Ⅰ 原水=芬顿氧化+水解酸化+接触氧化+二沉出水(cod:400mg/L)遇到脱色瓶颈,求高人点拨!
从目前应用的废水处理技术上看,能有效去除废水色度的方法有吸附法、混凝法、生物法、膜分离法、化学氧化法以及电絮凝法等。 1、 吸附脱色
吸附脱色技术是依靠吸附剂的吸附作用来脱除色度。通常采用的吸附剂包括可再生吸附剂如活性炭、离子交换纤维等和不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土)、工业废料(煤渣、粉煤灰)及天然废料(木炭、锯屑)等。目前用于吸附脱色的吸附剂主要靠物理吸附,但离子交换纤维、改性膨润土等也有化学吸附作用。
2、 絮凝脱色
混凝脱色是利用絮凝剂絮凝废水中的成色物质沉淀而进行脱色。
絮凝脱色技术,投资费用低,设备占地少,处理量大,是一种被普遍采用的脱色技术。
2.1无机混凝剂包括金属盐类和无机高分子絮凝剂。广泛使用的金属盐类有铝盐和铁盐;无机高分子絮凝剂是在传统的金属盐絮凝剂的基础上发展起来的一类新型水处理药剂,具有适应性强、无毒,并可成倍提高效能而相对价廉等优势北京印刷学院首页,受到了迅速发展和广泛应用。
2.2有机高分子絮凝剂,聚丙烯酰胺(PAM)的应用最多,它有非离子型、阳离子型和阴离子型三种。
3、氧化法脱色
化学氧化法脱色是指用氯、ClO2、O3、H2O2、HClO4及次氯酸盐等的氧化性,在一定条件下使废水中的发色基团发生断裂或改变其化学结构,从而达到废水脱色的目的。氧化法包括化学氧化、光催化氧化和超声波氧化。虽然具体工艺不同,但脱色机制却是相同的。化学氧化是目前研究较为成熟的方法。氧化剂一般采用Fenton试剂(Fe2+-H2O2)、臭氧、氯气、次氯酸钠等。
4、生物法脱色
生物法脱色是利用微生物酶来氧化或还原有色分子,破坏其不饱和键及发色基团来达到 脱色目的。
5、电化学法脱色
电化学法是通过电极反应使废水得到净化。根据电极反应方式划分,电化学方法可细分为内电解法、电絮凝和电气浮法、电氧化法。最著名的内电解法是铁屑法。
6、膜分离法脱色
在废水处理领域中,膜分离法是用人工合成或天然的高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对水中污染物进行选择性分离,从而使废水得到净化的技术。 工艺选择
经过多年的实践,对于各个企业污水处理站的实地考察和工艺改造,基本上确定了一套高效率、低成本的基本运行模式(在这个基础上,根据企业实际情况可以增减),使得出水能够确保达标排放。
废水一般采用:“物化沉淀(或气浮)+厌氧(或兼氧)+好氧+物化沉淀”的组合工艺。
在上面的工艺中,第一步的物化沉淀采用的是一种絮凝脱色剂配合以PAM助凝,不仅通过絮凝有效去除40%以上的COD和其它如悬浮物、氨氮等,同时,其特有的脱色作用,第一步即可使废水达到无色或浅色!成本仅仅零点几元,为低成本运行奠定基础。
在生化出水后,很多企业,其它各项指标均能达标,唯独色度存在,一般为浅黄色或棕色。比如:焦化废水、印染废水。造纸废水等。有实力的单位可以采用活性炭过滤吸附或ClO2、O3氧化脱色甚至膜分离脱色。但是,大家都很清楚,这些都是投资大运行成本比较高的!我们通过对比实践,从众多的药剂中优选出一种专用生化出水脱色剂。根据不同出水的色度,添加量成本控制在最低的情况下,使出水色度完全达标。
Ⅱ 芬顿(fenton)反应原理
原理:
H2O2在Fe2+存在下生成强氧化能力的羟基自由基(·OH,并引发更多的其他活性氧回,以实现对有机答物的降解,其氧化过程为链式反应。
其中以·OH产生为链的开始,而其他活性氧和反应中间体构成了链的节点,各活性氧被消耗,反应链终止。
其反应机理较为复杂,这些活性氧仅供有机分子并使其矿化为CO2和H2O等无机物。从而使Fenton氧化法成为重要的高级氧化技术之一。
(2)芬顿氧化处理氨氮废水扩展阅读
芬顿反应的作用:
1、处理染料中间体废水:染料中间体废水中常含有大量的蒽醌、萘、苯的各种取代基衍生物,具有COD高、色度高等特点,是目前较难处理的工业废水之一。用芬顿试剂处理此类废水的研究也在陆续开展。
2、处理农药废水:农药废水是一种难治理的有机化工废水,具有COD高、毒性大、难生物降解等特点。近来针对这点,出现了一些用Fenton法进行处理的研究。
