工程中的 Fenton 反应VIP免费

工程中Fenton反应研究反应过程：过氧化氢（H2O2）与二价铁离子Fe的混合溶液将许多已知的有机化合物如羧酸、醇、脂类氧化成无机态。反应原理：Fe2++H2O2>Fe3++（OH）-+OH・lmol的Hf2与lmol的Fe2+反应生成lmol的Fe3+，同时伴随生成lmol的OH-外加lmol的羟基自由基COH）。正是羟基自由基（•OH）的存在，使得Fenton试剂具有强的氧化能力，两者组合技术则为高级氧化技术。在pH=2~4的溶液中，羟基自由基（•OH）的氧化电势高达2.73V，其氧化能力在自然界中仅次于氟气。影响因素：影响Fenton反应的主要因素包括pH值和ORP值（氧化还原电位：用来反映水溶液中所有物质表现出来的宏观氧化还原性），一般认定的Fenton最佳反应条件：pH=3〜4，ORP值为250〜350mv，运营过程中可根据成本（药剂消耗）和实际情况（COD降解效率）做微调。pH值可以由加酸系统与pH计自动连锁控制，双氧水的投加可以通过与ORP计自动连锁控制。药剂的配比和投加方式也会影响Fenton反应的效果，根据现场经验以及实验效果得出以下的投加方式为最佳：在反应过程中，先投加硫酸亚铁，再调节pH，综合考虑经济成本和反应效果调节pH值至3〜4，然后分多次投加双氧水，以便双氧水能够充分反应。药剂用量：根据COD的去除来核算药剂用量：双氧水在此反应中充当了强氧化剂，lmol双氧水产生的lmol的羟基自由基COH）氧化lmol的COD，COD是指化学方法氧化1L废水中的污染物所需氧的量，从理论上说氧化lkgCOD需要34/16kg双氧水，计算得出氧化lkgCOD需要2.125kg双氧水，具体用量还要根据双氧水的浓度来计算。硫酸亚铁主要作为还原剂、混凝剂使用，硫酸亚铁与双氧水的比例以1:1（摩尔比）计算，实际过程中如果芬顿体系中氧化性物质多，那么硫酸亚铁的比例就要大一些，如果还原性物质多双氧水的比例就要多一点。实际中Fenton反应后续大部分会增加混凝装置，通过投加PAC、PAM来保证出水效果，Fenton反应中的Fe3+能与H2O形成络合离子,所以其去除COD的过程是氧化和沉淀双作用，至于哪块的作用占主体要看实际的水质了。双氧水和硫酸亚铁的实际用量要小于理论值。实例分析：来水COD=50~100mg/L水量Q=50000m3/d双氧水浓度27.5%质量浓度275g/LFeSO4・7H2O浓度：80%溶液配比：10%要求出水COD达到40mg/L核算双氧水和硫酸亚铁一天的用量（t）Fe2++H2O2Fe3++（OH）-+OH・27834双氧水的用量（t）=COD降解（mg/L）x水量（m3）x2.125/双氧水浓度（%）/1000/1000硫酸亚铁用量（t）=双氧水的用量（t）x双氧水浓度（％）X34/278/硫酸亚铁浓度（%）表1理论计算中双氧水、硫酸亚铁的用量Fenton硫酸亚铁和双氧水的用量进水COD(mg/L)出水COD(mg/L)降解COD(mg/L)水量Q(m3/d)双氧水浓度FeSO4・7H2O浓度双氧水用量/t硫酸亚铁用量/（摩尔比1:1）100406023.1865.1695405521.2559.7390405019.3254.3085404517.3948.8780404015.4543.447540355000027.50%80%13.5238.0170403011.5932.586540259.6627.156040207.7321.725540155.8016.295040103.8610.86表2、某黏胶纤维污水处理厂末端芬顿硫酸亚铁和双氧水的用量Fenton硫酸亚铁和双氧水的用量进水COD(mg/L)出水COD(mg/L)降解COD(mg/L)水量Q(m3/d)双氧水浓度硫酸亚铁浓度双氧水实际用量/t双氧水理论用量/t硫酸亚铁实际用量/t硫酸亚铁理论用量/t5330234078927.50%80%6.787.2514.719.15627294300327.50%80%6.489.6414.718.24827214315727.50%80%8.597.0014.724.15227254150227.50%80%8.148.0214.722.95629274149327.50%80%8.038.6614.722.64829193931427.50%80%8.555.7714.924.05231214258627.50%80%9.706.9115.427.35635214292427.50%80%11.076.9716.431.15730274036427.50%80%5.248.4218.914.75330233863127.50%80%10.176.8718.928.65126254045927.50%80%9.287.8218.926.15127244614127.50%80%7.468.5618.221.04929204570427.50%80%9.497.0618.226.75024264393127.50%80%8.218.8319.623.15527284100227.50%80%8.628.8718.924.25332214508527.50%80%8.537.3219.624.05526294765127.50%80%8.9610.6819.625.24526194614527.50%80%7.766.7719.621.84826224253527.50%80%10.627.2318.229.96329344704827.50%80%8.7212.3618.224.55923...