最新Fenton试剂法处理高浓度难降解有机废水
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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处理。
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1、FentonFenton(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Fe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。
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。
二十多年后,有人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:Fe+H2O2→Fe+OH+ ˙OH ①从上式可以看出,1mol的H2O2与1mol的Fe反应后生成1mol的Fe,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,特别是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 + Fe→ Fe + O2 + 2H ②O2 + Fe→ Fe + 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。
Fenton试剂预处理高色度有机化工废水的探讨摘要:以Fenton试剂处理某化工厂有机废水。
结果表明,Fenton反应的最佳操作条件为:H2O2投加量为0.15mol/L,FeSO4投加量为4mmol/L,初始pH 为3,反应时间90min。
在最佳工艺条件下,有机废水色度去除率达98%以上,出水呈无色,CODCr去除率达80%以上,同时出水B/C值大幅提高,达到0.49,预处理效果良好,有利于进一步生化处理。
关键词:有机化工废水Fenton试剂预处理某化工厂排放的有机废水含有大量难降解有机物,废水色度高,严重影响后续生物处理系统的正常运行。
结合国内外对难降解有机物污染物尤其是高色度废水的处理技术的现状和研究成果,对该废水进行Fenton试剂预处理,使其色度降低,以减轻后续处理的负荷,消除对生物处理的不利影响。
Fenton试剂法是一种高级氧化技术,其反应体系复杂,但实质是二价铁离子(Fe2+)和过氧化氢之间的链式反应催化生成·OH自由基来氧化分解有机物,·OH自由基具有很高的电极电位(2.80V),可以迅速氧化水中的有机物,使得Fenton体系在处理难降解化工废水时优势明显。
本实验以该有机化工废水为研究对象,通过正交实验以及单因素实验确定了Fenton反应的最佳工艺条件,为该处理的后续应用提供技术参数。
一、实验部分1.材料与仪器FeSO4·7H2O、H2O2(30%)、H2SO4、NaOH均为分析纯;某化工厂的有机化工废水,水质见表1。
MY3000-6智能搅拌仪;奥力龙868型pH计;MS104电子分析天平。
2.实验方法取500mL废水于1000mL有机玻璃杯中,调节pH值,加入适量FeSO4溶液和H2O2溶液,置于搅拌仪上,开启搅拌仪,反应一定时间后,加入15%NaOH 溶液,调节pH至9,静止30min,取其上清液测定CODCr、色度。
3.分析方法pH值用玻璃电极法;CODCr用重铬酸钾法;BOD5用化学稀释接种法;色度用铂钴比色法。
芬顿试剂法降解高浓度制药废水摘要:芬顿试剂具有非常高的氧化能力。
本文以某制药厂车间废水为实验用水,调节废水pH值、H2O2(30%)投加量、FeSO4·7H2O投加量和反应时间的不同,分析探讨了降解高浓度制药废水的最加条件,试验表明,在最佳条件下芬顿试剂对此废水CODcr的处理效率可达到65%。
关键词:制药废水芬顿试剂CODcr去除率某制药厂主要生产降血压药物及制剂,生产废水量约为1000m3/d,水质成分复杂,污染物浓度高,含有大量难降解物质。
经分析调查决定对高浓度废水采取预处理措施,本研究采用芬顿试剂法降解该废水取得了较为满意的结果,CODcr的去除率可达65%。