3、处理焦化废水:炼焦废水含有数十种无机和有机化合物,包括氨氮、硫氰化物、硫化物、氰化物、酚、苯胺、苯并芘等,其中一些是高致癌物,属于高污染难治理的工业废水。
参考资料来源:网络-芬顿法
Ⅲ fenton可以氧化去除氨氮吗为什么
可以氧化去除氨氮。在Fenton试剂中,H2O2在Fe2+的催化剂作用下产生两种活泼的氢氧自由基(HO2·和·OH),其中·OH的氧化能力高达2.80 V,仅次于氟,而·OH自由基具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和能力高达569.3 kJ,具有很强的加成反应特性,从而引发和传播自由基链反应,加快有机物和还原性物质的氧化。因此,Fenton试剂可以氧化水中的大多数有机物,适合处理难生物降解和一般物理化学方法难以处理的废水;而对于一般的试剂难以氧化持久性有机物,特别是芳香类化合物及一些杂环类化合物,Fenton试剂对其中的绝大部分都可以无选择地氧化降解。
Ⅳ 电芬顿法相较于传统芬顿法在处理污水时有什么优势
工作原理
芬顿(Fenton)试剂法是氧化处理难降解有机污染物的有效方法,Fenton试剂(Fe2+/ H2O2)体系反应原理是H2O2在 Fe2+的催化作用下生成具有极高氧化电位的羟基自由基(•OH),•OH氧化降解废水中的有机污染物。
电芬顿技术(电催化氧化)是利用电化学法产生Fe2+和H2O2作为芬顿试剂的持续来源,两者产生后立即作用生成具有高度活性的羟基自由基,使有机物得到降解。
本电芬顿反应系统中的Fe2+由铁板阳极氧化产生,H2O2由外界加入。电解槽通电时,体系中除产生·OH外,还有强絮凝、络合、吸附作用的Fe(OH)2、Fe(OH)3产生,对有机物的去除效果好。电解槽内的电极反应如下:
阳极 Fe-2e-=Fe2+
2H2O-4e-=O2+4H+
阴极 2H2O+2e-=H2+2OH-
溶液中的反应Fe2++H2O2=·OH+OH-+Fe3+
Fe3++3OH-= Fe(OH)3
设备优势
体系中通过电解可持续产生高活性Fe2+和H2O2,克服了传统芬顿法中有机物的降解速率不均衡,先快后慢的现象,保证反应均衡,持续高效;
反应体系中,除羟基自由基的氧化作用外,还有阳极氧化、阴极还原,电吸附、电气浮、电凝聚等多种作用,处理效率比传统芬顿法高;
与传统芬顿法相比,电芬顿(电催化氧化)不需要现场加入大量药剂(只需要适量加入H2O2),节省了药剂费用;
占地面积小,废水停留时间短,处理过程快,条件要求不苛刻;
设备相对简单,电解过程需控制的参数只有电流和电压,易于实现自动控制;
处理过程相对清洁,只产生少量的污泥,是传统芬顿法污泥量的1/5-1/10。
应用范围
适用于高难度难降解有机废水前处理,可直接降解COD和将高分子结构有机物降解为易生物降解的小分子有机物,提高BOD/COD比,易于和其它方法结合,实现废水的综合治理。
适用于高难度难降解有机废水生化后深度处理,可将不可生化的有机物直接氧化成二氧化碳和水,达到深度处理达标排放的目的。
适用于化工、印刷、机加工、医药中间体、制药、农药、染料、精细化工等行业的多种高浓度、高色度、毒性大、难生化降解的有机废水处理
特别适合小水量高难度难降解废水的达标处理。
应用实例
废油漆废水处理:本项目为废油漆处理产生的废水,成分复杂,含有各种有机溶剂,COD含量极高,COD=200000mg/l,业主以前将这部分废水送到危废处理公司处理,每吨收费达到3000元以上,费用昂贵,现在想上污水处理设备进行处理,去除大部分COD,色度,满足生产用水要求。经过本公司多次取样试验,利用专有电芬顿处理技术,处理后的废水COD大大降低,降到60000mg/L,色度完全去除,完全满足生产用水要求,处理费用不到百元。
电芬顿应用
烟台宜科环保工程有限责任公司是一家专业从事水污染防治新技术研发转化的高科技企业。多年来一直致力于绿色电絮凝技术及新型中水回用膜集成技术的研发及应用,为工业、市政等领域提供全新的解决方案。
