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焦化廢水芬頓處理

發布時間:2020-12-29 00:22:41

❶ 臭氧催化氧化與芬頓在焦化廢水處理方面哪種技術更好

臭氧應該要好些,當然只靠臭氧來處理是不行的,前面的預處理,或加葯劑把臭氧處理的物質沉澱過濾掉更重要,可以去啟達臭氧發生器公司的網站看看,上面有關污水處理的介紹

❷ 「フェントン反応」日語翻譯

芬頓反應(Fenton's Reaction):Fenton(中文譯為芬頓)是為數不多的以人名命名的無機化學反應之一。1893 年,化學家Fenton HJ 發現,過氧化氫(H2O2) 與二價鐵離子Fe的混合溶液具有強氧化性,可以將當時很多已知的有機化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機態,氧化效果十分顯著。但此後半個多世紀中,這種氧化性試劑卻因為氧化性極強沒有被太多重視。但進入20 世紀70 年代,芬頓試劑在環境化學中找到了它的位置,具有去除難降解有機污染物的高能力的芬頓試劑,在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中體現了很廣泛的應用。 當芬頓發現芬頓試劑時,尚不清楚過氧化氫與二價鐵離子反應到底生成了什麼氧化劑具有如此強的氧化能力。二十多年後,有人假設可能反應中產生了羥基自由基,否則,氧化性不會有如此強。因此,以後人們採用了一個較廣泛引用的化學反應方程式來描述芬頓試劑中發生的化學反應:
Fe+H2O2→Fe+OH+ ·OH ①
從上式可以看出,1mol的H2O2與1mol的Fe反應後生成1mol的Fe,同時伴隨生成1mol的OH外加1mol的羥基自由基。正是羥基自由基的存在,使得芬頓試劑具有強的氧化能力。據計算在pH = 4 的溶液中,OH·自由基的氧化電勢高達2. 73 V。在自然界中,氧化能力在溶液中僅次於氟氣。因此,持久性有機物,特別是通常的試劑難以氧化的芳香類化合物及一些雜環類化合物,在芬頓試劑面前全部被無選擇氧化降解掉。1975 年,美國著名環境化學家Walling C 系統研究了芬頓試劑中各類自由基的種類及Fe 在Fenton 試劑中扮演的角色,得出如下化學反應方程:
H2O2 + Fe→ Fe + O2 + 2H ②
O2 + Fe→ Fe + O2· ③
可以看出,芬頓試劑中除了產生1 摩爾的OH·自由基外,還伴隨著生成1 摩爾的過氧自由基O2·,但是過氧自由基的氧化電勢只有1.3 V左右,所以,在芬頓試劑中起主要氧化作用的是OH·自由基。(以上引自網路)

❸ 臭氧催化氧化與芬頓在焦化廢水處理方面哪種技術更好

臭氧催化氧化與芬頓在焦化廢水處理方面哪種技術更好
一般都是生化,AO工藝。專預處理氣屬浮(除懸浮物)、微電解或者水解酸化(降低部分COD,增強可生化性)、缺氧(污水內迴流,進行反硝化)、好氧(出去大部分COD、氨氮、揮發酚),然後就是絮凝沉澱了。 當然,焦化廢水是比較難處理的廢水,在生化階段可以適當添加稀釋水或者把好氧設為兩段,中間加上一個臭氧氧化,這樣可能出水效果會好一些。 深度處理用高級氧化(一般是芬頓法),超濾+反滲透,或者是吸附(考慮經濟性,這個得有專門的可再生吸附材料)。 常用的方法就是這些,除非是大設計院,否則一般的環工公司也就是這樣了。

❹ 芬頓處理焦化廢水中泡沫產生越多處理效果越好嗎

泡沫越多說明反應越劇烈,反應劇烈一般來說效果好

❺ 急求一篇關於超聲波或Fenton試劑處理廢水的外文文獻,五千到八千字,最好是處理焦化廢水的,急呀,謝謝啦!

超聲、電解與Fenton試劑聯合處理焦化廢水的試驗研究
http://www.chinaep.net/feishui_shili/104/feishui_shili-896.htm

焦化廢水種類多,有機組分復雜,目前國內主要採用A/O、A2/O生化方法進行處理,但生化處理後的焦化廢水色度高,含有大量生物難降解有機物,還不能達到國家規定的排放標准。對生化處理後的焦化廢水,一般採用活性炭吸附來脫色、去除COD,但該工藝設備龐大,且初投資和運行成本均比較高,所以尋找經濟有效的處理焦化廢水的方法一直是廢水處理領域的難題之一。李義久等[1]採用復合氯氧化劑處理焦化廢水,色度從140倍降至60倍以下,其它污染指標亦明顯降低。近二十年來,Fenton試劑在廢水處理中的應用在國內外受到普遍重視[2,3]。研究表明Fenton試劑處理含酚廢水對酚、CODCr、TOC都有較好的去除率[4]。利用光、電、聲、磁催化氧化技術處理有機廢水,尤其是難於生化降解的"三致"(致癌、致畸、致突)有機污染物,是當前世界水處理技術研究中相當活躍的領域[5]。本文採用Fenton試劑,並輔以超聲和准穩態陽極(DSA電極)催化,對生化處理後的焦化廢水作進一步的氧化處理,處理後水質達到國家一級排放標准,且大大縮短了反應時間。

