芬顿反应器

[ 时间：2023-12-15 ]

详细信息

芬顿反应器是一种常用的环境污染治理装置，称为芬顿反应塔，主要用于降解有机物污染物和去除水中有害物质。芬顿反应器在污水处理中发挥非常大的作用，同时该设备也是污水处理中不可缺少的重要装置。这几年，随着市场上对污水处理设备需求量的提升，市场上对芬顿反应器产品的需求量也有了很大的提升。

一、工作原理

芬顿反应器利用Fenton反应原理进行污水处理，其核心是通过氢氧自由基氧化降解有机物质。具体的工作原理如下：

1. Fenton反应原理：

Fenton反应是指 Fe2+ 与 H2O2 在适当条件下进行的氧化反应，生成高活性的氢氧自由基（OH·）。芬顿反应器中的Fe2+和H2O2在适当的pH值和温度条件下混合，产生氢氧自由基。这些自由基具有强氧化作用，能迅速氧化降解众多有机物质。

2. 反应过程：

芬顿反应器中，将Fe2+ 和 H2O2以适当的比例加入待处理水体，形成Fenton反应。通过混合和搅拌等方式，使污水中的有机物质与氢氧自由基充分接触和氧化，进行降解。最终，有机物质被氧化成二氧化碳（CO2）、水（H2O）等无害物质。

3. 参数控制：

芬顿反应的参数控制对于反应效果至关重要。常用的参数包括Fe2+和H2O2的投加量、pH值、温度以及反应时间等。合理选择和控制这些参数可以提高反应效率和处理效果。

芬顿反应器

二、应用场景

芬顿反应器在不同领域和场景中都有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：

1. 工业废水处理：

芬顿反应器通常用于处理工业废水中的有机物质污染物，如制药厂废水、印染废水、石油化工废水等。通过氧化降解的方式，能有效地减少废水中有机物质的含量，降低污染物的浓度。

2. 地下水修复：

芬顿反应器可用于修复地下水中有机物或有机污染物的污染问题。通过在地下水中投加Fe2+和H2O2，产生氢氧自由基进行氧化降解，从而恢复地下水资源的安全性和可用性。

3. 染料废水处理：

芬顿反应器能有效处理染料废水中的有机色素物质，将其氧化降解成无害的物质。对于染料工业等领域的废水处理具有重要意义。

4. 土壤修复：

芬顿反应器可以用于修复受有机物或有机污染物污染的土壤，恢复土壤的生态功能。通过在土壤中投加Fe2+和H2O2，促使有机物质的降解和土壤的净化。

5. 水源水处理：

芬顿反应器可应用于水源水的预处理，去除水中的有机物和有害物质，有效提高水质。尤其对一些重金属离子的去除也具有良好的效果。

芬顿反应器

三、影响芬顿反应的因素有哪些

1、温度因素。在芬顿反应中，温度是影响其效果的重要因素，温度不断升高，芬顿反应的速度会逐渐加快，随着温度的提高，•OH的生成速度会提高，能够促进•OH与有机物发生反应，使氧化效果得到提升，提高CODCr的去除率。温度的升高也会使H2O2的分解速度加快，分解成O2与H2O，这对于•OH的生成是不利的。不同类型的工业废水中，芬顿反应的较合适温度也是不同的。

2、有机物。对于不同类型的工业废水，芬顿试剂的使用量以及氧化效果是存在差异的，主要是由于不同类型的工业废水中，存在着不同类型的有机物。对于糖类等碳水化合物，由于受到羟基自由基的作用，分子会出现脱氢反应，C-C键断链；对于具有水溶性的高分子和乙烯化合物，羟基自由基会使C=C键断裂。羟基自由基能够使芳香族化合物出现开环进而形成脂肪类的化合物，使这种类型废水中的生物毒性降低，使其可生化性得到改善。

3、pH值。通常情况下，在酸性环境下，芬顿试剂才会发生反应，pH的提高会使•OH得出现受到限制，并且会出现氢氧化铁沉淀，催化能力丧失。如果溶液中有浓度较高的H ，Fe3 不能被还原为Fe2 ，催化反应会受到阻碍。有研究结果表明在酸性环境下，尤其是pH在3-5之间时，芬顿试剂有很强的氧化能力，这时有机物的降解速度比较快，能够在几分钟内降解。同时有机物的反应速率与Fe2 以及过氧化氢的初始浓度成正比例关系。在工业处理中使用芬顿工艺，需要将废水的pH调到3.5左右为较佳。

4、H2O2与催化剂投入数量利用芬顿工艺对工业废水进行处理时，需要明确药剂投入的数量及其经济性，如果其中投入的H2O2量比较大，就会提高废水中CODCr的去除率。但是到达一定数量后，CODCr的去除率会呈现出逐渐下降的趋势。催化剂的投入数量与H2O2的投入量存在着相同的情况，Fe2 的数量增加，CODCr的去除率会提高，达到一定程度后，CODCr的去除率就会下降。在实际的工作中需要通过实验明确H2O2与催化剂的投入数量。