公司主导产品:ECS-FT电芬顿(电催化氧化)设备、ECS-CW电化学循环水除垢设备、ECS-DH电絮凝除硬度除硅设备、ECS-DN电化学除氨氮设备、ECS-KB电絮凝杀菌设备、ECS-AF电絮凝气浮设备、ECS-HM电絮凝除重金属设备、各种膜集成中水回用设备。主要应用于循环水处理、电镀废水处理、重金属废水处理、含油废水处理、印染纺织废水处理、化工废水处理、医药中间体废水处理、中水回用处理、有毒难降解废水处理、油田废水处理。
近年来,公司积极开展对外合作和技术引进,进一步优化产品结构,开发出更满足市场需求的产品。同时,我公司始终坚持“科技领先、服务至上、诚信合作、共谋发展”的经营理念,为客户提供从方案设计、制造安装,到运营维护的全方位一条龙服务。
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Ⅳ 在处理化工废水时,可生化前提是什么请从分子角度解释
这个是两个极端,要么不易溶于水,难于降解。
要么易溶于水,易于降解。
两种情况都能达标。
其中从结构上考虑,苯环类的不如直链的好降解,多支链的不如长支链的好降解。
从键上来看,羧基,羟基,易于降解。
胺基较难降解。硝基、卤代,非常难于降解。
Ⅵ 污水中化学耗氧量含量与氨氮含量有什么关系如何去除污水中氨氮
将中间调节池改造成兼氧池或厌氧池,加挂悬挂式填料,增加对污泥的截留,提高生物膜内的含量,培养容繁殖大量的水解、产酸菌,这些菌活性强、反映快,它可使难降解的大分子结构有机物在结构、性质上发生变化,变成可溶解、降解的小分子结构。为污水的后道好氧处理打下基础。 2、更换曝气池填料,加大比表面积,增加对微生物的解留效果,这样可相对延长装置污水微生物的停留时间。 3、更换曝气器,选用曝气均匀、氧利用率高、搅拌效果明显的曝气器。 4、将终沉池的污泥部分回流到调节池,把硝酸盐带回缺氧区作为反硝化的电子受体。 5、建一个污泥酸化池,将终沉池的另部分污泥自流到污泥酸化池,酸化后的污泥也大部分回流到调节池,余下的少部分污泥,定时外排。可减少污泥的处理量。 6、通过以上方法的改造,总氮的去除率保证可以大大地提高,COD的去除率也有不同程度地提高。
转载................
Ⅶ 臭氧催化氧化与芬顿在焦化废水处理方面哪种技术更好
臭氧催化氧化与芬顿在焦化废水处理方面哪种技术更好
一般都是生化,AO工艺。专预处理气属浮(除悬浮物)、微电解或者水解酸化(降低部分COD,增强可生化性)、缺氧(污水内回流,进行反硝化)、好氧(出去大部分COD、氨氮、挥发酚),然后就是絮凝沉淀了。 当然,焦化废水是比较难处理的废水,在生化阶段可以适当添加稀释水或者把好氧设为两段,中间加上一个臭氧氧化,这样可能出水效果会好一些。 深度处理用高级氧化(一般是芬顿法),超滤+反渗透,或者是吸附(考虑经济性,这个得有专门的可再生吸附材料)。 常用的方法就是这些,除非是大设计院,否则一般的环工公司也就是这样了。
Ⅷ 芬顿试剂 使用方法
芬顿药剂的使用方法:
先确定好芬顿硫酸亚铁与双氧水投加顺序,再根据废水性质计算出芬顿试剂的投加
量,比如除COD,如果芬顿体系中如果氧化性物质多,那么硫酸亚铁的比例就要大一些,如果还原性物质多双氧水就要多一点,一般有机物体现为还原性,所以若是除COD的话,按照需要氧化200ppm的COD计算,可依照以下计算公式:双氧水与硫酸亚铁的质量比为1:2,加亚铁前保证处理反应器中的pH值在3.5~4.0,加入1400ppm的亚铁,再加入700ppm的双氧水,反应40min左右。通常按质量浓度双氧水:COD=1:1,摩尔浓度Fe2+:H2O2=1:3换算即可,具体根据污染物浓度进行正交实验来确定。
芬顿药剂主要组成包括硫酸亚铁与双氧水,这两种药剂也常被单独用于废水处理中,
硫酸亚铁主要作为还原剂、混凝剂使用,而双氧水则作为强氧化剂使用。硫酸亚铁中2价铁离子与双氧水(H2O2)的强氧化还用作用生成羟基自由基的过程。两者组合技术则为高级强氧化技术。
芬顿试剂的应用
芬顿试剂法是通过硫酸亚铁与双氧水相结合的一种深度处理工艺,利用硫酸亚铁和双氧水的强氧化还原性,生成反应强氧化性的羟基自由基,与难降解的有机物生成自由基,在化工废水中普遍应用,在电镀废水处理中最为广泛。芬顿法反应化学方程式可以将许多高污物,如高cod,高磷,高氨氮与色度得以有效降解。
Ⅸ 急求一篇关于超声波或Fenton试剂处理废水的外文文献,五千到八千字,最好是处理焦化废水的,急呀,谢谢啦!
