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  • 北京中科晶碩玻璃鋼技術有限公司

    BEIJING ZHONGKEJINGSHUO FIBERGLASS TECHNOLOGY LTD.

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    芬頓反應器

    Fenton催化氧化一體化設備

    中科晶碩  Fenton催化氧化一體化設備

                          微電解+芬頓法是近幾年廢水處理的熱點,在廢水處理中的應用越來越廣泛,有著其他工藝無法相比的優點。催化氧化一體化設備特別是對于高濃度、高色度、難生化廢水的預處理有著反應迅速且分解氧化徹底,為后面的生化處理提供了很好的條件,并且具有投資較少、設備簡單、占地面積小等優勢,因此該技術將成為處理高濃度難降解廢水的首選工藝。

       由北京中科晶碩玻璃鋼技術有限公司生產的催化氧化一體化設備主要包含微電解反應區、芬頓反應區、加藥混合區、絮凝沉淀區等,又稱為微電解+芬頓一體化污水處理設備。催化氧化一體化設備將微電解芬頓工藝完美的集成到一起,徹底解決了小規模廢水處理設施復雜的難題。

    一、催化氧化一體化設備適用范圍

    催化氧化一體化設備工藝是處理/預處理高濃度廢水理想的工藝,該工藝用于高鹽、高濃度、難降解、高色度、氣味大、高毒性廢水的處理。

    二、催化氧化一體化設備主要特點:

    芬頓氧化廢水處理工藝不僅有效地達到了去除高濃度COD、氨氮、除鹽廢水的目的,而且具有污水二級處理傳統工藝不可比擬的優點與傳統的生化水處理技術相比,具有以下主要特點:

    1.處理效率高、出水水質好,污泥產量少并易于處理;

    2.設備緊湊,占地面積小,操作簡單,設備可靠性強;

    3.易實現自動控制、運行管理簡單,關鍵工藝投資費用低,運行節省,操作方便和節能減耗等技術特點。

     本設備采用微電解與芬頓聯用工藝,相對于微電解,更能夠有效的去除成分復雜的廢水特別是對CODCr、脫色、可生化性有著更為明顯的優勢。相比對于芬頓試劑投加Fe2+,不僅節約藥劑成本,并且達到了以廢治廢的目的。

    三、芬頓氧化廢水處理工藝說明

    芬頓試劑為常用的催化試劑,它是由亞鐵鹽和過氧化物組成,當PH值足夠低時,在亞鐵離子的催化作用下,過氧化氫會分解產生OH·,從而引發一系列的鏈反應。芬頓試劑在水處理中的作用主要包括對有機物的氧化和混凝兩種作用。

    1氧化作用:芬頓試劑之所以具有非常高的氧化能力,是因為在Fe2+離子的催化作用下H2O2的分解活化能低(34.9 kJ/mol),能夠分解產生羥基自基OH。同其它一些氧化劑相比,羥基自由基具有更高的氧化電極電位,因而具有很強的氧化性能。芬頓試劑處理難降解有機廢水的影響因素根據上述芬頓試劑反應的機理可知, OH是氧化有機物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH]決定了OH的產量,因而決定了與有機物反應的程度。

    2電化學作用:鐵碳和電解質溶液接觸時,形成以鐵碳為兩極的原電池。其中碳極的電位高,為陰極,而鐵極的電位低,為陽極。在廢水中,電化學腐蝕作用可以自動進行。由于Fe2+的不斷生成能有效克服陽極的極化作用,從而促進整個體系的電化學反應,使大量的Fe 進入溶液,具有較高化學還原活性。電極反應所產生的新生態[H],能與溶液中許多組分發生氧化還原反應。同時鐵是活潑金屬,它的還原能力可使某些組分還原為還原態。

    3過濾吸附及共沉淀作用:由鐵屑和碳粒共同構成的內電解反應柱具有良好的過濾作用,反應生成的膠體不但可以強化過濾吸附作用,而且產生新的膠粒。其中心膠核是許多Fe(OH)聚合而成的有巨大比表面積的不溶性粒子。易于裹挾大量的有害物質,并可和多種金屬發生共沉淀作用,達到去除的目的。

    4電泳作用:在微原電池周圍電場的作用下,廢水中以膠體狀態存在的污染物可在很短的時問內完成電泳沉積作用。即帶電的膠粒在靜電引力和表面能的作用下,向帶有相反電荷的電極移動,附集并沉積在電極上而得以去除。

    四、芬頓氧化設備工作原理

    廢水進入一體化芬頓反應器,添加硫酸亞鐵和過氧化氫,因過氧化氫(H2O2) 與二價鐵離子Fe的混合溶液具有強氧化性,可以將很多的有機化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機態,氧化效果較強。具有去除難降解有機污染物的高能力的芬頓試劑,在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水、電鍍廢水等廢水處理中體現了很廣泛的應用。

