Fenton催化氧化一体化设备
中科晶硕 Fenton催化氧化一体化设备
微电解+芬顿法是近几年废水处理的热点，在废水处理中的应用越来越广泛，有着其他工艺无法相比的优点。催化氧化一体化设备特别是对于高浓度、高色度、难生化废水的预处理有着反应迅速且分解氧化彻底，为后面的生化处理提供了很好的条件，并且具有投资较少、设备简单、占地面积小等优势，因此该技术将成为处理高浓度难降解废水的首选工艺。
由北京中科晶硕玻璃钢技术有限公司生产的催化氧化一体化设备主要包含微电解反应区、芬顿反应区、加药混合区、絮凝沉淀区等，又称为微电解+芬顿一体化污水处理设备。催化氧化一体化设备将微电解芬顿工艺完美的集成到一起，彻底解决了小规模废水处理设施复杂的难题。
一、催化氧化一体化设备适用范围
催化氧化一体化设备工艺是处理/预处理高浓度废水理想的工艺，该工艺用于高盐、高浓度、难降解、高色度、气味大、高毒性废水的处理。
二、催化氧化一体化设备主要特点：
芬顿氧化废水处理工艺不仅有效地达到了去除高浓度COD、氨氮、除盐废水的目的，而且具有污水二级处理传统工艺不可比拟的优点与传统的生化水处理技术相比，具有以下主要特点：
1.处理效率高、出水水质好，污泥产量少并易于处理;
2.设备紧凑，占地面积小，操作简单，设备可靠性强;
3.易实现自动控制、运行管理简单，关键工艺投资费用低，运行节省，操作方便和节能减耗等技术特点。
本设备采用微电解与芬顿联用工艺，相对于微电解，更能够有效的去除成分复杂的废水特别是对CODCr、脱色、可生化性有着更为明显的优势。相比对于芬顿试剂投加Fe2+，不仅节约药剂成本，并且达到了以废治废的目的。
三、芬顿氧化废水处理工艺说明
芬顿试剂为常用的催化试剂，它是由亚铁盐和过氧化物组成，当PH值足够低时，在亚铁离子的催化作用下，过氧化氢会分解产生OH·，从而引发一系列的链反应。芬顿试剂在水处理中的作用主要包括对有机物的氧化和混凝两种作用。
（1）氧化作用：芬顿试剂之所以具有非常高的氧化能力，是因为在Fe2+离子的催化作用下H2O2的分解活化能低(34.9 kJ/mol)，能够分解产生羟基自基OH。同其它一些氧化剂相比，羟基自由基具有更高的氧化电极电位，因而具有很强的氧化性能。芬顿试剂处理难降解有机废水的影响因素根据上述芬顿试剂反应的机理可知, OH是氧化有机物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH]决定了OH的产量,因而决定了与有机物反应的程度。
（2）电化学作用：铁碳和电解质溶液接触时，形成以铁碳为两极的原电池。其中碳极的电位高，为阴极，而铁极的电位低，为阳极。在废水中，电化学腐蚀作用可以自动进行。由于Fe2+的不断生成能有效克服阳极的极化作用，从而促进整个体系的电化学反应，使大量的Fe 进入溶液，具有较高化学还原活性。电极反应所产生的新生态[H]，能与溶液中许多组分发生氧化还原反应。同时铁是活泼金属，它的还原能力可使某些组分还原为还原态。
（3）过滤吸附及共沉淀作用：由铁屑和碳粒共同构成的内电解反应柱具有良好的过滤作用，反应生成的胶体不但可以强化过滤吸附作用，而且产生新的胶粒。其中心胶核是许多Fe(OH)聚合而成的有巨大比表面积的不溶性粒子。易于裹挟大量的有害物质，并可和多种金属发生共沉淀作用，达到去除的目的。
（4）电泳作用：在微原电池周围电场的作用下，废水中以胶体状态存在的污染物可在很短的时问内完成电泳沉积作用。即带电的胶粒在静电引力和表面能的作用下，向带有相反电荷的电极移动，附集并沉积在电极上而得以去除。
四、芬顿氧化设备工作原理
废水进入一体化芬顿反应器，添加硫酸亚铁和过氧化氢，因过氧化氢(H2O2) 与二价铁离子Fe的混合溶液具有强氧化性，可以将很多的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果较强。具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水、电镀废水等废水处理中体现了很广泛的应用。
