芬頓反應(yīng)器

芬頓反應(yīng)器是一種常用的環(huán)境污染治理裝置，稱為芬頓反應(yīng)塔，主要用于降解有機物污染物和去除水中有害物質(zhì)。芬頓反應(yīng)器在污水處理中發(fā)揮非常大的作用，同時該設(shè)備也是污水處理中不可缺少的重要裝置。這幾年，隨著市場上對污水處理設(shè)備需求量的提升，市場上對芬頓反應(yīng)器產(chǎn)品的需求量也有了很大的提升。

一、工作原理

芬頓反應(yīng)器利用Fenton反應(yīng)原理進行污水處理，其核心是通過氫氧自由基氧化降解有機物質(zhì)。具體的工作原理如下：

1. Fenton反應(yīng)原理：

Fenton反應(yīng)是指 Fe2+ 與 H2O2 在適當條件下進行的氧化反應(yīng)，生成高活性的氫氧自由基（OH·）。芬頓反應(yīng)器中的Fe2+和H2O2在適當?shù)?/span>pH值和溫度條件下混合，產(chǎn)生氫氧自由基。這些自由基具有強氧化作用，能迅速氧化降解眾多有機物質(zhì)。

2. 反應(yīng)過程：

芬頓反應(yīng)器中，將Fe2+ 和 H2O2以適當?shù)谋壤尤氪幚硭w，形成Fenton反應(yīng)。通過混合和攪拌等方式，使污水中的有機物質(zhì)與氫氧自由基充分接觸和氧化，進行降解。最終，有機物質(zhì)被氧化成二氧化碳（CO2）、水（H2O）等無害物質(zhì)。

3. 參數(shù)控制：

芬頓反應(yīng)的參數(shù)控制對于反應(yīng)效果至關(guān)重要。常用的參數(shù)包括Fe2+和H2O2的投加量、pH值、溫度以及反應(yīng)時間等。合理選擇和控制這些參數(shù)可以提高反應(yīng)效率和處理效果。

二、應(yīng)用場景

芬頓反應(yīng)器在不同領(lǐng)域和場景中都有廣泛的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1. 工業(yè)廢水處理：

芬頓反應(yīng)器通常用于處理工業(yè)廢水中的有機物質(zhì)污染物，如制藥廠廢水、印染廢水、石油化工廢水等。通過氧化降解的方式，能有效地減少廢水中有機物質(zhì)的含量，降低污染物的濃度。

2. 地下水修復：

芬頓反應(yīng)器可用于修復地下水中有機物或有機污染物的污染問題。通過在地下水中投加Fe2+和H2O2，產(chǎn)生氫氧自由基進行氧化降解，從而恢復地下水資源的安全性和可用性。

3. 染料廢水處理：

芬頓反應(yīng)器能有效處理染料廢水中的有機色素物質(zhì)，將其氧化降解成無害的物質(zhì)。對于染料工業(yè)等領(lǐng)域的廢水處理具有重要意義。

4. 土壤修復：

芬頓反應(yīng)器可以用于修復受有機物或有機污染物污染的土壤，恢復土壤的生態(tài)功能。通過在土壤中投加Fe2+和H2O2，促使有機物質(zhì)的降解和土壤的凈化。

5. 水源水處理：

芬頓反應(yīng)器可應(yīng)用于水源水的預處理，去除水中的有機物和有害物質(zhì)，有效提高水質(zhì)。尤其對一些重金屬離子的去除也具有良好的效果。

三、影響芬頓反應(yīng)的因素有哪些

1、溫度因素。在芬頓反應(yīng)中，溫度是影響其效果的重要因素，溫度不斷升高，芬頓反應(yīng)的速度會逐漸加快，隨著溫度的提高，?OH的生成速度會提高，能夠促進?OH與有機物發(fā)生反應(yīng)，使氧化效果得到提升，提高CODCr的去除率。溫度的升高也會使H2O2的分解速度加快，分解成O2與H2O，這對于?OH的生成是不利的。不同類型的工業(yè)廢水中，芬頓反應(yīng)的較合適溫度也是不同的。

2、有機物。對于不同類型的工業(yè)廢水，芬頓試劑的使用量以及氧化效果是存在差異的，主要是由于不同類型的工業(yè)廢水中，存在著不同類型的有機物。對于糖類等碳水化合物，由于受到羥基自由基的作用，分子會出現(xiàn)脫氫反應(yīng)，C-C鍵斷鏈；對于具有水溶性的高分子和乙烯化合物，羥基自由基會使C=C鍵斷裂。羥基自由基能夠使芳香族化合物出現(xiàn)開環(huán)進而形成脂肪類的化合物，使這種類型廢水中的生物毒性降低，使其可生化性得到改善。

3、pH值。通常情況下，在酸性環(huán)境下，芬頓試劑才會發(fā)生反應(yīng)，pH的提高會使?OH得出現(xiàn)受到限制，并且會出現(xiàn)氫氧化鐵沉淀，催化能力喪失。如果溶液中有濃度較高的H ，Fe3 不能被還原為Fe2 ，催化反應(yīng)會受到阻礙。有研究結(jié)果表明在酸性環(huán)境下，尤其是pH在3-5之間時，芬頓試劑有很強的氧化能力，這時有機物的降解速度比較快，能夠在幾分鐘內(nèi)降解。同時有機物的反應(yīng)速率與Fe2 以及過氧化氫的初始濃度成正比例關(guān)系。在工業(yè)處理中使用芬頓工藝，需要將廢水的pH調(diào)到3.5左右為較佳。

4、H2O2與催化劑投入數(shù)量利用芬頓工藝對工業(yè)廢水進行處理時，需要明確藥劑投入的數(shù)量及其經(jīng)濟性，如果其中投入的H2O2量比較大，就會提高廢水中CODCr的去除率。但是到達一定數(shù)量后，CODCr的去除率會呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢。催化劑的投入數(shù)量與H2O2的投入量存在著相同的情況，Fe2 的數(shù)量增加，CODCr的去除率會提高，達到一定程度后，CODCr的去除率就會下降。在實際的工作中需要通過實驗明確H2O2與催化劑的投入數(shù)量。

四、芬頓反應(yīng)器的適用范圍

芬頓反應(yīng)器的適用范圍主要有：

1、芬頓反應(yīng)器可有效處理造紙、制漿廢水。

2、食品加工、釀造、制糖、淀粉、味精廢液等有機污水。

3、制革、皮毛、加工等廢水。

4、可用于處理屠宰、羊毛加工污水。

5、制藥污水廠等。

五、芬頓反應(yīng)器裝置的性能特點：

1、芬頓反應(yīng)器裝置的容積負荷率高。

2、芬頓反應(yīng)器節(jié)省基建投資和占地面積。

3、該設(shè)備靠沼氣提升實現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，不必外加動力。

4、芬頓反應(yīng)器的抗沖擊負荷能力強。

5、該設(shè)備具有緩沖PH值能力。

6、該反應(yīng)器工作時，出水穩(wěn)定性好。

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