芬顿原理及操作规程培训教材
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COD深度处理技术——芬顿(Fenton)高级氧化法芬顿反应器随着工业持续的发展,各种有机溶剂及化学合成有机物被大量使用,也因此严重的污染了自然环境,因此如何有效去除这些污染物是现今废水处理技术的一大课题。
工业废水处理后所排放的COD几乎是所有工业污染排放水的管控指标。
随着工业持续的发展,各种有机溶剂及化学合成有机物被大量使用,也因此严重的污染了自然环境,因此如何有效去除这些污染物是现今废水处理技术的一大课题。
芬顿Fenton高级氧化法1.Fenton法的原理Fenton化学氧化法是应用双氧水(H2O2)与亚铁(Fe2+)反应产生氢氧自由基的原理,进行氧化有机污染反应,将废水中有机物污染氧化成二氧化碳和水的一种高级氧化处理技术。
其化学反应机制如下: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2.Fenton法的优点①对环境友善:处理后不像其它的化学药品,如漂白水(次氯酸钠),易产生氯化有机物等毒性物质,对环境造成伤害。
②占地空间小:有机物氧化的速度相当快,所需的停留时间短,约0.5~2小时即可,不像一般的生物处理约需12~24小时,因时间短,相对反应槽容积不需太大,可节省空间。
③操作弹性大:可依进流水水质的好坏来改变操作条件,提高处理量。
而一般的生物处理难以弹性操作。
针对较高的污染量只需提高亚铁及H2O2加药量及适当的pH控制即可。
④初设成本低:与一般的生物处理系统相较,约只须其投资成本的1/3~1/4。
⑤氧化能力强:所产生的氢氧自由基(OH)氧化能力相当强。
可处理多种毒性物质,如氯乙烯、BTEX、氯苯、1,4Dioxane,酚、多氯联苯、TCE、DCE、PCE 等,另EDTA和酮类MTBE、MEK等亦有效。
3.传统Fenton法缺点①瓶颈1:Fe2+为催化剂,使H2O2产生成OH及OH-,但同时也伴随着大量污泥,Fe(OH)3的产生成为应用中的一大缺点。
芬顿氧化罐工艺安全操作规程
一、工艺操作技术指标
1.PH值3-4。
2.温度:小于50度(反应温度控制)。
3.反应时间:HRT=12h.
4.COD脱除量≧50%
二.操作前准备
1.作业前应先检查泵的润滑油是否符合要求。
2.检查作业环境是否符合安全要求,如果不符合要进行完善后方可作业。
3.检查硫酸亚铁、H2O2、计量器具是否符合要求。
三.操作
1.向芬顿罐内进水,水位达到离罐顶100CM后停止注入废水。
2.开动搅拌器并小心缓慢加入浓硫酸调整PH在3-4。
3.PH调整好后,计量(按工艺)加入硫酸亚铁,待硫酸亚铁完全溶解后
(大至加入后10min),
4.计量并分三批缓慢小心的加入H2O2,每次间隔时间30min至40min(每次
加入量按工艺文件)。
5.反应完全后在罐内加入碳酸钠,工业纯碱调整PH在7~7.5后,用泵排
入第二气浮机气浮。
四、安全要求
1.H2O2和浓硫酸具有强氧化剂,操作时应穿好防护服,戴好防护目镜和橡
皮手套。
2.H2O2不得与还原剂和易燃易分解物质相接触,贮存H2O2时应单独存放。
3.检修芬顿氧化罐的附属设备和进罐作业应断掉总电源和分电源并挂上
禁止合闸牌,进罐作业应设专人监护。
4.正常作业时不准跨进安全栏。
芬顿原理及操作规程培训一、芬顿原理概述芬顿原理是一种利用紫外线照射或者添加过氧化氢(H2O2)的方式将有机废水中的有机物质降解为水和二氧化碳的技术。
它通过紫外线或者过氧化氢的作用,将有机物质分解为氢离子和羟基自由基,进而生成含有高活性的羟基自由基的羟基离子。
这些高活性的羟基自由基能够与有机废水中的有机物质发生氧化反应,最终将其降解为水和二氧化碳。
二、操作规程1.实验前的准备1.1安全准备芬顿反应是一种高温高压的反应,操作时必须穿戴防护服、穿戴防腐胶鞋、戴眼镜和手套,以免对身体和皮肤造成伤害。
1.2实验器材准备准备好玻璃反应容器、紫外灯、H2O2(过氧化氢)等实验器材,确保其无杂质和污染。
并检查仪器是否处于正常状态。
2.实验操作步骤2.1将有机废水倒入反应容器中,并测量废水的初始pH值。
2.2将紫外灯置于反应容器上方,开启灯源并适当调整紫外线照射强度。
2.3逐渐加入过氧化氢(H2O2),并观察有机废水的变化。
通常情况下,过氧化氢的添加量为有机废水含量的1-3倍。
2.4在实验过程中,不断检测废水的pH值,并进行调整。
一般情况下,pH值的最佳范围为2-42.5实验持续的时间通常为30-60分钟,具体时间根据废水的水质及有机物的浓度而定。
