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高级催化氧化设备是如何处理高浓废水?

日期:2019-01-03 07:09

  工作原理:基于电化学、氧化-还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便,不需消耗电力资源等优点。铁碳微电解填料用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度,提高废水的可生化性,同时可对氨氮的脱除具有很好的效果

  1894年,法国人H,J,HFenton发现采用Fe2++H2O2体系能氧化多种有机物。后人为纪念他将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂,它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物,其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由(OH)。OH可与大多数有机物作用使其降解。随着研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O42-)等引入Fenton试剂中,使其氧化能力大大增强。从广义上说,Fenton法是利用催化剂、或光辐射、或电化学作用,通过H2O2产生羟基自由基(OH)处理有机物的技术。近年来,越来越多的研究者把Fenton试剂同别的处理方法结合起来,如生物处理法、超声波法、混凝法、沉淀法,活性炭法等。

  芬顿试剂为常用的催化试剂,它是由亚铁盐和过氧化物组成,当PH值足够低时,在亚铁离子的催化作用下,过氧化氢会分解产生OH·,从而引发一系列的链反应。芬顿试剂在水处理中的作用主要包括对有机物的氧化和混凝两种作用。

  氧化作用:芬顿试剂之所以具有非常高的氧化能力,是因为在Fe2+离子的催化作用下H2O2的分解活化能低(34.9kJ/mol),能够分解产生羟基自基OH。同其它一些氧化剂相比,羟基自由基具有更高的氧化电极电位,因而具有很强的氧化性能。芬顿试剂处理难降解有机废水的影响因素根据上述芬顿试剂反应的机理可知,OH是氧化有机物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH]决定了OH的产量,因而决定了与有机物反应的程度。

  电化学作用:铁碳和电解质溶液接触时,形成以铁碳为两极的原电池。其中碳极的电位高,为阴极,而铁极的电位低,为阳极。在废水中,电化学腐蚀作用可以自动进行。由于Fe2+的不断生成能有效克服阳极的极化作用,从而促进整个体系的电化学反应,使大量的Fe进入溶液,具有较高化学还原活性。电极反应所产生的新生态,能与溶液中许多组分发生氧化还原反应。同时铁是活泼金属,它的还原能力可使某些组分还原为还原态。

  过滤吸附及共沉淀作用:由铁屑和碳粒共同构成的内电解反应柱具有良好的过滤作用,反应生成的胶体不但可以强化过滤吸附作用,而且产生新的胶粒。其中心胶核是许多Fe(OH)聚合而成的有巨大比表面积的不溶性粒子。易于裹挟大量的有害物质,并可和多种金属发生共沉淀作用,达到去除的目的。

  电泳作用:在微原电池周围电场的作用下,废水中以胶体状态存在的污染物可在很短的时问内完成电泳沉积作用。即带电的胶粒在静电引力和表面能的作用下,向带有相反电荷的电极移动,附集并沉积在电极上而得以去除。

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