    Fe+H2O2→Fe+OH+ ·OH ①

    從上式可以看出,1mol的H2O2與1mol的Fe反應后生成1mol的Fe,同時伴隨生成1mol的OH外加1mol的羥基自由基。正是羥基自由基的存在,使得芬頓試劑具有強的氧化能力。 因此,持久性有機物,特別是通常的試劑難以氧化的芳香類化合物及一些雜環類化合物,在芬頓試劑面前全部被無選擇氧化降解掉。芬頓試劑中各類自由基的種類及Fe 在Fenton 試劑中扮演的角色,得出如下化學反應方程:

    H2O2+ Fe→ Fe + O2 + 2H ②

    O2 + Fe→ Fe + O2· ③

    可以看出,芬頓試劑中除了產生1 摩爾的OH·自由基外,還伴隨著生成1 摩爾的過氧自由基O2·,但是過氧自由基的氧化電勢只有1.3 V左右,所以,在芬頓試劑中起主要氧化作用的是OH·自由基。·OH自由基與難降解有機物反應使之發生部分氧化、耦合或氧化形成分子量不太大的中間產物,曾而改變他們的可生化性、溶解性和混凝沉淀性。能夠去除廢水中的COD及各種重金屬。

    五、電催化氧化設備構成

    電催化氧化污水設備由電源控制柜、預催化反應器、催化氧化反應器,加藥裝置四大部分組成,并配有水泵進行提升。設備借助于外加工頻電流,進行整流后變成直流電,然后再通過脈沖電路變為連續可調頻的高壓矩形脈沖電流輸入。

    六、電催化氧化設備電化學反應作用

    對廢水進行電催化氧化,在反應器內發生電化學反應,起到如下作用:

    1. 發生電化學反應,廢水電解產生活性氫與活性氧,活性氫與活性氧有極強的氧化還原作用?;钚詺鋵U水中氧化態的染色物質還原反應脫色?;钚匝鯇U水中溶解性有機物進行氧化分解,使有機物變成二氧化碳和水,使之無害化。

    2. 藥劑在電流作用下,溶解在水中形成初生態氫氧化物絮體,該絮體有極強的吸附作用,能吸附廢水中不溶于水的污染物質和膠體物質,起到絮凝、吸附作用,達到凈水效果。

    3. 經高壓電壓與藥劑催化反應后,水解產生羥基自由基,在廢水中以較快的速度氧化有機物質,達到凈水的效果。本設備集氧化、還原、混凝功能于一體,實現了多功能化,達到了設備極小、效率高、成本低的優越技術指標。

    北京中科晶碩玻璃鋼技術有限公司生產的污水處理電催化氧化設備特點

    1. 催化電極使用壽命長。

    2. 設備少,控制點少,工藝簡潔,操作簡單。整個氧化段僅需要一臺電催化氧化反應器即可。

    3. 工程投資省,運行費用低。催化氧化反應時間一般在10~30min;

    4. 在電場的作用下,新研發的電極表面呈多孔態,有效減少了內應力,電極壽命長,對污染物降解效率高,同時電極無鈍化;

    5. 適用水質廣??赏瑫r高效去除污水中氨氮、總磷,脫色脫毒效果明顯。

    6. 與環境相容性高。電化學法對污染物去除主要依靠電子,不需要另外增加藥劑,避免由于藥劑帶來的二次污染;另外電化學對有機物氧化幾乎無選擇性,可以最大程度的減少二次污染。

    7. 不受地理和氣候條件影響。反應條件溫和,常溫常壓條件下進行,不受氣候影響,適合任何地域使用。

    8. 時空效率高。優化的反應器結構設計,傳質效果好,污染物降解反應速率大,停留時間僅為幾分鐘至數十分鐘,因此設備的占地面積很小,具有很高的時空效率,特別適用于人口擁擠和土地緊張地方使用。

    9. 操作簡單,只需要改變電場的外加電壓就能控制運行條件的改變,很容易實現自動化控制;

    10. 不需要添加任何化學藥劑,無污泥產生。

    電催化氧化污水設備應用領域:

    1. 用于化工醫藥企業、鋼鐵焦化企業、石油煉制、加工企業的污水處理及其升級改造;

    2. 用于農藥企業、化肥企業的污水處理及其升級改造;

    3. 用于線路板、電鍍企業的污水處理及其升級改造;

    4. 用于工業園區污水處理廠、垃圾填埋場滲濾液的污水處理及其升級改造;

    5. 用于應急事故及大坑、黑臭水體治理;

    6. 用于中水回用、零排放,膜處理前的預處理,降低COD等污染物濃度,延長膜的使用壽命。

    7. 用于中水回用、零排放,膜處理后的再處理,降低COD、氨氮、色度等污染物濃度,使其達標排放和污水的再循環使用。

     

     

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