電芬頓設(shè)備和電芬頓工藝的反應(yīng)原理是基于傳統(tǒng)芬頓試劑的作用機(jī)理,利用電解板產(chǎn)生新生態(tài)的H2O2和Fe2+,反應(yīng)產(chǎn)生強氧化性·OH,反應(yīng)系統(tǒng)中的有機(jī)物在·OH的作用下發(fā)生快速氧化反應(yīng)和自由基鏈反應(yīng),從而去除廢水中的COD。
與傳統(tǒng)芬頓相比,電芬頓設(shè)備具有優(yōu)點:
1.電芬頓工藝不需要配制硫酸亞鐵溶液,電芬頓出水PH在8左右,傳統(tǒng)芬頓出水PH在5~6、調(diào)堿絮凝沉淀時,電芬頓用堿量較少,節(jié)約水資源,節(jié)約藥品成本。
2.通過控制電壓或電流來控制溶液中亞鐵離子的濃度,操作簡單,更容易自動化。
3.處理效率較高,電芬頓中極板附近亞鐵離子高度豐富,反應(yīng)驅(qū)動力高于傳統(tǒng)芬頓,反應(yīng)時間大大縮短。
4.傳統(tǒng)的芬頓亞鐵離子來自添加的硫酸亞鐵。調(diào)堿絮凝沉淀后,硫酸根以硫酸鹽的形式留在水中,會增加出水的含鹽量;電芬頓亞鐵離子由鐵極板提供,不會增加硫酸根離子。
5.電解還原過程中會產(chǎn)生雙氧水和自由基·OH,同時,新生態(tài)Fe2+生產(chǎn)不斷減弱過氧化氫的催化作用,*大限度地減少過氧化氫在處理過程中的用量,從而降低運行成本。
6.除了陽極附近羥基自由基的氧化外,電芬頓還具有還原作用。重金屬離子可以通過電子沉淀在陰極中沉淀,從而被去除。
電芬頓設(shè)備的適用范圍:
1.次亞磷廢水處理不同濃度的次亞磷廢水(TP=0-5000mg/L),如化學(xué)鍍鎳廢水、藥劑或現(xiàn)有工藝處理容易超標(biāo),采用電芬頓設(shè)備處理,保證穩(wěn)定達(dá)標(biāo),降低運行成本。
2.生化尾水深度處理部分廢水生化后不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),可采用電芬頓設(shè)備進(jìn)行深度處理,達(dá)到出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的目的。
3.工業(yè)廢水預(yù)處理在難生化的高濃度工業(yè)廢水中。電芬頓作為一種前端處理工藝,可以提高廢水的可生化性,協(xié)同生化處理,出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
電芬頓設(shè)備的技術(shù)特點:
①電場解離有機(jī)物,促進(jìn)氧化劑對有機(jī)物的分解,提高芬頓對COD的處理效果(約30-90%)。
②在處理高濃度COD時,電解還原芬頓法可以大大降低鐵的使用量,提高氧化劑的利用效率,因為Fe2+不斷回收參與反應(yīng)。
③占地面積小。
電芬頓設(shè)備的工藝原理如下:
1.芬頓試劑。傳統(tǒng)的芬頓工藝是在添加芬頓試劑后對廢水進(jìn)行反應(yīng),而電芬頓則以極板通電后極板本身產(chǎn)生的Fe2+和過氧化氫作為芬頓試劑的連續(xù)來源,產(chǎn)生羥基自由基去除有機(jī)物。
2.H2O2。H2O2的來源是在陰極充氧或曝氣條件下還原氧氣,F(xiàn)e2+也可以通過陰極還原反應(yīng)獲得。在酸性條件下,氧氣在陰極中發(fā)生2e還原反應(yīng),產(chǎn)生H2O2。在這個過程中,氧氣首先溶解在溶液中,然后遷移到陰極表面,在那里還原為H2O2。