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Fenton 试剂处理 KN-R 废水工艺规程一、工艺简述车间洗涤去盐废水（A 1） ，经车间中和、过滤处理后，与减压浓缩废水（ A2） ，去盐离心滤液（A 3）混合，泵入前进老污水处理站， （该废水 COD 在 2000mg/L 至 3000mg/L 左右） ，经 Fenton 试剂/活性碳混合处理后（COD 在 600mg/L 至 700mg/L 左右） ，然后进入 MBR系统处理，达标后排放二、工艺原理1、概述Fenton 试剂是 1894 年，化学家 Fenton 首次发现有机物在(H 202)与 Fe2+组成的混合溶液中能被迅速氧化，并把这种体系称为标准 Fenton 试剂，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分明显Fenton 试剂是由 H2O2 和 Fe2+混合得到的一种强氧化剂，特别适用于某些难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理由于具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和且无二次污染等优点，近 30 年来，其在工业废水处理中的应用越来越受到国内外的广泛重视H2O2 与催化剂 Fe2+构成的氧化体系通常称为 Fenton 试剂在催化剂作用下，过氧化氢能产生两种活泼的氢氧自由基，从而引发和传播自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化。

Fenton 试剂一般在 pH 3.5 下进行，在该 pH 值时，羟基自由基生成速率最大 2、氧化机理Jeseph 指出 Fe 和 Fe3+ 都能与 H2O2 反应Fenton 试剂反应过程如下：(1) H2O2 + Fe → ·OH + Fe + OH(2) Fe2+ + ·OH →Fe 3+ + OH-其中，产生 ·OH 的反应步骤(1) 控制了整个反应的速度，·OH 通过反应方程(2) 与有机物反应而逐渐被消耗Fe 3+能催化降解 H2O2，使之变成 O2 和 H2O，自由基链机理指出，对于单一的 Fe3+系统(即除水外没有其他的络合物配位基)，将产生 ·OH 和 HO2-反应方程除(1) 、(2) 外，还有以下几个步骤：(3) H2O2 + Fe3+ →Fe-OOH 2++ H+(4) Fe-OOH2+ →HO 2·+ Fe2(5) HO2·+ Fe2+ →Fe 3+ + HO2(6) HO2 + Fe3+ →Fe 2+ + O2 + H+ (7) ·OH + H2O2 →HO 2·+ H2O当 H2O2 过量时，由于反应方程(4)的反应速度远比反应方程 (1) 的反应速度慢，所以[ Fe2+ ]与[ Fe3+ ] 的关系不大。

反应方程(7) 指出了·OH 消耗的另一途径通过分离有机化合物中的 H、填充未饱和的 C - C 键，羟基·OH 能不加选择地同大多数有机物迅速反应，和·OH 比较起来 HO2- 的反应活性微弱许多，而与之配对的 O2·-几乎没有活性当有 O2 存在时，·OH 与有机物反应产生的以碳为中心的自由基会与 O2 反应，产生 ROO·自由基，并最终变成氧化产物DAVIDA 等很多研究提到高价铁-氧中间产物，如 FeO3 +，(L) Fe4 = O ，(L·+ ) Fe4 = O，L 为有机络和物，(L·+ )为带一个电荷的有机络合氧化物 [2]DAVIDA 等[2]的研究指出，Fenton 反应产生亚铁离子，H 2O2 反应产生铁水络和物8) [ Fe (H2O) 6 ]3 + +H2O → [ Fe (H2O) 5OH]2+ + H3O+ 　(9) [ Fe (H2O) 5OH]2 + + H2O → [ Fe (H2O)4(OH)2 ] + H3O+当 pH 为 3～7 时，上述络合物变成：(10) 2 [ Fe (H2O) 5OH]2 +→ [ Fe (H2O) 8 (OH) 2 ]4 + + 2H2O(11) [ Fe (H2O) 8 (OH) 2 ]4 + + H2O →[ Fe2 (H2O) 7 (OH) 3 ]3 + + H3O+ (12) [ Fe2 (H2O) 7 (OH) 3 ]3 + + [ Fe (H2O) 5OH]2 + →[ Fe3 (H2O) 7 (OH) 4 ]5+ + 2H2O以上反应方程式证明 Fenton 试剂具有一定得絮凝沉淀功能。

Sheng H. Lin 的研究表明，Fenton 试剂所具有的这种絮凝沉淀功能是 Fenton 试剂降解 COD 的重要组成部分三、工艺流程四、原辅材料1、硫酸亚铁中文名称：略英文名称：略化学名称：硫酸亚铁分 子 式： FeSO4 ·7H2O 分 子 量：278.01性 状：天蓝色或绿色的单斜晶系结晶体密度 1．898g/cm 3熔点 64℃溶于水，不溶于醇有腐蚀性潮湿空气中易吸潮，并被空气氧化成黄色或铁锈色干燥空气中能风化，表面变成白色粉末300℃时为无水物，温度继续升高则被分解质量指标活性碳 硫酸亚铁 双氧水 液碱KN-R 混合水 稀硫酸 滤 渣调 PH 氧化 中和 压滤中和 MBR 排放指 标指 标 项 目一类 二类硫酸亚铁(FeSO 47H2O) 的质量分数 / % ≥ 90.0 90.0二氧化钛( TiO 2 ) 的质量分数 / % ≤ 0.75 1.00水不溶物( 以 H2SO4) 的质量分数 / % ≤ 0.5 0.5游离酸 ( 以 H2SO4) 的质量分数 / % ≤ 1.0砷 ( As ) 的质量分数 / % ≤ 0.0001铅 ( Pb ) 的质量分数 / % ≤ 0.0005包装及贮运：编织袋内衬塑料薄膜包装，贮存在干燥的库房中，防止风化。

