浙江电芬顿氧化工艺装置

电芬顿氧化工艺装置

1、传统芬顿氧化技术原理

芬顿（Fenton）试剂法是氧化处理难降解有机污染物的有效方法，Fenton试剂（Fe²⁺/ H₂O₂）体系反应原理是H₂O₂在 Fe²⁺的催化作用下生成具有极高氧化电位的羟基自由基（^•OH），^•OH氧化降解废水中的有机污染物。溶液中的反应：

Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + OH^- + ^•OH

Fe³⁺ + H₂O₂ → Fe²⁺ + H⁺ + HOO^•

Fe²⁺ + ^•OH → Fe³⁺ + OH^-

H₂O₂ + ^•OH → H₂O + HOO

Fe²⁺ + HOO^•→ Fe³⁺ + OOH^-

Fe³⁺ + HOO^•→ Fe²⁺ + H⁺ + O₂

生成的^•OH具有很高的活性，能够将废水中的污染物迅速降解。

降解机理为：

RH + ^•OH→ R^• + H₂O
R^• + O₂ → ROO^• 
ROO^• + ^•OH + O₂ → CO₂ + H₂O

据计算在pH=4的溶液中，^•OH的氧化电位高达2.73 V，其氧化能力在溶液中仅次于氢氟酸。因此，通常的试剂难以氧化持久性有机物，特别是芳香类化合物及一些杂环类化合物，芬顿试剂对其中的绝大部分都可以无选择地氧化降解。

有研究表明，芬顿试剂可用于处理苯酚、甲酚、氯代酚等多种酚类，而且效果均极好。在室温、pH=3-6和FeSO₄催化剂存在的情况下，H₂O₂可快速破坏酚结构，氧化过程中先将苯环分裂为二元酸，最后生成CO₂和H₂O。

2、电芬顿氧化技术原理

电芬顿氧化是一种备受关注的新型环境污染物削减技术，该反应本质上是利用电解反应在水中原位产生芬顿反应离子，并在外加H₂O₂的驱动下，在均相溶液中产生羟基自由基，从而实现水中污染物的高效去除。与传统芬顿技术相比较，我司电芬顿氧化系统结合先进的电化学原位加酸及芬顿强化器，可以不外加酸将废水pH调制3-4，节省加酸药剂费用，同时节省芬顿处理后调碱工序的碱用量，节省部分加碱药剂费用，避免高含盐废水的产生。由于芬顿强化器的使用，可大大提升铁离子的催化利用率，进而减少铁泥的产生。其具体原理如下：

Fe → Fe²⁺ + 2e^-

Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + OH^- + ^•OH

Fe³⁺ + e^- → Fe²⁺

RH + ^•OH→ R^• + H₂O
R^• + O₂ → ROO^• 
ROO^• + ^•OH + O₂ → CO₂ + H₂O

3、电芬顿氧化技术优势

1）电芬顿氧化技术与电解产酸产碱技术配合使用能够降低加药量，pH值适应范围比较广，pH值无需调整到3-4范围内，在pH值4以上进行芬顿范反应；

2）减少Fe²⁺投加量，降低废水中的盐含量，减少化学泥的产量。

3）提高双氧水的氧化效率，减少H₂O₂的用量。

4）与电解产酸技术配合使用，两级电催化氧化，氧化去除效率更高。