环保人必知的芬顿氧化技术要点详解

环保人必知的芬顿氧化技术要点详解

芬顿氧化技术是一种高级氧化技术，广泛应用于废水处理领域。该技术通过硫酸亚铁和双氧水的反应产生羟基自由基，从而降解有机污染物。以下是芬顿氧化技术在废水处理中的应用要点：

1. 药剂投加顺序

芬顿试剂的主要药剂是硫酸亚铁、双氧水和碱。硫酸亚铁与双氧水的投加顺序会影响废水的处理效果。正确的投加顺序是：先调节pH值，然后投加硫酸亚铁，反应15分钟左右后再投加双氧水，反应20~40分钟后加入碱回调pH值。这种顺序可以确保最佳的处理效果。

2. 设备需求

• 加药设备：需要硫酸加药池、亚铁加药池、双氧水加药池、PAM加药池（有的建议设曝气装置），以及相应的加药泵。
• 反应池：配备搅拌机，如果想提高效率可以采用类芬顿反应原理（添加紫外光源、微波发射器等）。
• 监测设备：需要pH探头和ORP探头。
• 絮凝池：配备搅拌机和PAM加药泵。
• 沉淀池：一般采用斜管沉淀池，配备污泥泵。

3. 污泥处理

由于芬顿氧化过程中硫酸亚铁的大量投加，会产生大量铁泥。如果出现污泥悬浮物难以沉降的情况，可以通过投加絮凝剂（聚丙烯酰胺）进行强化絮凝沉淀，或者通过投加石灰粉进行pH值调节及助凝。

4. 技术缺点

芬顿处理存在以下问题：

1. 劳动强度大，双氧水操作难度大。
2. 处理成本高，污泥多。
3. 容易返色，控制难度大。
4. 腐蚀性强，对设备和人体都有腐蚀性。
5. 实际处理效果往往达不到文献报道的水平。

5. 投加顺序优化

优化的投加顺序是：加酸→加双氧水、硫酸亚铁→加碱→加PAM。这种顺序可以使铁盐在芬顿后生成具有很好絮凝作用的沉淀物，节省后续絮凝沉淀药剂的投加。芬顿处理通常需要1-2小时的反应时间。

6. 废水颜色变化

• 红色：如果双氧水过量投加，会导致废水发黑，沉淀池会产生气泡，也会致使COD不降反高。
• 黑色：芬顿反应的pH值必须在2.5或稍高，低于2.5会导致大量铁泥沉淀使废水成红色。

7. 泡沫产生原因

• 废水中可能含有表面活性剂。
• 硫酸亚铁投加过程中水力搅拌条件控制不好。
• 双氧水投加速度过快。
• 有机物浓度过高。

8. 进水水质要求

• 酸性条件下易产生有毒有害气体的污染物不应进入芬顿氧化工艺单元。
• 进水悬浮物含量宜小于200 mg/L。
• 应控制Cl-、H2PO4-、HCO3-、油类等影响芬顿氧化反应的无机离子或污染物浓度。

9. 改良技术

针对污泥含量高的缺点，环保尖兵开发了改良式低污泥的废水高级氧化处理技术，其中之一就是流体化床-Fenton法。该方法利用硅砂担体作为结晶核种，可以减少70%的污泥产生，同时减少H2O2的用药浪费。适用的废水COD浓度范围为50~1000mg/l。