一、芬顿工艺概述
芬顿工艺是一种高级氧化处理技术,利用Fe2和HO之间的链反应催化生成具有强氧化性的羟基自由基(OH)。这些自由基能够氧化各种有毒和难降解的有机化合物,从而实现废水的有效处理。芬顿工艺特别适用于处理高浓度难生物降解废水,可作为生物前处理以改善水质,提升废水的可生化性,为后续的深度处理创造有利条件。
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二、芬顿氧化塔(反应器)结构
芬顿氧化塔是进行芬顿工艺的必要设备,也称为芬顿反应器或芬顿反应罐。该设备主要包括以下组成部分:
氧化塔:作为反应的主体部分,提供废水与药剂混合反应的空间。
筛板:用于均匀分布废水,确保废水在反应器内均匀流动。
填料:增加废水与药剂的接触面积,提高反应效率。
芬顿氧化区:废水与药剂在此区域发生氧化反应。
铁碳反应区:利用铁碳微电解作用,进一步处理废水中的难降解有机物。
进水布水区:确保废水均匀进入反应器。
出水区:收集处理后的废水。
出水槽:暂存处理后的废水,便于后续排放或进一步处理。
循环装置:实现废水的循环处理,提高处理效率。
必要的管配件:连接各部件,确保设备的正常运行。
三、芬顿工艺进水要求及预处理
为确保芬顿工艺的高效运行,进水需满足以下要求:
水质要求:
在酸性条件下易产生有毒有害气体的污染物(如硫离子、氰根离子等)不应进入芬顿氧化工艺单元。
进水中悬浮物含量宜<200mg/L。
应控制进水中Cl、HPO、HCO、油类和其他影响芬顿氧化反应的无机离子或污染物浓度,其限制浓度应根据试验结果确定。
预处理措施:
当进水水质不符合要求时,需采取相应的预处理措施。
去除漂浮物、砂砾和悬浮物等易去除污染物。
进水中溶解性磷酸盐浓度过高时,宜投加熟石灰,通过混凝沉淀去除部分溶解性磷酸盐。
进水中含油类时,宜设置隔油池除油。
进水中含硫离子或氰离子时,应采取化学沉淀或化学氧化法去除。
若进水水质水量变化较大,芬顿氧化工艺前应设置调节池。
四、芬顿工艺污水处理效果
芬顿工艺在污水处理方面表现出色,能够处理多种难降解有机物,包括:
垃圾渗滤液:通过芬顿法处理,COD去除率可达67.5%,提高废水的可生化性。
氰化物:芬顿试剂可有效处理氰化物,氧化率高达99.8%。
酚类:芬顿试剂可用于处理苯酚、甲酚、氯代酚等多种酚类,效果均极好。
染料废水:芬顿试剂能够氧化打破染料分子的共轭结构,使之变成无色的有机分子进一步矿化。