芬顿反应器的的影响因素有哪些

发布时间:2024-01-02     浏览次数:261次

芬顿反应器的的影响有以下:

温度 

温度是芬顿反应的重要影响因素之一。一般化学反应随着温度的升高会加快反应速度,芬顿反应也不例外,温度升高会加快OH·的生成速度,有助于OH·与有机物反应,提高氧化效果和COD的去除率。但对于芬顿试剂这样复杂的反应体系来说,温度升高不仅会加速正反应的进行,也加速副反应,同时会加速H2O2的分解,而分解得到的02H20,不利于OH·的生成。不同种类工业废水中的芬顿反应,其适合的温度,也存在一定差异。处理聚丙烯酰胺水溶液时,温度应控制在30℃至50℃;洗胶废水处理时温度为85℃;处理三氯(苯)酚时,当温度低于60℃时,有助于反应的进行,当高于60℃时,则不利于反应。 

pH

一般来说,芬顿试剂是在酸性条件下发生反应的,在中性和碱性的环境中,Fe2+不能催化氧化H202产生OH·,而且会产生氢氧化铁沉淀,从而失去催化能力;当溶液中的H+浓度过高,Fe3+不能顺利的被还原为Fe2+,催化反应受阻。多项研究结果表明芬顿试剂在酸性条件下,特别是pH35时氧化能力很强,此时有机物降解速率快,能够在短短几分钟内降解,有机物的反应速率常数正比于Fe2+和过氧化氢的初始浓度。因此,在工程上采用芬顿工艺时,建议将废水调节到24,理论上pH值在35时为更佳。 

有机物

对不同种类的废水,芬顿试剂的投加量、氧化效果是不同的。因为不同类型的废水中,其有机物的种类是不同的。对于醇类(甘油)及糖类等碳水化合物,在羟基自由基作用下,分子发生脱氢反应,然后产生C-C键的断链;对于大分子的糖类,羟基自由基使糖分子链中的糖苷键发生断裂,降解生成小分子物质;对于水溶性的高分子及乙烯化合物,羟基自由基使得C-C键断裂;并且羟基自由基可以使得芳香族化合物开环,形成脂肪类化合物,从而消除降低该种类废水的生物毒性,改善其可生化性。 

针对染料类,羟基自由基可以打开染料中官能团的不饱和键,使染料氧化分解,达到脱色和降低COD的目的。用芬顿试剂降解壳聚糖的实验表明,当介质pH值在35时,聚糖、H202及催化剂的摩尔比在240122412时,芬顿反应可以使壳聚糖分子链中的糖苷键发生断裂,从而生成小分子的产物。 

过氧化氢与催化剂投加量 

芬顿工艺在处理废水时需要判断药剂投加量及经济性。H202的投加量大,废水COD的去除率会有所提高,但是当H202投加量增加到一定程度后,COD的去除率会慢慢下降。因为在芬顿反应中,H202投加量增加,OH·的产量就会随之增加,而COD的去除率会相应降低。但是当H2O2的浓度过高时,双氧水会发生分解,并不产生羟基自由基。 

催化剂的投加量也有与双氧水投加量相同的情况。一般情况下,增加Fe2+的用量,废水COD的去除率会增大,当Fe2+增加到一定程度后,COD的去除率开始下降。这是因为当Fe2+浓度较低时,随着Fe2+浓度升高,H202产生的OH·会增加;但当Fe2+的浓度过高时,也会导致H2O2发生无效分解,释放出02


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