有致癌的作用，是比較難降解的工業廢水。芬頓工藝可以處理苯酚、甲酚等多種酚類，并且有很好的效果。如果室溫合理，pH在3-6之間，并且有氧化鐵催化劑，過氧化氫能夠對酚結構快速的破壞，在氧化的過程中能夠先將苯環分裂為二元酸，然后生成二氧化碳和水。
芬頓工藝在含酚廢水中的應用比較多，能夠使廢水中的生物毒害性減小，使廢水中的生物降解性能得到改善。
結束語
芬頓反應能夠很好地降解有毒有機污染物，并且有著比較廣泛的應用氛圍，在實驗室以及實際應用中都取得了良好的效果。當前工業廢水處理中都提倡循環經濟的發展模式，使用單一的污水處理廠對有毒的廢水進行處理，不能得到理想的效果，而芬頓工藝是一種十分有效地廢水處理手段，能夠對廢水進行可生化性以及深度處理，加之其他技術實現中水回用，達到循環利用的目的。
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