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電芬頓法處理廢水的基本原理

作者:技術(shù)部 來(lái)源:公司文件 2024-04-27 瀏覽量:124
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電化學(xué)

電芬頓法是芬頓工藝的一種,應(yīng)用的廢水領(lǐng)域跟傳統(tǒng)芬頓基本一樣,既可以用于高難度廢水生化前的預(yù)處理工藝段,還可以用于生化后的深度處理中,提高出水水質(zhì)。

 電芬頓與傳統(tǒng)芬頓工藝區(qū)別:

①電芬頓工藝,基于電化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備,利用電化學(xué)法產(chǎn)生硫酸亞鐵和雙氧水,作為芬頓反應(yīng)試劑持續(xù)來(lái)源的,兩者產(chǎn)生后再酸性條件下ph2.5-3.5作用生成具有高度活性的羥基自由基使得有機(jī)物物得以降解。

②電芬頓工藝 ,一般采用可溶性的極板,鐵極板作為陽(yáng)極,鐵板氧化生產(chǎn)Fe2+不需要單獨(dú)添加亞鐵離子。

③雙氧水添加量要少,電芬頓工藝本身反應(yīng)會(huì)生成雙氧水,只需要少量添加即可,也可避免雙氧水在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和操作的危險(xiǎn)

④電芬頓工藝,雙氧水和亞鐵是同時(shí)持續(xù)生成的,反應(yīng)速率好,污泥量要少很多。

基本原理

基于傳統(tǒng)芬頓氧化作用機(jī)理,電芬頓工藝也是由雙氧水、亞鐵離子反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由,通過(guò)生成的羥基自由基氧化水中的有機(jī)物,電芬頓工藝還有一定的電化學(xué)作用。

其中雙氧水是由電化學(xué)產(chǎn)生是通過(guò)在陰極充氧或曝氣的條件下,發(fā)生氧氣的還原生成的,而亞鐵離子也可以通過(guò)陰極的還原反應(yīng)得到。

在酸性條件下,通過(guò)充氧或曝氣的方法,氧氣在陰極會(huì)發(fā)生2e還原反應(yīng),如式(1)所示,產(chǎn)生H2O2。在此過(guò)程中,氧氣首先溶解在溶液中,然后在溶液中遷移到陰極表面,在那還原成H2O2[1]。而在堿性溶液中,氧氣發(fā)生反應(yīng)如式(2)所示,生成HO2-。Agladze[2]等通過(guò)檢測(cè)氣體擴(kuò)散電極孔中堿性介質(zhì),認(rèn)為氧氣還原反應(yīng)總是通過(guò)途徑(2)產(chǎn)生HO2-和OH-。EnricBrillas等在此基礎(chǔ)上,提出在酸性介質(zhì)下,HO2-的質(zhì)子化生成了H2O2。當(dāng)然H2O2的產(chǎn)生和穩(wěn)定性也受到其他因素的影響,包括電解池的構(gòu)造、陰極性質(zhì)和操作條件等。

O2+2H++2e→H2O2(1)

O2+H2O+2e→HO2-+OH-(2)

電芬頓反應(yīng)中,溶液中的Fe3+可通過(guò)反應(yīng)在陰極還原成Fe2+。

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