芬頓流化床

芬頓流化床也稱為芬頓反應(yīng)器，采用的是流化床技術(shù)，利用流體化床的方式使芬頓法所產(chǎn)生的大部份三價(jià)鐵以結(jié)晶或沉淀附著在填料表面，是一項(xiàng)結(jié)合了同相化學(xué)氧化(芬頓法)、異相化學(xué)氧化(H2O2/FeOOH)、流體化床結(jié)晶及FeOOH的還原溶解等功能的新技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)將傳統(tǒng)的芬頓氧化法作了大幅度的改良，可減少加藥量、減少污泥產(chǎn)量，同時(shí)在填料表面形成的鐵氧化物具有異相催化的效果，而芬頓氧化塔內(nèi)流化狀態(tài)亦促進(jìn)了化學(xué)氧化反應(yīng)及質(zhì)傳效率，使COD去除率提升。流化床芬頓氧化塔技術(shù)可廣泛利用于各行業(yè)污水的預(yù)處理及深度處理工段。

一、芬頓流化床工作原理

芬頓法處理污水成本低、試劑無(wú)毒、操作簡(jiǎn)單，能夠處理較多的難降解有機(jī)污染物。傳統(tǒng)的芬頓反應(yīng)器通常采用機(jī)械攪拌裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)污水、藥劑在反應(yīng)器中的均勻分布。在實(shí)際工程中，為了提高污水的處理量，通常增加反應(yīng)器的直徑、攪拌槳的直徑與層數(shù)以及外循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)流量等。

然而，此方法 H2O2 利用率較低、Fe2+很難重復(fù)利用從而產(chǎn)生大量 Fe(OH)3 污泥，需要進(jìn)一步分離和處理。即使經(jīng)過(guò)濃縮和脫水，其污泥的含水量也達(dá)到70%或更高，導(dǎo)致了高昂的處理成本。與此同時(shí)，傳統(tǒng)芬頓由于 pH 要求范圍狹窄，藥劑混合不均勻造成·OH 利用率不高造成藥劑的浪費(fèi)，因此限制了芬頓法的應(yīng)用。

非均相芬頓氧化法相比均相芬頓氧化法的優(yōu)點(diǎn)為：適應(yīng)范圍廣、鐵泥產(chǎn)量少、具有較大的比表面積、疏水性及化學(xué)穩(wěn)定性。相比均相芬頓具有更廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用價(jià)值。非均相芬頓氧化法的顯著特點(diǎn)是催化劑顆粒可以方便地從反應(yīng)體系中分離出來(lái)實(shí)現(xiàn)重新利用。近年來(lái)，芬頓工藝被不斷進(jìn)行改進(jìn)，使其與流化法結(jié)合，這種結(jié)合的方法提高了污水中污染物的降解效率，同時(shí)鐵泥產(chǎn)量降低，即芬頓流化工藝，被廣泛用于實(shí)際污水處理。

二、芬頓流化床優(yōu)點(diǎn)

芬頓反應(yīng)器中，有幾個(gè)重要的反應(yīng)過(guò)程同時(shí)發(fā)生，既傳統(tǒng)芬頓、非均相芬頓氧化、流化床異相結(jié)晶和鐵氧化物的還原溶解。它結(jié)合了均相芬頓反應(yīng)的快速氧化和非均相芬頓反應(yīng)的鐵離子在流化介質(zhì)表面結(jié)晶的優(yōu)點(diǎn)。Fe3＋作為Fe2+氧化的產(chǎn)物會(huì)過(guò)飽和，在芬頓反應(yīng)開始后以氫氧化鐵的形式沉淀出來(lái)。如果沉淀朝著非均相成核的方向發(fā)展，生成的Fe3＋可以在流化載體表面結(jié)晶生長(zhǎng)，從而減少軟質(zhì)鐵泥的生成量。覆鐵填料顆粒含有較少的水分，這使得降低它們的含水量比軟Fe(OH)3污泥要容易得多。此外，芬頓流化在總鐵去除率方面也更優(yōu)越。

