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芬顿反应器设备的结构组成和应用
芬顿反应器可通过氧化方法提高污水的可生化性,那么芬顿反应器是由哪些设备共同组成的呢,一般的芬顿工艺应该包括加药设备,芬顿反应池、絮凝池、沉淀池等以及一些其它的配套部件。
一、具体组成。
1.加药设备: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).当然也要配备加药泵.
2.芬顿反应器池: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),不过一般的芬顿反应池可以不用.另外要有监测设备:PH探头,ORP探头.
3.絮凝池:搅拌机,PAM加药泵.
4.沉淀池:一般采用斜管沉淀池.污泥泵.
芬顿反应器工艺的反应过程大致如:先调节PH到适合,进入芬顿反应池反应,絮凝,沉淀.
二、芬顿设备反应器优点
1、方法简单、氧化电位高、氧化能力强、无选择性氧化有机物
芬顿反应实现简单,主要是药剂添加,控制好氧化剂、催化剂的量以及反应时间,即可实现芬顿过程。•OH具有极强的氧化能力、具有很高的电极电位,高达2.8EV;另外, •OH具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和能力达569.3kJ,具有很强的加成反应特性,据计算在pH = 4 的溶液中,•OH自由基的氧化电位高达2.8 V,能有效地将有毒有害有机物、难降解的苯环、杂环、长链的有机物,氧化降解为小分子,或容易生物降解的有机物;若废水在芬顿反应器内被氧化强度足够强、反应时间足够长的情况下,有机物可以彻底被氧化成二氧化碳、水。因此,持久性难降解有机物,特别是通常的氧化方式难以氧化的芳香类化合物及杂环类化合物,在芬顿试剂面前几乎都可以被无选择氧化降解。
芬顿设备反应器
2、有机物与芬顿试剂为液液均相传质,氧化效果强、反应快速、氧化效率高
正是羟基自由基的持续存在,使得芬顿试剂特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以凑效的有机废水的氧化处理。由于芬顿试剂与废水中有机物是均相的液液传质,因此传质效果强,相比电催化氧化、臭氧氧化、光催化氧化等氧化反应为间接氧化的方式,芬顿氧化效能更强、效率更高、规模更大,且工程化程度高,是废水处理领域得到广泛应用的适用技术。
3、可工程化、规模化,是迄今为止广泛应用的废水处理氧化技术
在废水治理领域,近30多年来,芬顿氧化法是得到多应用的氧化技术,芬顿催化氧化是众多氧化法中常用的,也是技术更为成熟的一种方法,相比其他创新型的氧化技术,芬顿技术由于有大量的工程应用案例的支撑,既可以应用于废水的预处理(前处理),提高废水可生化性、降解生物毒性,也可以应用于企业、污水厂(站)排放的污水提标,用作深度处理,所以,芬顿技术得到环评机构、工程公司、设计单位、污染治理企业的广泛应用。处理规模可以从每天处理几吨废水,到处理每天上万吨废水的规模(深度处理应用场合),其投资成本、处理每吨水成本,相比其他氧化技术,均有较好的性价比。
芬顿反应器,又称为芬顿氧化塔、芬顿反应塔,是进行芬顿反应对废水进行高难度氧化的必要设备。
三、电芬顿与传统芬顿的工艺对比
电芬顿设备,电芬顿工艺的反应原理,是基于传统芬顿试剂的作用机理,利用电解极板产生新生态的H2O2和Fe2+,同时反应产生强氧化性的·OH,反应体系中的有机物在·OH的作用下发生快速氧化反应及自由基链反应,使废水中COD去除。
1.电芬顿工艺无需配制硫酸亚铁溶液,且电芬顿出水PH在8左右,传统芬顿出水PH在5~6,调碱絮凝沉淀时电芬顿用碱量更少,节约水资源,节省药剂成本。
2.通过控制电压或电流来控制溶液中亚铁离子浓度,操作简单,更容易自动化。
3.处理效率更高,电芬顿中极板附近亚铁离子高度富集,有比传统芬顿更高的反应推动力,反应时间大幅缩短。
4.传统芬顿亚铁离子来源于添加的硫酸亚铁,出水经过调碱絮凝沉淀后,硫酸根以硫酸盐的形式留在水中,会增加出水的含盐量;电芬顿亚铁离子由铁极板提供,不会增加硫酸根离子。
5.电解还原过程中会产生双氧水和自由基·OH,同时不断的有新生态的Fe2+ 生产,对双氧水的催化效果不会减弱,因此最大程度上减少了处理过程中双氧水的投加量,从而减少运行成本。
6.电芬顿除了在阳极附近产生的羟基自由基的氧化作用,阴极还有还原作用,重金属离子可在阴极得到电子沉淀析出,从而被去除。
四、锂电池生产废水的实验对比
电芬顿:
取水600ml,调PH值3-4,添加千分之二的双氧水反应40分钟,COD从620mg/L降到344mg/L,去除率为44.52%。
传统芬顿:
取水600ml,调PH值3-4,添加千分之二的双氧水反应120分钟,COD从620mg/L降到356mg/L,去除率为42.58%。
实验总结:
通过实验对比,电芬顿比传统芬顿的反应时间要短,处理效率要高。
催化氧化一体化设备
催化氧化一体化设备是我公司在传统微电解反应器和芬顿反应器基础上研发的一款新型的污水氧化处理设备。
该设备解决了现有处理设施中整个处理设备占地面积大及运行操作复杂的问题。
解决了小水量因设备复杂无法应用的困局。
实现了对废水的催化还原和催化氧化及高难度废水预处理的流程一体化。