芬頓工藝在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

一般情況下水處理需要經(jīng)過厭氧、好氧以及絮凝三個(gè)環(huán)節(jié)。多年來，我國的污水處理都是使用傳統(tǒng)的工藝進(jìn)行。近年來，隨著國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，對(duì)廢水處理的要求和力度逐漸提高，于是很多企業(yè)就會(huì)采用深度處理的工藝對(duì)廢水進(jìn)行處理，如臭氧處理、膜處理等，目前市場上認(rèn)可的是利用芬頓工藝進(jìn)行廢水處理。本文就芬頓工藝在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行分析和研究。

利用芬頓工藝對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)將工業(yè)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，氧化率比較高，不會(huì)出現(xiàn)二次污染。并且這種工藝的基建投資比較少，運(yùn)用過程中不需要花費(fèi)大量的費(fèi)用，操作工藝比較簡單。芬頓工藝在近年來的工業(yè)廢水處理中被廣泛的應(yīng)用，取得了良好的效果。

一、影響芬頓反應(yīng)的因素

1、溫度因素

在芬頓反應(yīng)中，溫度是影響其效果的重要因素，溫度不斷升高，芬頓反應(yīng)的速度會(huì)逐漸加快，隨著溫度的提高，˙OH的生成速度會(huì)提高，能夠促進(jìn)˙OH與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，使氧化效果得到提升，提高CODCr的去除率。溫度的升高也會(huì)使H2O2的分解速度加快，分解成O2與H2O，這對(duì)于˙OH的生成是不利的[1]。不同類型的工業(yè)廢水中，芬頓反應(yīng)的最合適溫度也是不同的，

2、pH值

通常情況下，在酸性環(huán)境下，芬頓試劑才會(huì)發(fā)生反應(yīng)，pH的提高會(huì)使˙OH得出現(xiàn)受到限制，并且會(huì)出現(xiàn)氫氧化鐵沉淀，催化能力喪失。如果溶液中有濃度較高的H+，F(xiàn)e3+不能被還原為Fe2+，催化反應(yīng)就會(huì)受到阻礙[2]。有研究結(jié)果表明在酸性環(huán)境下，尤其是pH在3-5之間時(shí)，芬頓試劑有很強(qiáng)的氧化能力，這時(shí)有機(jī)物的降解速度比較快，能夠在幾分鐘內(nèi)降解。同時(shí)有機(jī)物的反應(yīng)速率與Fe2+以及過氧化氫的初始濃度成正比例關(guān)系。在工業(yè)處理中使用芬頓工藝，需要將廢水的pH調(diào)到3.5左右為好。

3、有機(jī)物

對(duì)于不同類型的工業(yè)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(yè)廢水中，存在著不同類型的有機(jī)物。對(duì)于糖類等碳水化合物，由于受到羥基自由基的作用，分子會(huì)出現(xiàn)脫氫反應(yīng)，C-C鍵斷鏈;對(duì)于具有水溶性的高分子和乙烯化合物，羥基自由基會(huì)使C=C鍵斷裂。羥基自由基能夠使芳香族化合物出現(xiàn)開環(huán)進(jìn)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(shù)量

利用芬頓工藝對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理時(shí)，需要明確藥劑投入的數(shù)量及其經(jīng)濟(jì)性，如果其中投入的H2O2量比較大，就會(huì)提高廢水中CODCr的去除率。但是到達(dá)一定數(shù)量后，CODCr的去除率會(huì)呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢。催化劑的投入數(shù)量與H2O2的投入量存在著相同的情況，F(xiàn)e2+的數(shù)量增加，CODCr的去除率會(huì)提高，達(dá)到一定程度后，CODCr的去除率就會(huì)下降[3]。在實(shí)際的工作中需要通過實(shí)驗(yàn)明確H2O2與催化劑的投入數(shù)量。

二、芬頓工藝在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

1、芬頓工藝在印染廢水中的應(yīng)用

印染廢水中色度比較高，化學(xué)需氧量的濃度比較高，含鹽量也比較高，可生化性不強(qiáng)。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(jī)物轉(zhuǎn)換成可生化性比較好的物質(zhì)，對(duì)染料中發(fā)色的基團(tuán)進(jìn)行破壞，使色度降低，因而被廣泛的應(yīng)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(duì)蒽醌染整廢水進(jìn)行處理，這種廢水難以降解，化學(xué)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(shí)，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(shí)，使用芬頓工藝對(duì)中間體H酸生產(chǎn)的廢水進(jìn)行處理，能夠達(dá)到50%的化學(xué)需氧量去除率。

2、芬頓工藝在焦化廢水中的應(yīng)用

焦化廢水中有難以生化降解的多稠環(huán)芳烴和含氮雜環(huán)化合物，廢水中含有很多生物毒性，抑制性的物質(zhì)也比較多，即使進(jìn)行生化處理，廢水也很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。厭氧好氧工藝法無法使焦化廢水達(dá)到合理的排放標(biāo)準(zhǔn)，雖然使用活性炭工藝進(jìn)行處理能夠達(dá)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(huì)出現(xiàn)二次污染。芬頓工藝在難降解有機(jī)物廢水處理中有著廣闊的發(fā)展前景，并且能夠?qū)崿F(xiàn)良好的效果。

3、芬頓工藝?yán)鴿B濾液中的應(yīng)用

垃圾滲濾液中含有很高濃度的有機(jī)物，其中的大部分是難以通過生物降解的有機(jī)物，還有很多有毒有害的物質(zhì)，氨氮的濃度比較高，微生物營養(yǎng)元素的比例嚴(yán)重失調(diào)，使用一般的生化處理工藝，過程比較復(fù)雜，效果一般。而使用芬頓工藝對(duì)生化處理后的垃圾滲濾液進(jìn)行處理，出水水質(zhì)能夠達(dá)到二級(jí)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，能夠提高垃圾滲濾液的可生化性，能夠?yàn)榻酉聛淼纳幚硖峁┲匾谋Ｕ稀?

4、芬頓工藝在含酚物質(zhì)廢水中的應(yīng)用

酚類物質(zhì)的毒性比較高，對(duì)人體有致癌的作用，是比較難降解的工業(yè)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?qū)Ψ咏Y(jié)構(gòu)快速的破壞，在氧化的過程中能夠先將苯環(huán)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(yīng)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(jié)束語

芬頓反應(yīng)能夠很好地降解有毒有機(jī)污染物，并且有著比較廣泛的應(yīng)用氛圍，在實(shí)驗(yàn)室以及實(shí)際應(yīng)用中都取得了良好的效果。當(dāng)前工業(yè)廢水處理中都提倡循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式，使用單一的污水處理廠對(duì)有毒的廢水進(jìn)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?qū)U水進(jìn)行可生化性以及深度處理，加之其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)中水回用，達(dá)到循環(huán)利用的目的。芬頓工藝在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用