芬顿反应 过氧化氢

芬顿反应 过氧化氢

芬顿反应是一种利用过氧化氢（H2O2）进行催化分解的化学反应。它是一种重要的氧化技术，在环境保护和废水处理等方面具有广泛的应用。

过氧化氢是一种常见的氧化剂，它可以迅速释放氧气并生成氢离子和氢氧根离子。在芬顿反应中，过氧化氢与铁离子（通常是二价的铁离子）共同作用，产生高活性的羟基自由基。这些自由基具有很强的氧化能力，可以迅速氧化可溶性有机物和某些无机物。

芬顿反应的原理如下：首先，过氧化氢与铁离子反应生成羟基自由基。然后，羟基自由基与废水中的有机物发生氧化反应，将其分解为水和二氧化碳等无毒物质。芬顿反应的最终产物是无毒且易于处理的物质，因此被广泛应用于水处理和废水处理领域。

芬顿反应的应用举例：在水处理方面，芬顿反应可以去除废水中的有机物和重金属离子，净化水体。在废水处理方面，芬顿反应可以降解有机废水中的有毒物质，将其转化为无毒的化合物。此外，芬顿反应还可以用于土壤修复、空气净化和工业废气处理等方面。

尽管芬顿反应具有很多优点，但也存在一些限制。首先，芬顿反应对废水pH值的要求较高，一般要求在酸性范围内。其次，反应速度较慢，需要较长的反应时间。此外，芬顿反应对反应条件的控制较为严格，需要合理选择催化剂的种类和用量，以及控制反应温度等因素。

芬顿反应是一种重要的氧化技术，可以有效地去除水体和废水中的有机物和重金属离子。它在环境保护和废水处理领域具有广泛的应用前景。虽然芬顿反应存在一些限制，但随着科学技术的不断进步，相信这一技术将得到进一步的改进和推广，为解决环境问题提供更好的解决方案。

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一、芬顿反应的各类处理技术

1、 均相Fenton技术

普通Fenton法存在两个致命的缺点:一是不能充分矿化有机物；二是H2O2利用率不高，致使成本很高。针对上述这些问题，人们把紫外线、电化学甚至超声波引入到Fenton反应体系中。

（1） UV/Fenton法

UV/Fenton法实际是Fe2+/H2O2与UV/H2O2两种系统的结合，该体系中紫外线和亚铁离子对H2O2的催化分解存在协同效应，可以部分降解。在氧化剂投加量相同的条件下处理难降解有机物，该体系的处理效果明显优于普通Fenton法。该法存在主要问题是太阳能利用率高，能耗大，设备费用高，一般只适用中低浓度的有机废水。

随着对Fenton法的进一步研究，人们把草酸盐引入UV/Fenton体系中，并发现草酸盐的加入可有效提高体系对紫外线和可见光的利用效果，原因在于Fe3+与C2O32-可产生3种稳定的具有光化学活性草酸铁络合物。研究表明该系统在一定程度上提高了对太阳能的利用率、节约了H2O2的用量、加快了反应速度并可用于处理高浓度有机废水。但仍然存在自动产生H2O2机制不完善、对可见光利用率低且穿透力不强等缺点。

（2） 电-Fenton法 电-Fenton法的实质是把电化学产生Fe2+和H2O2作为Fenton试剂的持续来源，由于H2O2的成本远高于Fe2+，所以自动产生H2O2的机制引入Fenton体系更具有实际应用意义。

阴极电Fenton的基本原理是把氧气喷到电解池的阴极上，使之还原成H2O2，再与加入的Fe2+发生Fenton反应。该体系中氧气可通过曝气的方式加入，也可以通过H2O在阳极的氧化产生，阴极通常采用石墨等惰性材料。该体系不添加H2O2，有机物降解彻底，不易产生中间有毒物质；但电流效率低、H2O2产量低，不适合处理高浓度有机废水，还容易受到PH的严重影响，PH控制不当会引发多种副反应。

牺牲阳极法通过铁阳极氧化产生Fe2+与外加的H2O2构成Fenton试剂，改法可处理高浓度有机废水，但产泥量大，阴极未充分发挥作用，需外加H2O2，能耗大，成本较高。

XXX处理改造项目FENTON系统

技

术

方

案

诸城市清泉环保工程有限公司

二0一四年七月

目录

1工艺方案 .......................................................

1.1项目概况 .................................................

1.2设计规范 .................................................

1.3设计原则 .................................................

2工艺描述 .......................................................

2.1设计进出水参数 ...........................................

2.2废水处理系统工艺流程 .....................................

2.3废水处理系统工艺描述 .....................................

3设备描述及技术规格 .............................................

4运行成本 .......................................................

4.1电力消耗 .................................................

4.2

化学品消耗 ............................................... 4.3综合运行成本经济分析 .....................................

附件一 设备一览表

第1页 共2页

芬顿反应池操作规程

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、第2页 共2页

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30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10%（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10%（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98%，直接用市售浓盐酸即可。

3、双氧水：浓度27%,直接用市售双氧水即可。