Fenton试剂法氧化处理黄姜皂素废水
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Fenton氧化法及在废水处理中的应用摘要:本文介绍了Fenton法及类Fenton法的作用机理,以及使用Fenton试剂处理废水时的影响因素。
以及Fenton法和其他技术(生物法、混凝法、吸附法)的联用.并且介绍了这些技术的应用情况。
关键词:Fenton法;类Fenton法;联用技术;废水处理Abstract:This paper describes the mechanism by Fenton and Fenton—law, as well as factors affecting the use of treated wastewater when Fenton’s reagent。
And Fenton method and other techniques (biological, coagulation, adsorption method) combined。
And it describes the application of these technologies.Key words:Fenton reagent;Fenton—like system;combined treatment technique;wastewater treatment1.引言高级氧化技术(AOPs)是指能够利用光、声、电、磁等物理和化学过程产生的高活性中间体·OH,快速矿化污染物或提高其可生化性的一项技术,其具有适用范围广、反应速率快、氧化能力强的特点,在处理印染、农药、制药废水和垃圾渗滤液等高毒性、难降解废水方面具有很大的优势。
高级氧化技术主要分为Fenton氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、湿式氧化法和超临界水氧化法等几类[1]。
Fenton氧化法相对于其他几种高级氧化法具有反应条件温和、设备及操作简单、处理费用相对较低、适用范围广等优点,并且其技术比较成熟,已成功运用于多种工业废水的处理。
Fenton工艺处理香料废水Fenton试剂(Fe2+H202)是一种强氧化剂,常用于废水高级处理,以去除COD、色度、泡沫等。
Fenton试剂法实际上是均相催化氧化工艺中的一种,1991年Zeep研究在紫外光照射下的Fenton反应,结果发现Fenton体系中的有机物在光照下反应大大加快,也就是当辅助以紫外线或可见光辐射,即UV/Fenton技术,可以极大地提高传统Fenton氧化还原的处理效率,同时减少Fenton试剂的用量。
UV/Fenton的反应机理:H202在UV光照条件下,产生·OH,Fe2在Uv光照条件下,可以部分转化为Fe3,转化的Fe3在pH5.5的介质中可以水解生成羟基化的Fe(OH),Fe(OH)在紫外线光作用下又可转化为Fe2,同时产生·OH。
由于上述反应过程的存在,使得过氧化氢的分解速率远大于亚铁离子催化过氧化氢的分解速率。
Fenton试剂在光照条件下氧化有机物的一般历程为:在氧化有机物的过程中,会产生中间产物草酸,草酸和铁离子混合可形成稳定的草酸铁络合物,草酸铁络合物是一种光学活性很高的物质,在光照条件下,极易发生光降解反应:2Fe(C204)(3-2n)一2Fe2+(2n一1)C204一+2CO2光还原生成的Fe2与H2O2,再进行Fenton反应。
陈琳,雷乐成等采用UV/Fent0n系统处理含对氯苯酚废水,认为uV和Fenton试剂之间存在协同效应,在总酚降解中,光助Fenton和Fenton的处理效果接近;而在CODcr的去除中,光助Fenton法对CODcr的去除率明显高于Fenton;同时并认为双氧水浓度对总酚降解的影响不明显,而在CODcr的降解中影响较大。
黄益宏进行了UV/Fenton法处理高浓度香料废水,试验表明,pH,H2O2投加量,Fe2投加量,光照反应时间均会对处理效果产生极大的影响。
