隨著工業(yè)的快速發(fā)展，一些難降解高濃度有機(jī)廢水成為污水處理的難點之一;在不斷探索中，高級氧化技術(shù)興起，通常認(rèn)為凡反應(yīng)涉及水中羥基自由基的氧化過程即為高級氧化過程，其根據(jù)自由基產(chǎn)生方式和反應(yīng)條件分為多類，熟知的有臭氧氧化、光化學(xué)氧化、過氧化氫氧化、濕式催化氧化、電化學(xué)氧化等?，F(xiàn)在簡單分享Fenton法有關(guān)知識，供參考交流。

一、芬頓法基礎(chǔ)概覽

對于芬頓法的基本概念想必大家也都略知一二，普通芬頓法即以亞鐵鹽作為催化劑與雙氧水進(jìn)行氧化反應(yīng)用以處理廢水。其反應(yīng)機(jī)理如下：

其中第二個方程式是一個快速反應(yīng)，除產(chǎn)生羥基自由基之外，還可生成另一種自由基HO2˙，反應(yīng)中Fe2+起激發(fā)和傳遞作用。

對于芬頓法，影響反應(yīng)效果與速率的因素有反應(yīng)物本身的特性、H2O2的劑量、Fe2+的濃度、pH值、反應(yīng)時間及溫度等。反應(yīng)物結(jié)構(gòu)的不同，使其與H2O2反應(yīng)的難易程度有絕對關(guān)系;Fe2+濃度則影響反應(yīng)時間的長短。因此，相關(guān)學(xué)者提出芬頓法的pH值一般約控制在2-4之間，一般反應(yīng)在室溫下進(jìn)行即可。

在利用芬頓法進(jìn)行廢水處理時，硫酸亞鐵與雙氧水的投加順序會影響到廢水的處理效果。一般先通過正交實驗得出硫酸亞鐵與雙氧水的投加比例。再按照先調(diào)pH值，投加硫酸亞鐵，再投加雙氧水，待反應(yīng)一段時間后再進(jìn)行加堿(如氫氧化鈉)回調(diào)pH值的步驟進(jìn)行，回調(diào)之后最好加些絮凝劑。

某造紙廢水Fenton法深度處理流程

在雙氧水與硫酸亞鐵配比上十分關(guān)鍵，若H2O2投加太多會造成氧化劑的浪費，亦會使污泥出現(xiàn)上浮，F(xiàn)e2+投加過量，污泥則不易混凝，也會發(fā)生返色現(xiàn)象。

Fenton工藝主要用于生物方式無法延續(xù)處理的有COD處理需求的廢水。該法可廣泛應(yīng)用于電鍍、造紙、印染等行業(yè)的廢水預(yù)處理及深度處理中，但由于廢水特性不同，亦或同一類型廢水因其他因素的不同，故兩者的投加比例需要通過實驗加以確定。水世界通過查閱相關(guān)資料獲悉，在芬頓反應(yīng)中，理論上通常按雙氧水：COD(質(zhì)量比)=1:1比例，硫酸亞鐵與雙氧水的投加比例則需要依據(jù)實際情況通過正交實驗確定。

二、技術(shù)發(fā)展

通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)獲悉，由于普通芬頓法存在過氧化氫的利用率低、有機(jī)物礦化不充分的缺陷，所以類芬頓法開始逐步發(fā)展。研究者將紫外線或可見光引入了標(biāo)準(zhǔn)的芬頓體系中，可大大提高其對有機(jī)物的處理效率，這一方法稱作光-芬頓法。

電-芬頓法即在電解槽中通過電解反應(yīng)生成H2O2或Fe2+，以此形成芬頓試劑，該法綜合了電化學(xué)反應(yīng)和芬頓氧化，充分利用了二者的氧化能力。

此外，超聲—芬頓法(將超聲波技術(shù)與芬頓法相結(jié)合)，微波—芬頓法也在研究當(dāng)中。

芬頓法在難降解廢水處理、脫色和中水回用中具有較大優(yōu)勢，但也存在污水系統(tǒng)結(jié)垢較嚴(yán)重、處理成本高，H2O2有一定安全隱患等問題。

三、實際應(yīng)用及經(jīng)驗分享

看了上面那么多的理論內(nèi)容，下面看看使用過芬頓法處理廢水的從業(yè)人員都有哪些經(jīng)驗分享吧…

1、工程現(xiàn)場照片

先來看幾張實際工程應(yīng)用中的圖片

圖1和圖2為處理10萬噸/天的制漿污水，工藝為預(yù)處理+生物處理+Fenton排放。Fenton出水一部分再回生物系統(tǒng)以降低運行成本。處理后Fenton晶體直接回到亞鐵供應(yīng)商再做亞鐵;污泥目前和初沉污泥混合作肥料。

實際操作中回流的目的有兩個：

一是Fenton出水pH較低，可以降低進(jìn)Fenton水的pH，減少亞鐵用量。

二是COD低和高用藥比例本身不一樣，而不是完全看COD總量，要看難易程度。該廢水在Fenton本體設(shè)備中停留20-25min。

圖1 Fenton法主體設(shè)備

相關(guān)管路采用UPVC或其它材質(zhì)(主要看要求標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)實力而定)，雙氧水采用304就好，如果有意將雙氧水濃度提高降低運費，可將少量的雙氧水管路用316。

圖2 主體設(shè)備配管

下圖為某廢水應(yīng)用芬頓法現(xiàn)場照片

2、經(jīng)驗分享

pH值在現(xiàn)場操作中喜歡控制在3-3.5，反應(yīng)時間控制在30min，加藥量一般根據(jù)進(jìn)水COD投加。攪拌方式有流化床，有回流攪拌。結(jié)果的判斷，一般各個床體取樣燒杯定性實驗。當(dāng)然，在現(xiàn)場久了看床體水的顏色基本就確定該怎么調(diào)整了;ORP現(xiàn)場300-500mV都有。

反應(yīng)池結(jié)構(gòu)很重要，所接觸的箱體式芬頓反應(yīng)器，計算加藥體積起到稀釋的作用后，芬頓去除率很低。能達(dá)到預(yù)期效果的還是以密封罐體式居多，可能與污水、藥劑混合方式，藥劑被空氣氧化有關(guān)。

編輯：李姝樂