1.实验部分1.1废水水质某制药厂车间生产所产生的废水水质水量见下表:表1 车间产生的废水水质水量1.2试验仪器和试剂:85-2型恒温磁力搅拌器(上海司乐仪器有限公司)、PHS-25数显酸度计(中国杭州雷磁分析仪器厂)、30%H2O2(分析纯,莱阳经济技术开发区精细化工厂)、FeSO4·7H2O(上海第二钢铁厂)、固体NaOH(国药集团化学试剂有限公司)、浓H2SO4(分析纯,莱阳双双化工有限公司)。
1.3反应机理:Fe2++H2O2 →Fe3+ +·OH+OHˉ(1)Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H +(2)Fe2+ +·OH →Fe3+ +OHˉ(3)Fe 3++ HO2 →Fe2+ +O2+H +(4)·OH+ H2O2→H2 O+HO2 ·(5)·OH+ 有机物分子→产物(6)·OH+·OH→ H2O2(7)Fenton试剂是由H2O2和Fe2+组成的混合体系。
它通过催化分解H2O2产生·OH氧化有机物分子,特大分子有机物降解为小分子,或矿化为CO2和H2O等无机物。
1.4试验方法1.4.1不同pH值影响温度在10℃的条件下,取200ml水样调至不同的pH值,先后加入0.8gFeSO4·7H2O、8mlH2O2,搅拌反应2小时后,用定性滤纸过滤,分别测定其CODcr值。
高难废水处理-电芬顿技术工作原理芬顿(Fenton)试剂法是氧化处理难降解有机污染物的有效方法,Fenton试剂(Fe2+/ H2O2)体系反应原理是H2O2在 Fe2+的催化作用下生成具有极高氧化电位的羟基自由基(•OH),•OH氧化降解废水中的有机污染物。
电芬顿法是利用电化学法产生Fe2+和H2O2作为芬顿试剂的持续来源,两者产生后立即作用生成具有高度活性的羟基自由基,使有机物得到降解。
设备优势∙ ◆体系中通过电解可持续产生高活性Fe2+和H2O2,克服了传统芬顿法中有机物的降解速率不均衡,先快后慢的现象,保证反应均衡,持续高效;∙ ◆设备反应体系中,除羟基自由基的氧化作用外,还有阳极氧化、阴极还原,电吸附、电气浮、电凝聚等多种作用,处理效率比传统芬顿法高;∙ ◆与传统芬顿法相比,不需要现场加入大量药剂(只需要适量加入H2O2),节省了药剂费用;∙ ◆占地面积小,废水停留时间短,处理过程快,条件要求不苛刻;∙ ◆设备相对简单,电解过程需控制的参数只有电流和电压,易于实现自动控制;∙ ◆处理过程清洁,不产生二次污染。
应用范围∙ ◆适用于高浓度有机废水前处理,可直接降解COD和将高分子结构有机物降解为易生物降解的小分子有机物,提高BOD/COD比,易于和其它方法结合,实现废水的综合治理。
∙ ◆适用于有机废水生化后深度处理,可将不可生化的有机物直接氧化成二氧化碳和水,达到深度处理达标排放的目的。
∙ ◆适用于化工、制药、农药、染料、精细化工等行业的多种高浓度、高色度、毒性大、难生化降解的有机废水。
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Fenton试剂法在工业有机废水中的处理研究
姜维涛
【期刊名称】《黑龙江环境通报》
【年(卷),期】2024(37)5
【摘要】本文针对工业有机废水处理中的问题,探讨了Fenton试剂法在工业有机废水处理中的应用和处理策略。
首先,分析了工业有机废水处理中的挑战,包括废水中有机物浓度高、毒性较强、处理难度大等问题。
其次,介绍了Fenton试剂法的原理及特点。
最后,探讨了Fenton试剂法在处理工业有机废水时的优化策略,以期为实际工程应用提供参考。
【总页数】3页(P27-29)
【作者】姜维涛
【作者单位】潍坊市昌邑生态环境监控中心
【正文语种】中文
【中图分类】X703.5
【相关文献】
1.UV协同Fenton试剂氧化法处理水中1,4对苯二酚及其动力学研究
2.破乳
+Fenton试剂法处理高浓度废乳化液的研究3.Fenton试剂在处理难降解工业有机废水中的应用4.Fenton试剂法处理甘氨酸废水中COD的研究
