A. 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。
(1)芬顿法主要针对什么废水扩展阅读
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
B. 什么是Fenton法水处理技术
芬顿法是一种常用的高级氧化技术,相对其他氧化剂而言,其在黑版暗中就能破坏权有机物,具有操作过程简单、反应易得、运行成本低廉、设备投资少且对环境友好性等优点。
其原理是:过氧化氢(H2O2)
与二价铁离子Fe的混合溶液把大分子氧化成小分子把小分子氧化成二氧化碳和水,同时FeSO4可以被氧化成3价铁离子,有一定的絮凝的作用,3价铁离子变成氢氧化铁,有一定的网捕作用,从而达到处理水的目的。
C. 芬顿催化剂的作用是什么
非均来相芬顿催化剂的机理是有机源物和双氧水由溶液主体扩散到催化剂表面的活性位点附近并发生吸附,随后在催化剂的催化剂成分的催化作用下,过氧化氢分解产生•OH,从而引发自由基链式反应将有机物氧化降解,最后降解产物从催化剂表面脱附,扩散至溶液主体中。然而不论催化剂具体以怎样的方式发生作用,非均相体系的催化剂表面大都要发生复杂的铁循环过程,以维持整个催化氧化反应的顺利进行,而起氧化作用的活性物种就在这一过程中产生。
D. 芬顿氧化处理废水工艺是什么
基于传统Fenton试剂的作用机理,electro- Fenton也是由H2O2和Fe2+反应产生强氧化性的·OH。其中H2O2的电化学产生是通过在阴极充氧或曝气的条件下,发生氧气的还原生成的,而Fe2+ 也可以通过阴极的还原反应得到。
在酸性条件下,通过充氧或曝气的方法,氧气在阴极会发生2e还原反应,产生H2O2。在此过程中,氧气首先溶解在溶液中,然后在溶液中迁移到阴极表面,在那还原成H2O2。
而在碱性溶液中,氧气发生反应如式(2)所示,生成HO2-。
Agladze等通过检测气体扩散电极孔中碱性介质,认为氧气还原反应总是通过途径(2)产生HO2-和OH-。Enric Brillas 等在此基础上,提出在酸性介质下,HO2- 的质子化生成了H2O2。H2O2的产生和稳定性也受到其他因素的影响,包括电解池的构造、阴极性质和操作条件等。
O2+2H++2e→H2O2(1)
O2+H2O+2e→HO2-+OH- (2)
(4)芬顿法主要针对什么废水扩展阅读:
用各种次氯酸盐作氧化剂都是利用它在水溶液中电离和水解形成的次氯酸离子和次氯酸的氧化性能。氯化法处理含氰废水是废水处理中一个实用的典型例子。由于氰基是以共价键相结合,结合键能高达225千卡/摩尔,所以不易分解,因而常利用强氧化法促使其分解破坏。在实际应用中,一般是采用碱性氯化法。使用液氯或氯气时其基本离子反应式如下:
局部氧化:
CN-+HOCl─→CNCl+OH-(1)
CNCl+2OH-─→CNO-+Cl-+H2O(2)
完全氧化:
2CNO-+3OCl-+H2O─→2CO2+N2+3Cl-+2OH-(3)
E. 芬顿工艺原理
芬顿工艺原理:就是过氧化氢(H2O2)与二价铁离子的混合溶液具有强氧化性,可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态,氧化效果十分显著。具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂,在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。
芬顿氧化法主要适用于含难降解有机物废水的处理,如造纸工业废水、染整工业废水、煤化工废水、石油化工废水、精细化工废水、发酵工业废水、垃圾渗滤液等废水及工业园区集中废水处理厂废水等的处理。
芬顿氧化法用于生化处理预处理时,可设置粗、细格栅、沉砂池、沉淀池或混凝沉淀池,去除漂浮物、砂砾和悬浮物等易去除污染物;芬顿氧化法用于废水深度处理时,宜设置混凝沉淀或/和过滤工序进行预处理。用于生化处理的预处理时,若进水水质水量变化较大,芬顿氧化工艺前应设置调节池。
芬顿氧化法废水处理工程工艺流程主要包括调酸、催化剂混合、氧化反应、中和、固液分离、药剂投配及污泥处理系统,工艺流程。
F. 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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G. 污水处理使用硫酸亚铁都有哪些作用
大概有几种作用:
1、可用硫酸亚铁和水玻璃制备了聚硅硫酸亚铁(PFSS)混凝剂版。或者硫酸亚铁本权身也可做混凝剂。混凝是指水中胶体颗粒及微小悬浮物的聚集过程,在混凝过程中能起絮凝和凝聚的作用物质称为混凝剂。混凝剂主要用于生活饮用水的净化和工业废水,特殊水质的处理(如含油污水,印染造纸污水、冶炼污水,含放射性特质,含Pb,Cr等毒性重金属和含F污水等)。
