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Fenton氧化法对PVC生产废水的处理的研究

发布时间:2015-09-24 14:16  文章来源:莱特莱德  文章作者:莱特莱德

  目前,我国PVC生产企业生产废水的物化处理方法常见有:混凝-沉淀法和混凝-臭氧法。混凝-沉淀法可以去除母液中少量的PVC悬浮颗粒,但对于可溶性COD,去除效率却很低。混凝-臭氧法可以去除传统混凝法或过滤法难以去除的PVC等高分子物质。但是臭氧的发生成本高,而利用率偏低,使臭氧处理的费用高。而莱特莱德Fenton试剂可无选择地氧化水中的大多数有机物,特别是用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。因此,Fenton试剂在废水处理中的应用具有特殊意义。
 

Fenton氧化法对PVC生产废水的处理的研究
 

  Fenton法的原理

  Fenton氧化法系应用双氧水与亚铁反应产生氢氧自由基之原理,进行氧化有机污染物反应。由于影响化学氧化效果较为显著之因素为氧化剂加药量(H2O与Fe2+)、反应pH值及反应时间,因此只要把握这些操作条件即能稳定操作系统,发挥处理功能。理论上,1gCOD需要2.2g以上之H2O2(100%)才能完全氧化;亦即100mg/L之H2O2可去除47mg/L之COD。依实际操作经验,亚铁加药量为H2O2加药量之1至2倍,但仍应视实际情况决定,以求得较佳的处理效果。Fenton化学氧化法虽具有系统操作简易及初设成本较低之优点,然而处理系统亦同时产生大量化学污泥废弃物(去除1kgCOD污染量约会产生4至8kg之污泥量),造成需进一步处理及处置之困扰。

  流体化床-Fenton法处理技术之应用原理与Fenton化学氧化技术类似,二者反应时均会产生氢氧自由基,以及氧化废水中的有机污染物。然而前者于流体化床-Fenton处理槽中进行Fenton反应时,所产生之铁氧化物会在触媒担体上结晶,达到化学污泥减量之效益。此外,在触媒担体上形成之铁氧化物亦具有异相催化效果,可节省亚铁的加药量,并减少化学污泥废弃物处理及处置成本。
 

Fenton氧化法对PVC生产废水的处理的研究
 

  Fenton试剂概述

  过氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化体系通常称为Fenton试剂。在催化剂作用下,过氧化氢能产生两种活泼的氢氧自由基,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。Fenton试剂一般在pH=3.5下进行,在该pH值羟基自由基生成速率最大。1894年,化学家Fenton首次发现有机物在(H2O2)与Fe组成的混合溶液中能被迅速氧化,并把这种体系称为标准Fenton试剂,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,氧化效果十分明显。Fenton试剂是由H2O2和Fe混合得到的一种强氧化剂,特别适用于某些难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理。由于具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和且无二次污染等优点,近30年来,其在工业废水处理中的应用越来越受到国内外的广泛重视。
 

Fenton氧化法对PVC生产废水的处理的研究
 

  Fenton试剂处理苯、酚类废水技术

  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短,因而,可望在此类废水的处理中得到广泛应用。莱特莱德以苯、甲苯和二甲苯的混合物(BTX)作为模拟化合物进行Fenton反应试验,结果表明:二甲苯可以用Fenton 法处理。用Fenton试剂处理含酚废水得出pH值3~4左右,H202的用量为COD值的115倍理论量时处理效果较好。Fenton试剂氧化氯酚类物质的反应是以自由基反应历程进行的。

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