由表1可见,UV/Fenton法比单独使用Fenton法效果好很多,主要是光助下H2o2的分解速率远大于单独使用Fe2催化H2O2的分解速率。
干货 | Fenton技术在废水处理的应用及改良案例2016-03-10环保人Fenton氧化法是一种高效且经济的废水高级氧化技术,过氧化氢和亚铁离子反应产生强氧化性的羟基自由基(·OH),氧化降解废水中污染物。
其化学反应机制:H2O2+Fe2+→•OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓影响Fenton法氧化反应效果与速率因子:反应物本身的特性,H2O2的剂量,Fe2+的浓度,pH值,反应时间,温度。
Fenton氧化法具有氧化能力强、设备简单、易于操作、操作成本低等优点,广泛应用于造纸、印染、制药等行业工业废水处理。
1 加硫酸亚铁后多久加入双氧水芬顿试剂的主要药剂是硫酸亚铁与双氧水与碱。
硫酸亚铁与双氧水的投加顺序会影响到废水的处理效果。
先通过正交实验将硫酸亚铁与双氧水的投加比例得出(一旦控制不好便容易返色)。
再按照先调PH值,投加硫酸亚铁,再投加双氧水,再进芬顿试剂投加顺序与污泥沉降处理行pH值调节的顺序进行投加。
在硫酸亚铁投加后反应15分钟左右,再进行双氧水的投加,反应20~40分钟后再加入碱回调pH值,处理效果更佳。
2 污水处理中需要哪些设备加药设备: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。
反应池: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。
监测设备:PH探头,ORP探头。
絮凝池:搅拌机,PAM加药泵。
沉淀池:一般采用斜管沉淀池,污泥泵。
反应过程:先调节PH到适合,进入芬顿反应池反应,絮凝,沉淀。
3 在水处理上的应用1 处理氰化物氰化物是剧毒性的物质,在废水的排放中都要严格控制氰化物的含量。
芬顿试剂可有效地处理氰化物,处理过程中,游离的氰化物分两步被分解。
俄罗斯学者研究了采用Fenton试剂处理含有氰化物和硫氰化物的废水(质量浓度均为1000mg/L),前者氧化率为99.8%,后者氧化率为84.0%。
一.实验目的1.了解Fenton试剂的性质2.了解Fenton试剂降解有机污染物的机理3.掌握fenton反应中各因素对对废水脱色率的影响规律二.实验原理Fenton试剂的氧化机理可以用下面的化学反应方程式表示:Fe2++ H2O2→Fe3++OH-+OH•OH•的生成使Fenton试剂具有很强的氧化能力,研究表明,在pH=4的溶液中,其氧化能力在溶液中仅次于氟气。
因此,持久性有机污染物,特别是芳香族化合物及一些杂环类化合物,均可以被Fenton试剂氧化分解。
本实验采用Fenton试剂试剂法处理甲基橙模拟染料废水。
配制一定浓度的甲基橙模拟废水,实验时取该废水于烧杯(或锥形瓶)中,加入一定量的硫酸亚铁,开启恒温磁力搅拌器,使其充分混合溶解,待溶解后,迅速加入设定量的H2O2,混匀,反应至所设定时间,用NaOH溶液终止反应,调节pH值为8-9,静置适当时间,取上层清夜在最大吸收波长A=465nm处测吸光度,色度去除率=(反应前后最大吸收波长处的吸光度差/反应前的吸光度)*100%。
三.仪器与试剂1.仪器(1)pH-S酸度计或pH试纸(2)721或722可见光分光光度计2.试剂(1)甲基橙(2)FeSO4•7H2O, H2O2(30%),H2SO4,NaOH均为分析纯。
四.实验步骤:1配置200mg/L的甲基橙模拟废水。
实验时,取200mg/L的甲基橙模拟废水200ml于烧杯(或锥形瓶)中,2.确定适宜的硫酸亚铁投加量。
具体做法如下:甲基橙模拟废水的浓度为200mg/L,H2O2(30%)投加量为1mL/L,水样的pH 值为4.0-5.0,水样温度为室温时,投加不同量的FeSO4•7H2O(投加量分别为20 mg/L,60 mg/L,100 mg/L,200 mg/L,300 mg/L)进行脱色实验,反应时间为60min。