超声、电解与Fenton试剂联合处理焦化废水的试验研究
http://www.chinaep.net/feishui_shili/104/feishui_shili-896.htm
焦化废水种类多,有机组分复杂,目前国内主要采用A/O、A2/O生化方法进行处理,但生化处理后的焦化废水色度高,含有大量生物难降解有机物,还不能达到国家规定的排放标准。对生化处理后的焦化废水,一般采用活性炭吸附来脱色、去除COD,但该工艺设备庞大,且初投资和运行成本均比较高,所以寻找经济有效的处理焦化废水的方法一直是废水处理领域的难题之一。李义久等[1]采用复合氯氧化剂处理焦化废水,色度从140倍降至60倍以下,其它污染指标亦明显降低。近二十年来,Fenton试剂在废水处理中的应用在国内外受到普遍重视[2,3]。研究表明Fenton试剂处理含酚废水对酚、CODCr、TOC都有较好的去除率[4]。利用光、电、声、磁催化氧化技术处理有机废水,尤其是难于生化降解的"三致"(致癌、致畸、致突)有机污染物,是当前世界水处理技术研究中相当活跃的领域[5]。本文采用Fenton试剂,并辅以超声和准稳态阳极(DSA电极)催化,对生化处理后的焦化废水作进一步的氧化处理,处理后水质达到国家一级排放标准,且大大缩短了反应时间。
1 实验部分
1.1 实验装置
氟离子选择性电极(上海雷磁仪器厂);氰离子选择性电极(上海雷磁仪器厂);磁力搅拌器(JB一I) (上海雷磁仪器厂);DSA类电极(SnO2、Sb2O3涂布Ti电极,自制,有效接触面积为18cm2);超声波发生器(中科院上海声学实验室),功率70W。
1.2 样品来源
废水取自某钢铁集团化工公司生化处理后的焦化废水,主要污染物指标见表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 实验方法
(1)取水样500mL,用硫酸调节pH值,加入一定量的Fe2+和H2O2(Fenton试剂),置于30℃恒温水浴锅中恒温一定时间,再用石灰水调节pH值,加入絮凝剂FeCl3,助凝剂PAM,沉降后,过滤,取样测定CODCr、色度、氨氮、CN-、F-。
(2)上述实验中在加入Fenton试剂的同时,导入超声电极进行实验,其余步骤相同。
(3)上述实验中在加入Fenton试剂的同时,导入DSA电极进行实验,其余步骤相同。
2 结果与讨论
2.1 确定Fenton试剂最佳氧化--混凝沉淀条件
综合考虑影响Fenton试剂氧化和混凝沉降效果的因素:pH值、H2O2浓度、Fe2+的浓度、反应温度、FeCl3的浓度和PAM的浓度,根据实际的工况条件,对实验过程做了以下几方面的限制:(1)考虑实际成本问题,控制H2O2的浓度尽可能低;(2)pH控制在3~4;[6](3)由于实际生化处理出水温度为30℃以上,因此试验温度定为30℃;(4)反应时间为2.5小时。为此,设计了以H202的浓度、Fe2+的浓度、FeCl3的浓度和PAM的浓度为变量的4因素3水平的L9(34)正交试验,如表2所示,试验结果列于表3。
表2 正交试验因素水平
水样(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 正交试验结果
水样(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
从表3可看出,Fe2+的投加量对CODCr去除率影响最大,其次是H2O2,再次FeCl3和PAM。最佳反应条件确定为:[H2O2]=200mg/L,[Fe2+]=160mg/L,[FeCl3] =24mg/L,[PAM]=4.8mg/L。在此条件下处理焦化废水后水质指标见表4。
表4 Fenton试剂氧化混凝沉淀处理结果
名称 色度 CODCr/(mg.L-1) NH3-N/(mg.L-1) F-/(mg.L-1) CN-/(mg.L-1)
指标 45 43.2 2.46 20.2 1.02
去除率/% 95.55 87.10 74.53 15.48 72.43
从表4可以看出,在所确定的反应条件下用Fenton 试剂处理焦化废水,脱色效果明显,CODCr去除率达87.10%,NH3-N去除率为74.53%,F-的去除率为15.48%,CN-的去除率为72.43%。
2.2 超声与Fenton试剂联合处理焦化废水