2.6实验结束后,需要对废水进行中和处理,并确保废水达到排放标准。
3.安全事项3.1操作过程中应注意安全,避免直接接触有机废水和过氧化氢,以免对身体造成伤害。
3.2在操作紫外灯时,应确保灯源不会对眼睛造成伤害,需要佩戴眼镜以保护视力。
3.3芬顿反应会产生大量的高温和高压,使用时需要格外小心,避免产生意外风险。
3.4操作过程中,要注意观察废水的变化及实验仪器的运行情况,如有异常及时停止实验并排除故障。
4.废水处理效果检测4.1实验结束后,对处理后的废水进行样品采集,具体样品采集点和方法根据实际情况而定。
4.2采集的废水样品需要送往检测机构进行分析,以了解芬顿反应后的处理效果。
芬顿反应器操作程序和安全需知一、反应原理Fenton(中文译为芬顿)是为数不多的以人名命名的无机化学反应之一。
1893年,化学家Fenton HJ 发现,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。
但此后半个多世纪中,这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。
但进入20 世纪70 年代,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。
芬顿反应属无机化学反应,过程是,过氧化氢(H2O2) 与二价铁离子Fe的混合溶液将很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态。
反应具有去除难降解有机污染物的高能力。
Fe2+ + H2O2→Fe3+ + (OH)-+OH·①从上式可以看出,1mol的H2O2与1mol的Fe2+反应后生成1mol的Fe3+,同时伴随生成1mol的OH-外加1mol的羟基自由基。
正是羟基自由基的存在,使得芬顿试剂具有强的氧化能力。
据计算在pH = 4 的溶液中,OH·自由基的氧化电势高达2. 73 V。
在自然界中,氧化能力在溶液中仅次于氟气。
因此,持久性有机物,如苯胺类,以及其它通常的试剂难以氧化的芳香类化合物及一些杂环类化合物,在芬顿试剂面前全部被无选择氧化降解掉。
1975 年,美国著名环境化学家Walling C 系统研究了芬顿试剂中各类自由基的种类及Fe 在Fenton 试剂中扮演的角色,得出如下化学反应方程:H2O2 + Fe3+→ Fe2+ + O2 + 2H+②O2 + Fe3+→ Fe2+ + O2·③可以看出,芬顿试剂中除了产生1 摩尔的OH·自由基外,还伴随着生成1 摩尔的过氧自由基O2·,但是过氧自由基的氧化电势只有1.3 V左右,所以,在芬顿试剂中起主要氧化作用的是OH·自由基。
2024年芬顿反应池操作规程范文一、运行前的检查1、按照各设备的操作规程检查硫酸、双氧水、硫酸亚铁、熟石灰等各加药系统是否正常,药液是否充足。
2、检查芬顿池搅拌机是否正常。
3、检查各仪表是否正常。
4、检查电控系统是否正常。
二、运行1、现场各加药系统手动阀门处于开启状态。
2、现场各设备状态打到“远控”。
3、进入PLC自控系统操作界面,按照工艺要求设置好各搅拌机运行频率、加酸PH值、出水PH值。
4、将熟石灰螺杆泵在自控系统设置为“自动”。
5、依次启动搅拌机,并达到设定频率。
6、开启浓硫酸加药泵,使该泵根据设置的加酸PH值自动运行,熟石灰投加螺杆泵则根据出水PH值自动运行和频率调整。
7、PH值达到设定值后,按工艺要求开启双氧水和硫酸亚铁加药泵。
三、停机1、停止浓硫酸加药泵。
2、停止浓硫酸投加后等PH计显示7左右时停止投加双氧水、硫酸亚铁。
3、熟石灰螺杆泵根据出水PH值自动运行,不需手动停止。
4、等各加药系统停止运行后及时关闭各药品储罐、溶药池的出口阀门,硫酸亚铁、熟石灰投加系统的管路要用清水冲洗____分钟左右,以免药液沉淀造成管路堵塞。
四、配药1、熟石灰:浓度____%(重量比),采用市售固体熟石灰粉末10g,溶解在100g水中即可。
2、硫酸亚铁:浓度____%(重量比),采用市售固体硫酸亚铁10g,溶解在100g水中即可。
2、浓硫酸:浓度____%,直接用市售浓盐酸即可。
3、双氧水:浓度____%,直接用市售双氧水即可。
2024年芬顿反应池操作规程范文(二)第一章总则第一条目的和依据为了确保芬顿反应池的安全运行,防止事故和环境污染的发生,根据相关法律法规,制定本操作规程。
第二条适用范围本操作规程适用于2024年芬顿反应池的日常操作和管理。
第二章芬顿反应池的结构和特点第三条反应池的结构芬顿反应池是一个密闭的容器,底部配有进料管和排放管,顶部设有排气装置和溢流口。
