工業(yè)污水處理設(shè)備芬頓反應(yīng)器
芬頓反應(yīng)器在去除難降解有機(jī)污染物,如印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中體現(xiàn)了很廣泛的應(yīng)用。芬頓(Fenton)法作為廢水高級(jí)處理技術(shù),利用Fe2+和H2O2之間的鏈反應(yīng)催化生成具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基(·OH),可氧化各種有毒和難降解的有機(jī)化合物,針對(duì)高濃度難生物降解廢水處理,可作為生物前處理以改善水質(zhì),提升廢水的可生化性,為后續(xù)的深度處理創(chuàng)造有利條件。特別適用于生物難降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機(jī)廢水如垃圾滲濾液的深度處理。
1. Fenton試劑作用機(jī)理
Jeseph指出Fe2+和Fe3+都能與H2O2反應(yīng)。Fenton試劑反應(yīng)過程如下:
產(chǎn)生•OH 的反應(yīng)步驟(1 )控制了整個(gè)反應(yīng)的速度,•OH 通過反應(yīng)方程(2)或與有機(jī)物反應(yīng)而逐漸被消耗,F(xiàn)e3+能催化降解H2O2,使之變成O2 和H2O。自由基鏈機(jī)理指出,對(duì)于單一的Fe3+系統(tǒng)(即除水外沒有其他的絡(luò)合物配位基),將產(chǎn)生•OH 和HO-。反應(yīng)方程除( 1)、(2 )外,還有以下幾個(gè)步驟:
當(dāng)H2O2過量時(shí),由于反應(yīng)方程(4)的反應(yīng)速度遠(yuǎn)比反應(yīng)方程(1)的反應(yīng)速度慢,所以[Fe2+ ]與[ Fe3+]的關(guān)系不大。反應(yīng)方程(7)指出了•OH 消耗的另一途徑,通過分離有機(jī)化合物中的H、填充未飽和的C—C 鍵,羥基•OH能不加選擇地同大多數(shù)有機(jī)物迅速反應(yīng)。和•OH 比較起來,OH2- 的反應(yīng)活性微弱許多,而與之配對(duì)的O2幾乎沒有活性。當(dāng)有O2 存在時(shí),•OH 與有機(jī)物反應(yīng)產(chǎn)生的以碳為中心的自由基會(huì)與O2 反應(yīng),產(chǎn)生ROO•自由基,并終變成氧化產(chǎn)物。
工業(yè)污水處理設(shè)備芬頓反應(yīng)器