芬顿反应塔是进行芬顿反应对废水进行gaoji氧化的必要设备,以下将从其原理、结构、优势、应用等维度展开详细介绍:
基本原理
氧化作用:芬顿试剂由亚铁盐和过氧化物组成,在酸性条件下,亚铁离子催化过氧化氢分解产生羟基自由基(・OH),其氧化电极电位高,能氧化各种有毒和难降解的有机化合物。
电化学作用:铁碳和电解质溶液接触形成原电池,碳极为阴极,铁极为阳极,电化学腐蚀作用自动进行,Fe²⁺的生成促进电化学反应,产生的新生态氢(H)能与溶液中许多组分发生氧化还原反应1。
过滤吸附及共沉淀作用:铁屑和碳粒构成的内电解反应柱有过滤作用,反应生成的胶体能强化过滤吸附,其中心胶核可裹挟有害物质,并和多种金属发生共沉淀作用,达到去除目的。
电泳作用:在微原电池周围电场作用下,废水中胶体状态的污染物在静电引力和表面能作用下,向带有电荷的电极移动,附集并沉积在电极上而被去除。
结构组成
塔体:通常为圆柱形,内部由隔板围成多个反应区,如第一反应区、第二反应区和第三反应区等,各反应区可实现不同阶段的反应或加药操作。
升温系统:一般包括加热管,用于将废水升温至合适的反应温度,以提高反应速率和有机物去除率。
布水系统:包含布水总管和管道混合器等,布水总管连接在反应区底部,用于将废水均匀分布到各个反应区,管道混合器则用于在废水进入反应区前与药剂充分混合。
加药系统:主要有亚铁储药罐和双氧水储药罐,通过加药泵将亚铁和双氧水投加到管道混合器或反应区内,以提供芬顿反应所需的药剂。
技术优势
减少药剂投加量和污泥产量:如芬顿流化床反应器可使 H₂O₂加入量减少 10%~20%,Fe²⁺加入量减少50%~70%,污泥量减少 40%~50%。
提高处理效果:在载体表面形成的铁氧化物具有异相催化效果,流化床技术促进了化学氧化反应速率及传质效应,使 COD的去除率有效提升 10%~20%。
降低运行成本:处理运行费用可节省30%~50%,一体化设备形式结构紧凑、体积小、重量轻,降低了设备投资成本。
拓宽反应酸碱范围:负载氧化铁作为非均应催化剂,拓宽了反应酸碱范围,减少了酸碱投加和铁盐的投加量,降低运行成本。
应用领域
印染废水处理:可大幅度降低废水中的 COD 和色度,提高废水的可生化性,为后续的生物处理创造有利条件。
化工废水处理:能有效去除化工废水中的各种有毒和难降解有机物,使废水达标排放或满足后续处理要求。
电镀废水处理:有助于去除电镀废水中的重金属离子和有机污染物,实现废水的净化和回用。
制药废水处理:对制药废水中的抗生素、激素等难降解有机物有良好的去除效果,改善废水水质。
垃圾渗滤液处理:特别适用于垃圾渗滤液的深度处理,可有效去除其中的有机污染物,降低出水的 COD 和色度。