通过此实验,确定出FeSO4•7H2O的最佳投加量。
3.确定适宜的H2O2(30%)投加量。
芬顿氧化处理废水工艺流程芬顿氧化处理废水工艺流程引言:废水处理是现代工业与生活中的重要环节,有效处理废水不仅是保护环境的必要举措,也是可持续发展的关键因素之一。
芬顿氧化工艺是一种常用的废水处理技术,通过氧化剂将有机废水中的污染物转化为可降解的物质,从而减少环境污染。
本文将深入探讨芬顿氧化处理废水的工艺流程及其优点。
第一部分:芬顿氧化废水处理的基本原理1.1 氧化剂的选择与作用芬顿氧化废水处理常用的氧化剂有过氧化氢(H2O2)和过硫酸铵(NH4HSO4)。
这些氧化剂能与废水中的有机物发生反应,并通过产生自由基,将有机物氧化为低分子量物质。
1.2 缓冲剂的重要性为了保持适宜的反应环境,通常需要在废水中添加缓冲剂,以调节溶液的酸碱度。
常用的缓冲剂有硫酸、碳酸和磷酸盐等。
1.3 过程中自由基的生成通过混合氧化剂与缓冲剂,并调节废水的pH值,可以产生具有较强氧化能力的自由基,例如羟基自由基(•OH)。
这些自由基能与废水中的有机污染物反应,并将其氧化为无害的物质,如CO2和H2O。
第二部分:芬顿氧化废水处理的工艺流程2.1 前处理阶段在芬顿氧化废水处理之前,通常需要进行一些前处理步骤,以去除废水中的悬浮物、固体颗粒和油脂等杂质。
这可通过沉淀、过滤和吸附等方法实现。
2.2 芬顿氧化反应阶段废水与氧化剂和缓冲剂混合后,进入芬顿氧化反应阶段。
在这个阶段,废水中的有机污染物将与自由基反应,发生氧化过程,并逐渐转化为可降解的物质。
反应通常在中性或微酸性环境下进行。
第三部分:芬顿氧化废水处理的优点3.1 高效性芬顿氧化废水处理技术能够有效地降解有机废水中的污染物,具有较高的处理效率。
该技术对废水中的多种有机物具有广谱性。
3.2 无需添加昂贵的辅助物质与其他一些废水处理技术相比,芬顿氧化工艺不需要大量的添加剂,仅需氧化剂和缓冲剂。
这降低了处理成本,并减少了环境风险。
3.3 可控性强芬顿氧化废水处理可以通过改变废水的pH值和氧化剂与缓冲剂的投加量来调节反应过程。
Fenton氧化法处理印染废水中光催化的应用拓展Fenton氧化法是一种常用的印染废水处理技术,它采用Fenton试剂(由过硫酸钠和氢氧化亚铁组成)进行催化氧化反应,能有效去除印染废水中的有机物污染物。
随着光催化技术的发展,人们开始将光催化与Fenton氧化法相结合,以拓展其应用领域。
光催化是一种利用光能激发催化剂,并通过催化剂的表面产生活性物种对有机污染物进行氧化降解的技术。
光催化反应是一种非常有效的氧化降解方法,具有高效率、无需化学试剂以及产物容易降解等优势。
将光催化与Fenton氧化法相结合,可以进一步提高印染废水处理的效果。
光催化- Fenton氧化法的主要原理是利用光催化材料使光催化剂更加活性,增加氧化反应的速率。
常见的光催化材料包括二氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)等。
这些光催化材料具有较高的特异表面积和光吸收性能,在光照下可产生强氧化性的活性物种(例如羟基自由基),进而加速Fenton氧化反应的进行。
1. 提高有机污染物降解速率:光催化- Fenton氧化法能够引入光能,激发催化剂增加氧化反应速率,从而加快有机污染物的降解过程。
相比只使用Fenton氧化法,光催化- Fenton氧化法可以更加高效地去除有机污染物。
2. 扩大适用范围:由于光催化- Fenton氧化法能够提高氧化反应的速率,因此适用于处理难降解的有机污染物,包括一些高浓度、高毒性的印染废水。
光催化- Fenton氧化法也适用于处理其他类型的废水,如染料废水、制药废水等。
3. 减少化学试剂的使用:使用光催化- Fenton氧化法可以减少对化学试剂的依赖程度。
传统的Fenton氧化法需要添加过硫酸钠和氢氧化亚铁作为催化剂,而光催化- Fenton 氧化法中的光催化剂可以通过光照自行激活,从而减少了对化学试剂的需求。