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Fenton法处理实验室有机废水的试验研究1.引言- 实验室有机废水的处理现状- Fenton法及其优势- 研究目的和意义2.材料与方法- 废水采样与分类- Fenton试剂的制备- 实验室有机废水处理流程- 实验室参数监测3.结果与分析- 物化性质的测定- 有机物的去除率分析- 重金属离子的去除- 对比其他处理方法的效果4.讨论- Fenton法的工艺条件优化- Fenton法与传统处理方法缺点的对比- 对未来优化提出建议5.结论- Fenton法处理实验室有机废水具有一定的优势- 经过优化的Fenton法在实际应用中可行- 对未来的研究提出展望引言随着工业化进程的不断发展,环境问题已经成为全球普遍关注的焦点之一。
随之而来的污染问题也逐渐增多,其中有机污染物的治理难度较大。
在实验室中,有机废水作为重要的废弃物之一,对环境造成的污染也不可忽视。
因此,实验室有机废水处理是环境保护领域的重要课题。
目前,实验室有机废水处理技术较为成熟,石油化工行业广泛应用的反渗透技术、化学法和生物法等治理技术已经被引入实验室领域。
然而,这些技术一般需要大量的耗费,比较复杂,而且难以适用于有机废水处理量较小的实验室。
针对以上问题,目前有一种新兴的处理技术备受关注:Fenton法。
Fenton法指的是将过氧化氢与Fe2+作为催化剂,对有机废水进行氧化降解处理。
这种技术具有清洁环保、反应效率高、反应速度快、适用范围广等优点,逐渐被人们关注和应用。
本研究旨在探索Fenton法在实验室有机废水处理中的应用,验证Fenton法在处理实验室有机废水中的高效性和可行性,为实验室的环境保护贡献一份力量。
本文将从以下几个方面进行阐述:1. 实验室有机废水的处理现状:主要介绍实验室有机废水的来源、组成、排放标准,以及现有的处理技术。
2. Fenton法及其优势:介绍Fenton法的原理、机理以及其在废水处理中的优势。
3. 研究目的和意义:阐述本研究的目的和意义。
Fenton试剂在有机废水处理中的研究:难降解有机物;Fenton;羟基自由基:文章阐述了用Fenton试剂处理难降解污染物的现状和进展,简单介绍了其应用及原理。
利用Fenton试剂去除水体中难降解、稳定性强且毒性大的有机污染物。
1894年,化学家Fenton首次发现有机物在(H2O2)与Fe2+组成的混合溶液中能被迅速氧化,并把这种体系称为标准Fenton试剂,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,氧化效果十分明显[1]。
Fenton试剂是由H2O2和Fe2+混合得到的一种强氧化剂,特别适用于某些难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理。
1.Fenton试剂降解有机物的机理Fenton试剂之所以具有非常高的氧化能力,是因为在Fe2+离子的催化作用下H2O2的分解活化能低(34.9kJ/mol),能够分解产生羟基自基OH·。
同其它一些氧化剂相比,羟基自由基具有更高的氧化电极电位,因而具有很强的氧化性能[2]。
2.Fenton试剂的影响因素Fenton试剂处理难降解有机废水的影响因素根据上述Fenton试剂反应的机理可知,OH·是氧化有机物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH]决定了OH·的产量,因而决定了与有机物反应的程度。
影响Fenton试剂处理难降解难氧化有机废水的因素包括pH值、H2O2投加量、催化剂投加量和反应温度[3]等。
2.1pH值Fenton试剂是在pH是酸性条件下发生作用的,在中性和碱性环境中,Fe2+不能催化H2O2产生OH·。
按照经典的Fenton试剂反应理论,pH值升高不仅抑制了OH·的产生,而且使溶液中的Fe2+以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力。
当pH值过低时,溶液中的H+浓度过高,Fe3+不能顺利地被还原为Fe2+,催化反应受阻。
即pH值的变化直接影响到Fe2+、Fe3+的络合平衡体系,从而影响Fenton试剂的氧化能力。
碱解—Fenton氧化预处理灭多威生产废水碱解—Fenton氧化预处理灭多威生产废水引言:灭多威(MCPA)是一种广泛应用于农业领域的除草剂,然而其生产过程中会产生大量的废水,其中含有大量的有机物和其他污染物。
直接将这些废水排放到环境中会对水体、土壤和生态系统造成严重的污染和破坏。