Fe+H2O2→Fe+OH+ ·OH ①
从上式可以看出，1mol的H2O2与1mol的Fe反应后生成1mol的Fe，同时伴随生成1mol的OH外加1mol的羟基自由基。正是羟基自由基的存在，使得芬顿试剂具有强的氧化能力。 因此，持久性有机物，特别是通常的试剂难以氧化的芳香类化合物及一些杂环类化合物，在芬顿试剂面前全部被无选择氧化降解掉。芬顿试剂中各类自由基的种类及Fe 在Fenton 试剂中扮演的角色，得出如下化学反应方程：
H2O2+ Fe→ Fe + O2 + 2H ②
O2 + Fe→ Fe + O2· ③
可以看出,芬顿试剂中除了产生1 摩尔的OH·自由基外,还伴随着生成1 摩尔的过氧自由基O2·，但是过氧自由基的氧化电势只有1.3 V左右，所以，在芬顿试剂中起主要氧化作用的是OH·自由基。·OH自由基与难降解有机物反应使之发生部分氧化、耦合或氧化形成分子量不太大的中间产物，曾而改变他们的可生化性、溶解性和混凝沉淀性。能够去除废水中的COD及各种重金属。
五、电催化氧化设备构成
电催化氧化污水设备由电源控制柜、预催化反应器、催化氧化反应器，加药装置四大部分组成，并配有水泵进行提升。设备借助于外加工频电流，进行整流后变成直流电，然后再通过脉冲电路变为连续可调频的高压矩形脉冲电流输入。
六、电催化氧化设备电化学反应作用
对废水进行电催化氧化，在反应器内发生电化学反应，起到如下作用：
1. 发生电化学反应，废水电解产生活性氢与活性氧，活性氢与活性氧有极强的氧化还原作用。活性氢对废水中氧化态的染色物质还原反应脱色。活性氧对废水中溶解性有机物进行氧化分解，使有机物变成二氧化碳和水，使之无害化。
2. 药剂在电流作用下，溶解在水中形成初生态氢氧化物絮体，该絮体有极强的吸附作用，能吸附废水中不溶于水的污染物质和胶体物质，起到絮凝、吸附作用，达到净水效果。
3. 经高压电压与药剂催化反应后，水解产生羟基自由基，在废水中以较快的速度氧化有机物质，达到净水的效果。本设备集氧化、还原、混凝功能于一体，实现了多功能化，达到了设备极小、效率高、成本低的优越技术指标。
北京中科晶硕玻璃钢技术有限公司生产的污水处理电催化氧化设备特点
1. 催化电极使用寿命长。
2. 设备少，控制点少，工艺简洁，操作简单。整个氧化段仅需要一台电催化氧化反应器即可。
3. 工程投资省，运行费用低。催化氧化反应时间一般在10～30min;
4. 在电场的作用下，新研发的电极表面呈多孔态，有效减少了内应力，电极寿命长，对污染物降解效率高，同时电极无钝化;
5. 适用水质广。可同时高效去除污水中氨氮、总磷，脱色脱毒效果明显。
6. 与环境相容性高。电化学法对污染物去除主要依靠电子，不需要另外增加药剂，避免由于药剂带来的二次污染;另外电化学对有机物氧化几乎无选择性，可以最大程度的减少二次污染。
7. 不受地理和气候条件影响。反应条件温和，常温常压条件下进行，不受气候影响，适合任何地域使用。
8. 时空效率高。优化的反应器结构设计，传质效果好，污染物降解反应速率大，停留时间仅为几分钟至数十分钟，因此设备的占地面积很小，具有很高的时空效率，特别适用于人口拥挤和土地紧张地方使用。
9. 操作简单，只需要改变电场的外加电压就能控制运行条件的改变，很容易实现自动化控制;
10. 不需要添加任何化学药剂，无污泥产生。
电催化氧化污水设备应用领域：
1. 用于化工医药企业、钢铁焦化企业、石油炼制、加工企业的污水处理及其升级改造;
2. 用于农药企业、化肥企业的污水处理及其升级改造;
3. 用于线路板、电镀企业的污水处理及其升级改造;
4. 用于工业园区污水处理厂、垃圾填埋场渗滤液的污水处理及其升级改造;
5. 用于应急事故及大坑、黑臭水体治理;
6. 用于中水回用、零排放，膜处理前的预处理，降低COD等污染物浓度，延长膜的使用寿命。
7. 用于中水回用、零排放，膜处理后的再处理，降低COD、氨氮、色度等污染物浓度，使其达标排放和污水的再循环使用。
