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高级氧化技术 首页高级氧化技术

芬顿流化床(Fenton)

    至今已发展的高级废水处理技术包括臭氧氧化法、活性碳吸附法、薄膜分离法、湿式氧化法及Fenton氧化法等,其中以Fenton氧化法(H2O2/Fe2+)被认为是一种有效、简单且经济的方法,其他方法则因初设成本或操作成本太高而较难被业者接受。

    Fenton氧化法虽有高效率、低操作费的优点,但同时因其会产生大量的铁污泥,成为应用时的一大缺点。台湾工研院于1994年度起决定以Fenton氧化法产生‧OH (hydroxyl radical)的原理为基础,开发改良式低污泥的废水高级氧化处理技术,我们称此为Fenton家族(Fenton Family)高级处理技术。 

     Fenton氧化法的反应式如式(1),所产生‧OH的氧化能力在所有氧化剂中排第二,仅次于氟。 

              H2O2+Fe2+ → . OH+OH-+Fe3+ →Fe(OH)3↓ 


 
      Fenton家族处理技术乃针对Fenton法污泥产量太多的缺点加以改良,利用电场或结晶技术来提升处理效果及降低化学污泥产量,使适用范围大为增加。Fenton家族高级处理技术的演进由传统Fenton法、电解氧化-Fenton法(简称FentonⅡ)、电解还原-Fenton法(简称FentonⅢ)、至流体化床-Fenton法(简称FentonⅣ)。图1为Fenton家族高级处理技术发展历程,FentonⅢ及FentonⅣ分别为目前高浓度与低浓度废水的重点低污泥处理技术。
 




  


芬顿流化床氧化塔

 

 

芬顿(Fenton)流体化氧化塔

 


Fenton处理技术与其它高级处理技术的比较:

项目

比较基准:COD=200mg/L处理至COD=100mg/L

薄膜分离法

活性碳吸附法

化学混凝法

臭氧氧化法

传统 Fenton法

电解还原-Fenton法

流体化床 Fenton-FRB

特点

提浓污染物

吸附有机物

混凝有机物

氧化有机物

氧化有机物

氧化有机物

氧化有机物

COD去除率 
(%)

90-95

20-75

20-50

30-60

65-85

70-90

70-90

设备成本 
(万元/m3)

0.5-1

0.225-0.375

0.05-0.125

0.5-1

0.05-0.125

0.125-0.375

0.0625-0.175

操作成本 
(元/m3)

3.75-8.75

6-10

0.75-3.75

6.25-8.75

2.5-6.25

1-3.75

2-3.75

操作成本 
(元/kgCOD)

37.5-87.5

25-100

7.5-37.5

62.5-87.5

25-62.5

20-37.5

25-37.5

技术差异性

需处理提浓液,且易堵塞膜,不适用于浆纸业深度处理

需再生活性碳,操作成本过高,不适用于浆纸业深度处理

需处理污泥,溶解性COD去除率低且不符合达标要求,不适用于浆纸业深度处理

需处理O3废气,操作成本过高,不适用于浆纸业深度处理

需处理大量污泥,控制不易,不适用大水量处理系统

污泥量较传统Fenton少80%,设备成本高,一般用于高COD处理

污泥量较传统Fenton少70%,优于前面各种处理技术,适用于浆纸业深度处理


       Fenton家族处理技术的应用方式,其中电解还原-Fenton法(FentonⅢ)适用于高浓度生物难分解废水(COD>1000mg/L)的处理,可作为生物前处理以改善水质,提升后续生物处理能力;流体化床-Fenton法(FentonⅣ)适用于低浓度生物难分解废水(COD<1000mg/L,一般用于COD<500mg/L)的处理,可用于生物后的处理,以加强对放流水水质的把关工作