根據(jù) COD去除動(dòng)力學(xué)由較慢的類芬頓動(dòng)力學(xué)定義，藥劑均勻分批投加，提高流化床的整體效率，獲得較高的COD 去除率。流化床反應(yīng)器與傳統(tǒng)的固定床式反應(yīng)器相比，流化床反應(yīng)器內(nèi)固體微粒始終懸浮于液（氣）體中并劇烈運(yùn)動(dòng)，具有類似液體的自由流動(dòng)性，從而大大強(qiáng)化了物質(zhì)的擴(kuò)散過(guò)程，提高了反應(yīng)速度。

芬頓流化床基于芬頓原理，通過(guò)布水系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器中活性顆粒的流化,達(dá)到原水、藥劑、活性顆粒的充分接觸,以提高原水處理效果。在反應(yīng)器形式上，提高了負(fù)載型催化反應(yīng)器催化劑比表面積，很好地解決了催化劑與反應(yīng)液的接觸問題。使得芬頓反應(yīng)產(chǎn)生的污泥量大幅度減少，可以降低 Fe2+用量，也減少了 Fe2+的二次污染，同時(shí)也保持了雙氧水較高的利用率。另一方面為芬頓反應(yīng)提供異相催化反應(yīng)點(diǎn)位，提高催化劑利用效率。

由于芬頓流化床有著高傳質(zhì)系數(shù)和其它顯著的優(yōu)點(diǎn)，一般采用流化床反應(yīng)器來(lái)提高污水處理整體工藝性能。當(dāng)人工合成污染物含量高，將芬頓流化床置于生化工藝前對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理可提高污水可生化性。若置于生化工藝后端，則可經(jīng)過(guò)芬頓流化床處理后實(shí)現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)排放。

1、與傳統(tǒng)芬頓相比，減少了鐵鹽和H2O2的加藥量，大大降低了運(yùn)行成本。

2、與傳統(tǒng)芬頓相比，污泥產(chǎn)量較少，污泥量一般比傳統(tǒng)芬頓少70%。

3、與傳統(tǒng)芬頓相比，罐內(nèi)有專用填料，可根據(jù)污水種類改變填料物質(zhì)配比，使用范圍更廣、效果更好。

4、與傳統(tǒng)芬頓相比，反應(yīng)時(shí)間更短，設(shè)備體積小，大大節(jié)省了占地面積。

5、流化床芬頓氧化塔罐體材質(zhì)選用碳鋼或者玻璃鋼，不銹鋼，使用壽命長(zhǎng)，基本無(wú)需檢修維護(hù)。

三、芬頓流化床應(yīng)用范圍

1、高難度處理廢水的預(yù)處理：如用在造紙、石化、農(nóng)化、化工、制藥、皮革、紡織業(yè)等高難度處理廢水預(yù)處理工段，大大降低廢水有機(jī)物污染，提高廢水的可生化性。

2、深度處理，用于出水把關(guān)：可用在各類廢水處理設(shè)施末端，作為深度處理設(shè)施為出水把關(guān)。

3、脫色處理：可利用流化床芬頓氧化塔對(duì)廢水進(jìn)行脫色處理，如利用在造紙、染整等廢水末段對(duì)出水進(jìn)行脫色、將COD保證出水達(dá)標(biāo)排放。

芬頓流化床反應(yīng)器又叫做芬頓氧化塔，芬頓反應(yīng)器，芬頓流化床，芬頓設(shè)備等。山東夢(mèng)之潔水處理設(shè)備有限公司生產(chǎn)的微電解設(shè)備、芬頓設(shè)備、加藥裝置、催化氧化一體化設(shè)備、電催化氧化設(shè)備、電絮凝電芬頓設(shè)備、氣浮機(jī)設(shè)備暢銷國(guó)內(nèi)，并已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、印染、電鍍、化工等眾多高難度有機(jī)廢水領(lǐng)域。

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