因此,对灭多威生产废水的处理成为迫切需要解决的环境问题之一。
本文将介绍一种碱解—Fenton氧化预处理方法,以解决灭多威生产废水的处理难题。
一、灭多威生产废水的特点和问题灭多威生产废水的主要特点包括高浓度的有机物质、氮和磷的含量、高度酸碱度和pH值波动较大等。
其中,有机物主要来源于灭多威的合成剂和其他原料,氮和磷主要来自于灭多威的配方中的氨基和磷酸基团。
这些特性使得灭多威生产废水具有较高的毒性和难降解性,给后续处理和环境影响带来了很大的挑战。
二、碱解—Fenton氧化预处理技术的原理碱解—Fenton氧化预处理技术是一种将碱解和Fenton氧化两种方法结合起来的处理方法。
碱解是通过加入碱性溶液将酸性水质中的有机酸中和生成无毒盐,降低水的酸度,提高水质的pH值,改善后续的处理条件。
Fenton氧化是利用过氧化氢与Fe2+催化剂反应产生氢自由基的过程,通过氢自由基的氧化作用,将有机物氧化为水和二氧化碳,降解有机物质。
三、碱解—Fenton氧化预处理技术的实施步骤1. 初步处理:对灭多威生产废水进行初步处理,包括固液分离、过滤等,去除杂质和悬浮物,提高后续处理效果。
2. 碱解处理:将初步处理后的废水中加入适量的碱性溶液,如氢氧化钠、氨水等,调节废水的pH值。
碱的选择要根据废水的pH值和酸碱度来确定,使得废水的pH值适宜后续的氧化反应。
3. Fenton氧化处理:在经过碱解处理后的废水中加入适量的Fe2+和过氧化氢,形成Fenton试剂。
然后通过搅拌、加热等方式促进Fe2+和过氧化氢的反应,生成氢自由基。
氢自由基通过氧化反应,将废水中的有机物质氧化为无毒物质,如水和二氧化碳。
Fenton法在水处理中的应用什么是Fenton法?更新时间:10-11-19 12:00近年来,高级氧化技术用于处理难降解有机废水的研究,已获得显著的进展。
高级氧化技术又称深度氧化技术,汇集了现代光、电、声、磁、材料等各相近学科的最新研究成果,有望成为有机废物尤其是难降解有机废物处理的一把“杀手锏”。
目前,高级氧化技术主要包括化学氧化、光催化氧化、湿式氧化、超临界水氧化等,其中传统的Fenton氧化法,与其他高级氧化工艺相比,因其操作简单、反应快速、可产生絮凝等优点而倍受青睐。
Fenton法在处理难降解有机污染物时具有独特的优势,是一种很有应用前景的废水处理技术。
1894年,英国人H.J.H.Fenton发现采用Fe2+/H2O2体系能氧化多种有机物。
后人为纪念他将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂,它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物,其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(·OH),·OH 可与大多数有机物作用使其降解。
随着研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O2-4)等引入Fenton试剂中,使其氧化能力大大增强。
从广义上说,Fenton法是利用催化剂、或光辐射、或电化学作用,通过H2O2产生羟基自由基(·OH)处理有机物的技术。
从发展历程来看,Fenton法基本上是沿着光化学和电化学两条路线向前发展的。
Fenton法的类型及特点更新时间:10-11-19 12:031 普通Fenton法H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生·OH,其氧化电位达到2.8V,是除元素氟外最强的无机氧化剂,它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。
同时,Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀,去除大量有机物。
可见,Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。
Fenton 试剂在黑暗中就能降解有机物,节省了设备投资,缺点是H2O2的利用率不高,不能充分矿化有机物。
芬顿试剂处理高浓度苯酚废水的研究摘要:本文研究了采用芬顿试剂法处理高浓度苯酚废水,主要考察了芬顿试剂对不同浓度苯酚废水去除的效果、芬顿试剂投加量对苯酚转化产物的影响以及苯酚废水转化产物的定性分析。