运输过程中防止雨淋、受潮失火时可用水、二氧化碳、干粉、灭火机扑救2、双氧水中文名称：略 英文名称：略化学名称：略分 子 式： H2O2 分 子 量：34.01性 质：无色油状透明液体密度 1．442g／cm 3熔点-0.41℃沸点 150．2℃溶于水、醇、醚，不溶于石油醚极不稳定，遇热、光、粗糙活性表面、重金属及其他杂质会引起分解，同时放出氧和热量具有较强的氧化能力，为强氧化剂有腐蚀性在高浓度下能使有机物质燃烧与二氧化锰作用能引起爆炸质量指标指 标 项 目 指 标过氧化氢（H 2O2） 的质量分数 / % ≥ 35.0 90.0游离酸（ 以 H2SO4）的质量分数 / % ≤ 0.04 0.04不挥发物的质量分数 / % ≤ 0.08 0.08稳定度 / % ≥ 97.0 97.0总碳 （以 C 计 ） 的质量分数 / % ≤ 0.025 0.025硝酸盐 （以 NO3 计）的质量分数 / % ≤ 0.02 0.02灭火方法:消防人员必须穿戴全身防火防毒服尽可能将容器从火场移至空旷处。

喷水冷却火场容器，直至灭火结束处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离灭火剂:水、雾状水、干粉、砂土3、硫酸中文名称：略 英文名称：略化学名称：略分 子 式： H2SO4分 子 量：98.07性 质：纯品为无色油状液体工业品因含杂质而呈黄、棕等色密度(液态)1.831g/cm3凝固点 10.36沸点(330±0.5)℃98.3％的硫酸水溶液为恒沸混合物，沸点 339℃一种活泼的二元无机强酸能与许多金属、金属氧化物或其他酸的盐类反应生成硫酸盐浓硫酸具有强烈的脱水作用和氧化性能使木材、纸张、棉麻织物等强烈脱水而炭化与水混合反应激烈，放出大量热用水稀释时应在不断搅拌下将硫酸缓缓注入水中，切勿将水注入酸中造成溅酸伤人质量的指标指 标 名 称 指 标外 观 无色或灰白色液体含 量 % ≥ 98.0包装及贮运：用专用槽车(船)装运，或用陶瓷坛(或其它耐酸包装物)包装，每坛净重45kg酸坛置于木箱内，周围填草、刨花或细炉渣等物，坛口用耐酸材料密封每批出厂硫酸都应附有质量证明书包装上应有明显的“腐蚀性物品”标志类 别：无机酸4、液碱中文名称：略 英文名称：略化学名称：略分 子 式： NaOH4分 子 量：40.00性 质：无色至灰色透明液体，对皮肤和织物有强有腐蚀性。

能与水任何比例混溶质量指标指 标 名 称 指 标外 观 无色或灰色稠状液体含 量 % ≥ 30.0五、岗位操作法氧化罐中泵入定量的废水，启动搅拌，调废水 pH 值 3.0～3.5，然后加入定量的活性碳，滴加双氧水进行氧化，在滴加过程中，通过取样分析废水 COD 情况，滴加双氧水量，当废水 COD 降至 700mg/L 左右时，停止滴加双氧水，继续搅拌氧化 1 小时，然后用液碱中和废水至 pH 值 11 左右，在此 pH 值下搅拌 2 小时，过滤，滤液中和至 pH 6-9 之后，取样分析废水各项指标，然后将该废水泵入 MBR 处理系统六、小试操作1、操作过程取以上混合废水 600ml 于四口烧瓶中，搅拌下调 pH 值 3.0～3.5，然后投入活性碳0.6g，硫酸亚铁 1.0g，搅拌下滴加 35%的双氧水 7，滴加结束搅拌氧化 2 小时后，用液碱中和至 pH 值 11，过滤，滤液用稀硫酸中和到废水 pH 值 7，分析废水各项指标后，转入MBR 工序2、具体数据批 号 色度(倍) COD（mg/L） 氨氮（mg/L） pH 值 备 注201401001 192 640 32 7.07201401002 210 700 35 6.95201401003 180 600 30 6.87废水处理前后样品图片如下:处理前 处理后3、MBR 工序（略）七、设备清单设备名称 编号 型号 材质 数量（只）碳滤锅 001105 30 吨 玻璃钢 1酸水锅 001104 30 吨 玻璃钢 1精滤锅 001103 8 吨 铁 1精滤锅 001106 9 吨 铁 1碳滤压滤机 001303、001304 60m2 2精滤压滤机 001305 30m2 1。