2、硫酸亚铁是一种廉价的水处理药剂,用作除磷药剂,可大幅降低除磷成本。可以去除磷酸盐。
3、作为芬顿试剂使用。芬顿法是以硫酸亚铁中的二价铁离子为催化剂与双氧水(又名过氧化氢)进行氧化反应来进行废水处理的一个体系,通常称之为芬顿试剂。芬顿试剂能够反应生成强氧化性的羟基自由基,这些自由基能够与废水中的难溶性有机污染物的结构遭到破坏分解,从而达到对污染物去除的目的。
H. fenton氧化法的原理、处理对象和处理工艺
Fenton法在处理难降解有机污染物时具有独特的优势,是一种很有应用前景的废水处理技术。一般用于处理难降解有机废水。
1894年,英国人H.J.H.Fenton发现采用Fe2+/H2O2体系能氧化多种有机物。后人为纪念他将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂,它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物,其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(·OH),·OH可与大多数有机物作用使其降解。随着研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O2-4)等引入Fenton试剂中,使其氧化能力大大增强。从广义上说,Fenton法是利用催化剂、或光辐射、或电化学作用,通过H2O2产生羟基自由基(·OH)处理有机物的技术。从发展历程来看,Fenton法基本上是沿着光化学和电化学两条路线向前发展的。
Fenton法在处理难降解有机废水时,具有一般化学氧化法无法比拟的优点,至今已成功运用于多种工业废水的处理。但H2O2价格昂贵,单独使用往往成本太高,因而在实际应用中,通常是与其他处理方法联用,将其用于废水的预处理或最终深度处理。用少量Fenton试剂对工业废水进行预处理,使废水中的难降解有机物发生部分氧化,改变它们的可生化性、溶解性和混凝性能,利于后续处理。另外,一些工业废水经物化、生化处理后,水中仍残留少量的生物难降解有机物,当水质不能满足排放要求时,可采用Fenton法对其进行深度处理。
I. 什么是fenton试剂它在水处理中有何用处
fenton试剂:1894年首次研究表明,H2O₂ 在Fe2+ 离子的催化作用下具有氧化多种有机物的能力。过氧化氢与亚铁离子的结合即为Fenton试剂,其中Fe2+ 离子主要是作为同质催化剂,而H2O2 则起氧化作用。Fenton试剂具有极强的氧化能力,特别适用于某些难生物降解的或对生物有毒性的工业废水的处理上,所以Fenton氧化法越来越受到人们的广泛关注。
水处理的作用:
1,处理印染废水:纺织印染废水的组成复杂,是一种难降解的有机废水,如何对其进行无害化处理一直受到研究者的关注。采用Fenton氧化技术处理印染废水具有高效、低耗、无二次污染的优点。
2,处理苯、酚类废水:酚类废水广泛存在于多种工业废水中,这种废水较难降解,且对微生物有毒害作用。在处理过程中,一般采用化学氧化法先对含酚废水进行预处理以降解其毒性,然后再用生物处理,在所有的氧化工艺中,Fenton氧化苯类及酚类物质所需的时间最短,因而,可望在此类废水的处理中得到广泛应用。
3,处理垃圾渗滤液:随着城市垃圾的不断产生,垃圾渗滤液处理越来越引起人们的重视。城市垃圾渗滤液是一种组分复杂,可生化性差,水质变化很大的难处理废水。由于其含有高度难降解有机物,因而不利于活性污泥法的运行。Fenton氧化法可以解决上述问题,它可以使带有苯环、羟基、-COOH-SO3H、-NO2等取代基的有机化合物氧化分解,从而提高废水的可生化性,降低废水的毒性,改进其溶解性、沉淀性,有利于后续的生化或混凝处理。此外,Fenton试剂具有氧化迅速,温度、压力等条件缓和且无二次污染等优点而被广泛应用。经研究发现,Fenton氧化法处理废水时,主要将大分子的有机物氧化为小分子,从而降低垃圾渗滤液的COD。因此,Fenton氧化法对垃圾渗滤液中相对分子质量较小的有机物去除率不高。
4,处理饮用水:随着饮用水原水水质的恶化及饮用水标准的提高,Fenton氧化法在饮用水处理中也得到了广泛的应用,主要集中在对卤代物的去除。Watter Z Tang等对Fenton法处理饮用水中的四种三卤代烷的动力学情况进行了深入研究,结果发现:对不同浓度的溴仿,当pH=3.5时,过氧化氢和亚铁离子的最佳摩尔比为1.9~3.7时溴仿在3min时的降解率可达85%,降解机理符合准一级动力学方程,但在此过程中氯仿并没有发生降解。这说明Fenton试剂更易降解三溴甲烷。
J. 芬顿反应原理
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,以实现对有机物的降解,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。