化工廢水預(yù)處理過程中的芬頓氧化法
在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的過程中,從車間陸續(xù)排放出來大量的廢水。這些廢水具有很強的污染性,影響程度很深,對化工廢水進行一系列的處理是生產(chǎn)的重要過程。不同種類的化工產(chǎn)品,其廢水的基本特點是有差異的。化學(xué)成分復(fù)雜,難降解有機物濃度高,這都不是一兩句就能夠講述清楚的。因此,對化工廢水進行設(shè)計處理之前,需要下足功夫去了解廢水的水質(zhì)參數(shù)和水量變化?;U水在處理流程中,先通過調(diào)節(jié)池,再送入沉淀池或氣浮設(shè)備進行初步過濾。緊跟著,要進行化學(xué)氧化步驟。化學(xué)氧化是為了降解掉大多數(shù)的難處理的有機污染物,比如鐵碳-芬頓法,作用時間較長,可以配合其他的物理方法交叉使用。

長期以來,鐵碳-芬頓是化學(xué)氧化難降解有機物的有效方法。影響化學(xué)氧化效果的因素有很多,在使用這種方法的時候要統(tǒng)一設(shè)計并明確劑量。除此之外,還會涉及到溫度、pH值等反應(yīng)條件的調(diào)整。根據(jù)廢水的水量和水質(zhì)特征,確定廢水處理方法的先后順序。從整體上來布局,更要注重細(xì)節(jié)上的變化。芬頓試劑反應(yīng)的根本是羥基離子的強氧化性,對化學(xué)反應(yīng)的過程中應(yīng)該出現(xiàn)的現(xiàn)象,應(yīng)該有足夠的掌握。如果只是為了加快反應(yīng)進程,對哪種類型的有機物還不清楚,開始的時候就可能出錯。使用多少試劑,收到什么樣的結(jié)果,都是要知道的。化學(xué)氧化的工藝一旦確定下,就要想辦法調(diào)節(jié)反應(yīng)物的濃度和比例。當(dāng)水質(zhì)發(fā)生變化的時候,就知道如何進行補充。

如何提高化學(xué)氧化的效率呢?化學(xué)氧化是化工廢水預(yù)處理的最重要的一個步驟,預(yù)處理包含化學(xué)氧化,但不限于化學(xué)氧化。預(yù)處理是為了將污染物的成分和濃度降低到可以生化處理的程度,降低污染物的成分和濃度才是進行了預(yù)處理。如何降低污染物成分和濃度呢?成分是濃度的成分,濃度是成分的濃度。減少成分,就是在降低這種成分的濃度;降低濃度,也是減少單位體量內(nèi)的污染物成分。通過稀釋的方法可以降低濃度,但是這要消耗大量的水資源和能耗,而且有毒有害的物質(zhì)也不能從根本上消除,那就要從減少成分來降低污染物的濃度。廢水中污染物的成分不會憑空消失,只會從一種形態(tài)轉(zhuǎn)化為另外一種形態(tài),從一種結(jié)構(gòu)改變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)。

化學(xué)氧化的方法是為了改變有機污染物的結(jié)構(gòu),將大分子的有機物破解為小分子的物質(zhì)或無機鹽等,在絮凝沉淀的作用下,去除反應(yīng)過程中產(chǎn)生的顆粒殘渣。通過這樣的過程,來滿足后面的生化降解中微生物代謝所需要的最佳范圍。這個最佳范圍也是預(yù)處理的最終目標(biāo),也是對化學(xué)反應(yīng)的要求。使用鐵碳-芬頓試劑組合的方法,可以大幅提高廢水的氧化效率。但是,對氧化的結(jié)果也是要有所掌握的。如果使用了鐵碳-芬頓氧化,而沒有達到預(yù)期的濃度目標(biāo),怎么辦呢?從理論上去判斷要可行的,在實際的反應(yīng)中就要調(diào)節(jié)反應(yīng)的平衡條件,從而能夠最大程度上進行氧化。

當(dāng)反應(yīng)物濃度越高,反應(yīng)速率就越大;當(dāng)濃度降低的時候,反應(yīng)速率也會逐漸降低,最終達到新的化學(xué)平衡。當(dāng)有機物濃度依然很高,通過調(diào)節(jié)pH值,測試在哪個范圍內(nèi),生產(chǎn)物效果最好。影響氧化效率的主要因素是Fe2+和H2O2反應(yīng)生成的羥基離子,即氧化因子。通過提高氧化因子的量,就能夠增強預(yù)處理的效果。氧化因子不是獨立存在的,一定是和Fe2+和H2O2共同存在的。當(dāng)氧化因子和有機物反應(yīng)的時候,氧化因子會被還原,氧化因子濃度下降,就會促進Fe2+和H2O2向新的羥基生成。生成的Fe3+具有絮凝沉淀的作用,在沉淀分離的過程中,可以降低Fe3+的濃度。當(dāng)Fe3+下降的時候,也會促進氧化反應(yīng)的進行。當(dāng)有機物被氧化完成的時候,羥基氧化因子就會逐漸增加,當(dāng)達到了飽和的時候,就逐漸趨于平衡。掌握好用量,避免出現(xiàn)二次污染的現(xiàn)象。