第四条反应池的特点芬顿反应池以氢过氧化物为氧化剂,通过与废水中的有机物反应来达到净化废水的目的。
芬顿反应器操作程序一、操作目的:本操作程序旨在介绍芬顿反应器的正常运行参数和操作要点,保证反应器能够高效去除水中的有机污染物。
二、操作人员:由经过专业培训并持有相关操作资格证书的操作人员进行操作。
三、所需材料和设备:1.芬顿试剂:氢过氧化物和铁盐;2.混合罐:用于混合芬顿试剂和待处理水样;3.调整罐:调整反应液的pH值;4.反应器:负责芬顿反应;5.输液泵:用于输送待处理水进入混合罐或反应器;6.溶氧仪:监测反应液的溶氧量;7.pH计:监测反应液的pH值;8.温度计:监测反应液的温度;9.集气装置:收集和排出反应液中产生的气体。
四、操作步骤:1.操作人员进入操作区域,穿戴好个人防护装备,包括防护服、手套、护目镜和口罩。
2.检查设备和材料是否完好,特别是反应器和输送管道,确保无泄漏和损坏现象。
3.根据待处理水样的特性和处理要求,准备适量的芬顿试剂,保证试剂的纯度和质量。
4.将芬顿试剂分别倒入混合罐和调整罐,按照一定比例混合并调整pH值,保证试剂混合均匀且pH值在适宜范围内。
5.打开输液泵和控制阀门,将待处理水样以一定流速输送至混合罐,保证水样和试剂混合效果最佳。
6.开启混合罐搅拌器,使待处理水样和试剂充分混合,保证反应均匀性。
7.将混合液从混合罐输送至反应器,继续搅拌,控制反应温度在适宜范围内,一般为30-40摄氏度。
8.定期使用溶氧仪、pH计和温度计监测反应液中的溶氧量、pH值和温度,保持在合适范围内。
9.反应时间根据待处理水样的污染程度决定,一般为1-2小时。
反应结束后,停止加热并关闭输液泵和控制阀门。
10.使用集气装置将反应液中产生的气体收集和排出,确保操作区域的安全。
11.通过过滤或沉淀等后续处理方式,分离出去除有机污染物后的水样,进行进一步分析和评估,确保水质符合要求。
12.操作结束后,关闭设备和阀门,并对设备和操作区域进行清洁和消毒,保持整洁和卫生。
五、安全注意事项:1.操作人员应严格按照操作规程进行操作,不得擅自调整操作参数或更换试剂。
芬顿反应原理(芬顿工艺的基本原理)一、Fenton反应原理1、Fenton试剂利用过氧化氢与亚铁离子反应产生具有强化能力的羟基自由基(·OH),用于氧化水中难分解的有机物。
2、亚铁离子氧化成铁离子(Fe3+),铁离子有混凝作用,可用于去除部分有机物。
二、影响Fenton试剂氧化能力的因素1、亚铁离子浓度亚铁离子浓度应维持在亚铁离子与其反应物之浓度比值为1:10~50(wt/wt)。
2、过氧化氢浓度过氧化氢浓度越高的情况下,其氧化反应产物更接近于最终产物。
过氧化氢浓度过高,反而造成反应速率可能不如预期一样增加。
以连续的方式加入低浓度的过氧化氢,可得到较好的氧化效果。
3、反应温度当过氧化氢浓度超过10~20g/L时,一般将其反应的温度设定在20~40℃之间。
4、溶液的pH值在pH值2~4范围内,通常可得到较快的有机物分解速率。
三、Fenton法实验操作步骤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到废水的处理效果。
1、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)。
2、调节pH值,投加硫酸亚铁,再投加双氧水。
3、再投加碱,调节pH使污泥沉降即可。
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。
若进水水质不固定,如何控制双氧水的添加量不过量?投加量需要通过反复试验确定一个相对保守的量,然后在现场操作时进行微调。
某水样的理论芬顿试剂投加计算公式:水样1000mL,去除COD4500mg/L,COD:H2021:1,H2O2:Fe2+10:1双氧水浓度30%,即1mL含300mgH202亚铁溶液质量浓度8%,即1mL含80mgFeSO4·7H2O双氧水质量=1×1L×4500mg/L=4500mg双氧水体积=4500mg/300mg/mL=15mL双氧水摩尔质量=4500/34=132.35mmol亚铁摩尔质量=132.35/10=13.24mmol亚铁质量=13.24×278=3679.4mg亚铁溶液体积=3679.4/80=45.99mL结论1:理论投加量吨废水投双氧水10~15升,每吨双氧水1200元,即吨废水耗双氧水12~18元;结论2:理论投加量吨废水投硫酸亚铁3.6kg,每硫酸亚铁600元,即吨废水耗硫酸亚铁2.16元;如果不需要去除4500COD,再按比例减。