1 實驗部分

1.1 實驗裝置

氟離子選擇性電極(上海雷磁儀器廠);氰離子選擇性電極(上海雷磁儀器廠);磁力攪拌器(JB一I) (上海雷磁儀器廠);DSA類電極(SnO2、Sb2O3塗布Ti電極,自製,有效接觸面積為18cm2);超聲波發生器(中科院上海聲學實驗室),功率70W。

1.2 樣品來源

廢水取自某鋼鐵集團化工公司生化處理後的焦化廢水,主要污染物指標見表1。

色度
F-/(mg.L-1)
CN-1/(mg.L-1)
CODCr/(mg.L-1)
NH3-N/(mg.L-1)

1012
23.9
3.7
223.9
9.66

1.3 實驗方法

(1)取水樣500mL,用硫酸調節pH值,加入一定量的Fe2+和H2O2(Fenton試劑),置於30℃恆溫水浴鍋中恆溫一定時間,再用石灰水調節pH值,加入絮凝劑FeCl3,助凝劑PAM,沉降後,過濾,取樣測定CODCr、色度、氨氮、CN-、F-。

(2)上述實驗中在加入Fenton試劑的同時,導入超聲電極進行實驗,其餘步驟相同。

(3)上述實驗中在加入Fenton試劑的同時,導入DSA電極進行實驗,其餘步驟相同。

2 結果與討論

2.1 確定Fenton試劑最佳氧化--混凝沉澱條件

綜合考慮影響Fenton試劑氧化和混凝沉降效果的因素:pH值、H2O2濃度、Fe2+的濃度、反應溫度、FeCl3的濃度和PAM的濃度,根據實際的工況條件,對實驗過程做了以下幾方面的限制:(1)考慮實際成本問題,控制H2O2的濃度盡可能低;(2)pH控制在3~4;[6](3)由於實際生化處理出水溫度為30℃以上,因此試驗溫度定為30℃;(4)反應時間為2.5小時。為此,設計了以H202的濃度、Fe2+的濃度、FeCl3的濃度和PAM的濃度為變數的4因素3水平的L9(34)正交試驗,如表2所示,試驗結果列於表3。

表2 正交試驗因素水平

水樣(500ml)
H2O2/(mg.L-1)
Fe2+/(mg.L-1)
FeCl3/(mg.L-1)
PAM/(mg.L-1)

1
200
80
20
4

2
250
160
24
4.8

3
280
200
30
6

表3 正交試驗結果

水樣(500ml)
H2O2/(mg.L-1)
Fe2+/(mg.L-1)
FeCl3/(mg.L-1)
PAM/(mg.L-1)
COD/(mg.L-1)
COD去除率/%
1
200
80
20
4
168.5
24043
2
200
160
24
4.8
43.25
80.68
3
200
200
30
6
90.01
59.64
4
250
80
24
6
159.9
28.29
5
250
160
30
4
70.13
68.55
6
250
200
20
4.8
94.67
57.54
7
280
80
30
4.8
127.3
42.91
8
280
160
20
6
30.64
86.26
9
280
200
24
4
57.82
74.07

K1j%
54.89
31.88
56.08
55.68

K2j%
51.46
78.47
60.98
60.35

K3j%
67.75
63.75
57.03
58.06

Rj%
16.29
31.75
4.90
4.67

從表3可看出,Fe2+的投加量對CODCr去除率影響最大,其次是H2O2,再次FeCl3和PAM。最佳反應條件確定為:[H2O2]=200mg/L,[Fe2+]=160mg/L,[FeCl3] =24mg/L,[PAM]=4.8mg/L。在此條件下處理焦化廢水後水質指標見表4。

表4 Fenton試劑氧化混凝沉澱處理結果

名稱 色度 CODCr/(mg.L-1) NH3-N/(mg.L-1) F-/(mg.L-1) CN-/(mg.L-1)
指標 45 43.2 2.46 20.2 1.02
去除率/% 95.55 87.10 74.53 15.48 72.43

從表4可以看出,在所確定的反應條件下用Fenton 試劑處理焦化廢水,脫色效果明顯,CODCr去除率達87.10%,NH3-N去除率為74.53%,F-的去除率為15.48%,CN-的去除率為72.43%。

