工艺技术聊聊：芬顿[Fenton]氧化反应影响因素及异常处理

查看全部 · 发表于 2021-5-15 11:30:24

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芬顿影响因素

芬顿氧化的条件是氧化的核心，而氧化条件控制即是芬顿的影响因素；下面对芬顿的主要控制条件进行逐一讲解，如有不对的地请帮忙指出。

1、进水水质影响：

（1）悬浮物因为芬顿反应本身来说是一个自由基反应,水体中过多的SS影响催化效果很容易造成自由基失效,从而导致反应的终止.这样就大大降低了芬顿的效果。进水悬浮物含量应当控制在200mg/L以内；

（2）CI、H,PO;、HCO;、油类和其他影响芬顿氧化反应的无机离子或污染物浓度，其限制浓度应根据试验结果确定；

（3）在酸性条件下易产生有毒有害气体的污染物（如硫离子、氰根离子等）不应进入芬顿。

2、PH值：

pH 值对Fenton系统的影响较大，过高或过低均不利于羟基自由基HO·的产生，过高会导致羟基自由基HO·的数量减少，过低时，Fe2+无法顺利还原，不利于催化。芬顿反应系统的pH值控制范围为3～5，反应后PH一般在3.5左右最佳。

3、H2O2投加方式

主要是要将H2O2均匀分批投加，这样催化剂浓度相对提高从而使羟基自由基·HO产率提高，提高了H2O2的利用率。

4、有机物

不同类型的工业废水中，存在着不同类型的有机物以及分散状不溶胶体，芬顿试剂的使用量以及氧化效果是存在差异的，所有试剂的应用都要做小试。

5、H₂O₂与催化剂投入量

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。

6、H₂O₂与催化剂投入比例

Fe'+投量与H OF投量之比与处理的有机物种类有关，不同有机物的最佳Fe2投量与HzO2投量之比不同。在实际应用当中应严格控制Fe2+投量与H2O:投量之比。H2O2投量过高会导致最初产生的HO·减少；Fe的投加量过高会有一部分最初产生的HO·被消耗掉，也会导致水的色度增加。

7、芬顿反应时间

Fenton试剂处理废水的一个重要特点就是反应速率快，羟基自由基HO·的产生速率及其与有机物的反应速率的大小直接决定了Fenton试剂处理高浓度难降解有机废水所需时间的长短。芬顿反应时间在40min左右，但是在运营中基本控制在2小时左右。

8、反应温度

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。但是温度的升高也会使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，芬顿反应的最合适温度也是不同的。

02

芬顿异常情况及处理方法

现象	出现原因	解决方法	备注
沉淀池表面有大块红色污泥上浮	双氧水过量，在PH回调时双氧水被还原成氧气，带污泥上浮	减少双氧水用量或提高硫酸亚铁用量	以控制出水COD合格为前提
沉淀池表面有小块红色污泥上浮	双氧水过量，在PH回调时双氧水被还原成氧气，带污泥上浮；同时PAM加药量不足	减少双氧水用量或提高硫酸亚铁用量，并加大PAM加药量	以控制出水COD合格为前提
沉淀池表面有小块褐色污泥上浮	PAM加药量不足	加大PAM加药量
沉淀池表面有大块褐色污泥上浮,且有木屑状物上浮	PAM加药量过量	减小PAM加药量
出水COD过高	双氧水加药量不足或系统负荷过高	增加双氧水加药量或减小系统负荷	增加双氧水加药量同时要相应增加硫酸亚铁加药量
沉淀池表面水颜色较深，出水COD较高	双氧水及硫酸亚铁均过量，一部分双氧水及硫酸亚铁转变成COD	减小双氧水及硫酸亚铁加药量	只有在过量达到1倍以上时才会有此效果
来水泡沫多，沉淀池中心筒泡沫多	1、双氧水过量，在PH回调时双氧水被还原成氧气，带污泥上浮 2、PH加碱过量 3、出水喷淋关闭	1、减少双氧水用量或提高硫酸亚铁用量 2、降低出水PH设定值 3、打开出水喷淋	以控制出水COD合格为前提
沉淀池污泥细小不沉淀，出水浑浊	出水PH过低，导致絮凝效果不佳	提高出水PH设定值
沉淀池表面显绿色	硫酸亚铁过量	调整硫酸亚铁与双氧水的投加比例	一般不会影响出水COD，可不采取措施
沉淀池表面黑色污泥上浮，并带有臭味	污泥厌氧化，导致硫化氢析出	1、加大双氧水加药量 2、加大排泥量
污泥不沉淀，采用上述措施仍然不起效果	沉淀池刮泥机出现故障或排泥量少（或污泥产生量过大），导致污泥层过厚污泥沉淀空间不足	1、如刮泥机故障及时修复刮泥机 2、加大排泥量或减小系统负荷