关键词:芬顿试剂苯酚废水处理效果芬顿试剂(即H2O2和Fe2+)作为一种强的氧化剂,具有氧化速率快、量子化效率高、矿化能力强、应用方便等优点,是一种在污染物应急处理领域极具应用前景的水处理技术,近年来倍受环境工作者的重视。
事故状态下泄露的苯酚废水具有苯酚浓度高、生物毒性大的特点,应用传统的生物处理法会使菌体内的酶变质并失去活性,最终导致生物处理的效果较差[1]。
本试验应用芬顿试剂对高浓度苯酚废水进行了处理研究。
重点研究了芬顿试对剂高浓度苯酚废水去除率的效果、芬顿试剂投加量对苯酚转化产物的影响、以及苯酚废水转化产物的定性分析。
1 试验部分(1)水样。
试验用苯酚废水由实验室配置,浓度在950~11000mg/L 范围内。
(2)主要仪器及药品。
K-D浓缩器、真空泵、恒温水浴箱、量筒、酸度计;H2O2、FeSO4·7H2O、氢氧化钠、硫酸、苯酚、二氯甲烷,以上试验用药品均为分析纯级。
(3)方法。
苯酚废水氧化:量取400ml废水水样置于500ml量筒中,用20%硫酸调解pH3.0,称取一定量的FeSO4·7H2O溶于水样中,用玻璃棒搅拌使之完全溶解,打开气源搅拌水样,向溶液中加入27.5%的双氧水。
反应2h后,向溶液中加入氢氧化钠溶液,调解溶液pH在7.5~8.0范围内。
停止曝气。
溶液沉淀1h后取其样品分析特征污染物的含量。
苯酚废水氧化产物进行有机物萃取、浓缩[2]:先用氢氧化钠溶液将处理后水样调制pH12,将上清液取出置于分液漏斗中,加入20ml二氯甲烷充分振荡两分钟,静止10分钟后,分离水相和有机相,有机相收集至1#碘量瓶中。
向水相中再次加入20ml二氯甲烷充分振荡两分钟,静止10分钟后,分离水相和有机相,有机相收集至1#碘量瓶中。
Fenton氧化法是一种常用的废水处理方法,由于其能够产生强氧化性的羟基自由基,可以对多种有机物进行有效的氧化降解。
以下是Fenton氧化法在水处理工程中的主要应用:
1. 有机废水的预处理和深度处理:Fenton氧化法可以用于含有难降解有机物的废水处理,如造纸废水、染料废水、焦化废水等。
通过Fenton反应,可以将这些难降解有机物氧化成易降解的小分子有机物,提高废水的可生化性,为后续的生物处理提供更好的条件。
2. 含油废水的处理:Fenton氧化法能够有效地去除废水中的油类物质。
通过氧化反应,可以将油类物质分解成小分子有机物,同时还能去除油类物质产生的异味。
3. 垃圾渗滤液的处理:垃圾渗滤液是一种成分复杂、污染物浓度高的废水,处理难度较大。
Fenton氧化法能够有效地去除垃圾渗滤液中的有机物和重金属离子,降低后续处理的难度。
4. 含重金属离子的废水处理:Fenton氧化法可以通过氧化还原反应将重金属离子转化为沉淀物或低溶解度的化合物,从而降低废水中的重金属离子浓度。
总之,Fenton氧化法作为一种有效的废水处理方法,具有广泛的应用前景。
未来需要进一步研究Fenton反应的机理和影响因素,优化反应条件和控制策略,提高反应效率和处理效果,以更好地满足实际工程的需求。
fenton氧化法在废水处理中的应用
Fenton法是一种用于处理废水的化学反应。
它能够有效清除废水中的有机物质,并将其转化成不混合的可生物降解的有机物质。
Fenton法又被称为Fenton反应,是在1894年由英国伦敦大学的Henry John Horstman Fenton最先发明的,他用这种方法来把高浓度的碱性污水转化为更容易处理的低浓度污水。
Fenton法是一种无菌氧化法,可将有害物质从废水中分解,以防止废水对环境造成危害。
该反应将氧原子添加到有害物质中,形成一种不混合的环境友好型有机物质。
它涉及将过量氢氧化钾和过量过氧化氢加入某种酸性液体,捕获氧原子并加以羟基和氢离子的混合物,以清除废水中的污染物。
Fenton法简单易行,可以清除有机废水中的药物和其他有害物质,并能够有效减少其污染的潜在危险。
它可以用于处理大批量的废水,即使是高浓度的废水也能够很好地处理。
Fenton法还可以用于改善废水的可生物降解性,以便快速减少污染。
Fenton法在废水处理中,是一种相对安全、可行、经济的处理方法。
它擅长于将高浓度的有机废水转化为低浓度的清洁水,可以大大降低环境污染,并实现节能减排。