4. 降低环境影响:光催化- Fenton氧化法具有较高的降解效率,可以将印染废水中的有机物降解为二氧化碳和水等无害物质,减少对环境的影响。
标准Fenton氧化处理化工厂实验室有机废水的研究标准Fenton氧化处理化工厂实验室有机废水的研究导言:随着化工工业的发展,化工厂实验室产生的有机废水成为环境污染的一大问题。
有机废水中含有各种有毒有害物质,对水体和生态环境造成严重危害。
因此,有效处理实验室有机废水具有重要的实践意义。
Fenton氧化法作为一种高效的废水处理技术,已被广泛应用于工业实践中。
本文旨在使用标准Fenton氧化法对化工厂实验室有机废水进行处理,并对处理效果进行研究与探讨。
第一章理论知识介绍1.1 Fenton氧化法Fenton氧化法是一种强氧化剂过氧化氢和过量的Fe(Ⅱ)作用于废水中有机物的氧化反应。
Fenton反应中,过氧化氢在酸性条件下和Fe(Ⅱ)催化剂反应生成氢氧自由基,氢氧自由基进一步与废水中的有机物发生反应,从而将有机废水中的有机物氧化分解为无害的物质。
1.2 Fenton氧化剂配方标准的Fenton氧化剂配方中包括50mL的30%过氧化氢溶液和5mL的0.1 M FeSO4溶液。
该配方是经过实践验证的,可以有效地将有机物氧化分解为无害物质。
第二章实验设计与方法2.1 实验目标本实验的目标是使用标准的Fenton氧化法处理化工厂实验室有机废水,并评估处理效果。
2.2 实验装置实验装置包括玻璃反应釜、搅拌器、温度控制仪和气体排放系统。
2.3 实验步骤1) 收集化工厂实验室有机废水样品,并记录样品的基本信息,如pH值、COD浓度等。
2) 根据实验需求调整Fenton氧化剂配方,并将其加入到反应釜中。
3) 将化工厂实验室有机废水样品注入到反应釜中,并通过搅拌器混合均匀。
4) 开启温度控制仪,将反应温度控制在40°C。
5) 根据实验时间要求,将Fenton氧化反应维持一定时间。
6) 实验结束后,取样进行COD测定,评估Fenton氧化处理的效果。
第三章实验结果与讨论3.1 实验结果呈现根据实验数据,通过Fenton氧化法处理化工厂实验室有机废水,COD浓度明显降低,并达到环境排放标准。
污水、废水处理工艺方法芬顿氧化法工艺详解目录1、总则 (3)2、芬顿反应原理 (3)3、进水水质要求 (4)1). 芬顿氧化法的进水应符合以下条件: (4)2). 芬顿氧化法进水不符合条件时 (5)4、芬顿的影响因素 (5)1)、温度 (6)2)、pH (6)3)、有机底物 (7)4)、过氧化氢与催化剂投加量 (8)5、工艺操作及设计 (8)1)、调酸 (9)2)、催化剂混合 (9)3)、氧化反应 (10)4)、中和 (11)5)、固液分离 (12)6)、药剂投配 (12)7)、药剂调制 (13)8)、药剂溶解池与溶液池的容积计算 (14)6、设备与材料的选择 (15)1)、本体 (15)2)、泵阀 (16)3)、机械搅拌机 (16)4)、管道 (17)7、污泥的计算及处置 (17)1、总则芬顿氧化法可作为废水生化处理前的预处理工艺,也可作为废水生化处理后的深度处理工艺。
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。
2、芬顿反应原理过氧化氢(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。
这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。
芬顿试剂在环境化学中找到了它的位置,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。
当芬顿发现芬顿试剂时,尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。
假设可能反应中产生了羟基自由基,否则,氧化性不会有如此强。
因此,以后人们采用了一个较广泛引用的化学反应方程式来描述芬顿试剂中发生的化学反应:(Fe2+)+ (H2O2→Fe3+)+(OH)-(+OH·)。