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芬頓反應器

[ 時間：2023-12-15 ]

詳細信息

芬頓反應器是一種常用的環境污染治理裝置，稱為芬頓反應塔，主要用于降解有機物污染物和去除水中有害物質。芬頓反應器在污水處理中發揮非常大的作用，同時該設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備需求量的提升，市場上對芬頓反應器產品的需求量也有了很大的提升。

一、工作原理

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

1. Fenton反應原理：

Fenton反應是指 Fe2+ 與 H2O2 在適當條件下進行的氧化反應，生成高活性的氫氧自由基（OH·）。芬頓反應器中的Fe2+和H2O2在適當的pH值和溫度條件下混合，產生氫氧自由基。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。

2. 反應過程：

芬頓反應器中，將Fe2+ 和 H2O2以適當的比例加入待處理水體，形成Fenton反應。通過混合和攪拌等方式，使污水中的有機物質與氫氧自由基充分接觸和氧化，進行降解。最終，有機物質被氧化成二氧化碳（CO2）、水（H2O）等無害物質。

3. 參數控制：

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

芬頓反應器

二、應用場景

芬頓反應器在不同領域和場景中都有廣泛的應用，主要體現在以下幾個方面：

1. 工業廢水處理：

芬頓反應器通常用于處理工業廢水中的有機物質污染物，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的含量，降低污染物的濃度。

2. 地下水修復：

芬頓反應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：

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

4. 土壤修復：

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

5. 水源水處理：

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

芬頓反應器

三、影響芬頓反應的因素有哪些

1、溫度因素。在芬頓反應中，溫度是影響其效果的重要因素，溫度不斷升高，芬頓反應的速度會逐漸加快，隨著溫度的提高，?OH的生成速度會提高，能夠促進?OH與有機物發生反應，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。不同類型的工業廢水中，芬頓反應的較合適溫度也是不同的。

2、有機物。對于不同類型的工業廢水，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，分子會出現脫氫反應，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開環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，在酸性環境下，芬頓試劑才會發生反應，pH的提高會使?OH得出現受到限制，并且會出現氫氧化鐵沉淀，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 ，催化反應會受到阻礙。有研究結果表明在酸性環境下，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，能夠在幾分鐘內降解。同時有機物的反應速率與Fe2 以及過氧化氫的初始濃度成正比例關系。在工業處理中使用芬頓工藝，需要將廢水的pH調到3.5左右為較佳。

4、H2O2與催化劑投入數量利用芬頓工藝對工業廢水進行處理時，需要明確藥劑投入的數量及其經濟性，如果其中投入的H2O2量比較大，就會提高廢水中CODCr的去除率。但是到達一定數量后，CODCr的去除率會呈現出逐漸下降的趨勢。催化劑的投入數量與H2O2的投入量存在著相同的情況，Fe2 的數量增加，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與催化劑的投入數量。