2.2 超聲與Fenton試劑聯合處理焦化廢水

由於單純使用Fenton試劑所需反應時間過長,所以在體系中引入超聲波發生器,利用超聲對Fenton反應進行催化,反應0.5小時後焦化廢水的主要污染指標見表5。

表5 超聲-Fenton試劑處理後焦化廢水的水質指標

水樣
H2O2/(mg.L-1)
Fe2+/(mg.L-1)
色度
CODCr/(mg.L-1)
CODCr去除率/(%)

1
0
0
160
216.8
2.76

2
200
0
200
218.3
2.08

3
200
160
16
37.7
83.16

4
150
120
18
68.6
69.22

5
100
80
60
90.5
59.41

從表5可以看出,在相同時間內,單獨使用超聲處理或超聲+H2O2處理,有一定的脫色效果,但CODCr去除率只有2%左右。採用超聲與Fenton試劑聯合處理效果明顯,色度可降到16度,CODCr降到37.8mg/L ,同時,在保持Fe2+與H2O2的比例不變時,適當降低Fe2+和H2O2用量,也取得較滿意的處理效果。本文確定的超聲與Fenton試劑聯合處理的反應條件為:超聲功率為70瓦,[H2O2] =200mg/L,[Fe2+]=160mg/L ,[FeCl3] =24 mg/L,[PAM]=4.8 mg/L。

2.3 DSA電極與Fenton試劑聯合處理焦化廢水

用特殊工藝製造的准穩態陽極(Dimensionally Stable Anode,簡稱DSA)對有機物有極強的催化降解效果[6]。實驗採用DSA電極與Fenton試劑聯合氧化處理焦化廢水,反應時間0.5小時結果見表6。表6表明,單獨使用電極或電極+H2O2氧化處理,CODCr的去除效果較好,但色度不能達到排放要求。採用DSA電極與Fenton試劑聯合處理,色度明顯降低,且在降低H2O2和Fe2+的用量時,亦可得到較好的處理效果。本文確定的DSA電極與Fenton試劑聯合處理的反應條件為:DSA電極的有效接觸面積為18cm2 ,[H2O2]=200mg/L,[Fe2+]=160 mg/L ,[FeCl3] =24 mg/L,[PAM]=4.8 mg/L

表6 DSA電極+Fenton試劑處理後焦化廢水的水質指標

水樣
H2O2/(mg.L-1)
Fe2+/(mg.L-1)
色度
CODCr/(mg.L-1)
CODCr去除率/(%)

1
0
0
240
85.9
61.48

2
200
0
160
39.06
82.48

3
200
160
35
38.56
82.78

4
150
120
35
51.40
76.95

5
100
80
90
46.27
79.25

2.4 三種方法處理焦化廢水的時間和效果比較

實驗還發現用超聲+Fenton和電極+Fenton兩種方法處理焦化廢水比單獨使用Fenton試劑來處理,反應時間大大縮短,表7列出了三種方法處理廢水的時間和效果比較。

處理方法 反應時間/(h) 色度 反應後CODCr/(mg.L-1) CODCr去除率/(%)
Fenton 0.5 480 170.5 23.85
1.5 220 100.2 55.25
3 45 43.25 80.68
超聲+ Fenton 0.5 16 37.7 83.16
電極+ Fenton 0.5 35 38.56 82.78

從表7可以看出,單獨使用Fenton試劑來處理焦化廢水,反應0.5小時後,CODCr的去除率僅為23.85%,而加入超聲和電極後,反應0.5小時,CODCr去除率明顯增大,分別達到83.16%和82.78%。實際工業水處理中,廢水在反應池中的停留時間比較短,通常只有0.5小時,因此縮短反應時間對於該工藝在實際工程中的推廣應用具有重要意義。

3 結 論

(1) 單獨採用Fenton試劑處理,:[H2O2]=200mg/L,[Fe2+]=160 mg/L ,[FeCl3]=24 mg/L,[PAM]=4.8 mg/L。處理後廢水色度從1012降至45,CODCr從223.9 mg/L降至43.3 mg/L,其它污染指標也有所下降。Fenton反應作為一種高級氧化方法,對一些生物難降解有機物質的處理取得了顯著的效果。

(2) 採用超聲+Fenton試劑聯合處理,色度降至16,CODCr降至37.8,脫色效果十分顯著,葯品投加量降低,反應時間明顯縮短。當具有一定功率的超聲波輻射水溶液,與Fenton試劑共同作用於生物難降解的有機物質,加速了Fenton的進行。超聲的空化效應以及其引起的溫度的升高和充分攪拌接觸,促使OH·大量迅速的產生,使得Fenton充分進行,從而使生物難降解有機物的處理效果更好。

(3) 採用DSA+Fenton試劑聯合處理,色度降至35,CODCr降至38.6,葯品投加量降低,時間縮短至0.5小時,脫色效果和CODCr去除有一定程度提高,反應時間明顯減少。電解催化氧化技術的實質是當直流電通過陽極和陰極時,在陰極和陽極表面將發生電子得失,這促進OH·的產生,有效利用了Fenton試劑,在焦化廢水的處理中也取得了一定的效果。

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