由于单纯使用Fenton试剂所需反应时间过长,所以在体系中引入超声波发生器,利用超声对Fenton反应进行催化,反应0.5小时后焦化废水的主要污染指标见表5。
表5 超声-Fenton试剂处理后焦化废水的水质指标
水样
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
从表5可以看出,在相同时间内,单独使用超声处理或超声+H2O2处理,有一定的脱色效果,但CODCr去除率只有2%左右。采用超声与Fenton试剂联合处理效果明显,色度可降到16度,CODCr降到37.8mg/L ,同时,在保持Fe2+与H2O2的比例不变时,适当降低Fe2+和H2O2用量,也取得较满意的处理效果。本文确定的超声与Fenton试剂联合处理的反应条件为:超声功率为70瓦,[H2O2] =200mg/L,[Fe2+]=160mg/L ,[FeCl3] =24 mg/L,[PAM]=4.8 mg/L。
2.3 DSA电极与Fenton试剂联合处理焦化废水
用特殊工艺制造的准稳态阳极(Dimensionally Stable Anode,简称DSA)对有机物有极强的催化降解效果[6]。实验采用DSA电极与Fenton试剂联合氧化处理焦化废水,反应时间0.5小时结果见表6。表6表明,单独使用电极或电极+H2O2氧化处理,CODCr的去除效果较好,但色度不能达到排放要求。采用DSA电极与Fenton试剂联合处理,色度明显降低,且在降低H2O2和Fe2+的用量时,亦可得到较好的处理效果。本文确定的DSA电极与Fenton试剂联合处理的反应条件为:DSA电极的有效接触面积为18cm2 ,[H2O2]=200mg/L,[Fe2+]=160 mg/L ,[FeCl3] =24 mg/L,[PAM]=4.8 mg/L
表6 DSA电极+Fenton试剂处理后焦化废水的水质指标
水样
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 三种方法处理焦化废水的时间和效果比较
实验还发现用超声+Fenton和电极+Fenton两种方法处理焦化废水比单独使用Fenton试剂来处理,反应时间大大缩短,表7列出了三种方法处理废水的时间和效果比较。
处理方法 反应时间/(h) 色度 反应后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
超声+ Fenton 0.5 16 37.7 83.16
电极+ Fenton 0.5 35 38.56 82.78
从表7可以看出,单独使用Fenton试剂来处理焦化废水,反应0.5小时后,CODCr的去除率仅为23.85%,而加入超声和电极后,反应0.5小时,CODCr去除率明显增大,分别达到83.16%和82.78%。实际工业水处理中,废水在反应池中的停留时间比较短,通常只有0.5小时,因此缩短反应时间对于该工艺在实际工程中的推广应用具有重要意义。
3 结 论
(1) 单独采用Fenton试剂处理,:[H2O2]=200mg/L,[Fe2+]=160 mg/L ,[FeCl3]=24 mg/L,[PAM]=4.8 mg/L。处理后废水色度从1012降至45,CODCr从223.9 mg/L降至43.3 mg/L,其它污染指标也有所下降。Fenton反应作为一种高级氧化方法,对一些生物难降解有机物质的处理取得了显著的效果。
(2) 采用超声+Fenton试剂联合处理,色度降至16,CODCr降至37.8,脱色效果十分显著,药品投加量降低,反应时间明显缩短。当具有一定功率的超声波辐射水溶液,与Fenton试剂共同作用于生物难降解的有机物质,加速了Fenton的进行。超声的空化效应以及其引起的温度的升高和充分搅拌接触,促使OH·大量迅速的产生,使得Fenton充分进行,从而使生物难降解有机物的处理效果更好。
(3) 采用DSA+Fenton试剂联合处理,色度降至35,CODCr降至38.6,药品投加量降低,时间缩短至0.5小时,脱色效果和CODCr去除有一定程度提高,反应时间明显减少。电解催化氧化技术的实质是当直流电通过阳极和阴极时,在阴极和阳极表面将发生电子得失,这促进OH·的产生,有效利用了Fenton试剂,在焦化废水的处理中也取得了一定的效果。