FENTON 氧化作用机理及在其废水处理中的应用
Fenton试剂氧化机理及在水处理中的应用现状
齐建华1，韩晋英2陈福川3
（1.中国核电工程有限公司河北分公司 2.北方设计院公用工程所3、河北省定州市凯丹水务有限公司）
摘要：概述了Fenton试剂的发展，探讨了Fenton试剂的氧化作用机理，分析了Fenton 氧化的主要影响因素，同时对Fenton氧化在难降解废水处理、在石油化工、电力及核工程水处理以及饮用水处理中的研究进展及实际工程应用情况进行了简单的概括，将Fenton氧化法与水解酸化、臭氧等高级氧化法做了对比。最后，总结了Fenton氧化法的优点和当前研究中亟待解决的问题，并展望了其未来的研究方向。
关键词：Fenton试剂；难降解废水；石油化工；高级氧化
1 概述
1894年首次研究表明，H2O2在Fe2+离子的催化作用下具有氧化多种有机物的能力。过氧化氢与亚铁离子的结合即为Fenton试剂，其中Fe2 + 离子主要是作为同质催化剂，而H2O2则起氧化作用。Fenton试剂具有极强的氧化能力，特别适用于某些难生物降解的或对生物有毒性的工业废水的处理上，所以Fenton氧化法越来越受到人们的广泛关注[1]。
自20世纪60年代以来，Fenton试剂开始用于废水处理。1964年，Eisnhaner用此试剂处理ABS废水，ABS的去除率高达99%，1968年，Ensiov[2]利用Fenton试剂处理苯类废水，TOC 去除率达到90％以上。研究表明，Fenton试剂几乎可以氧化所有的有机物，传统废水处理技术无法去除的难降解有机物几乎都能被Fenton试剂氧化而得以去除。同时，Fenton试剂中用到的FeSO4和H2O2都是常见的廉价药品。因此，Fenton氧化法处理废水具有巨大的应用和研究价值[1，4，5]。下面将详细阐述Fenton系统的氧化机理、主要影响因素及其在废水处理中的应用。
2 Fenton试剂的氧化机理
Jeseph[1] 指出Fe2+和Fe3+ 都能与H2O2反应。Fenton试剂反应过程如下：
(1)H2O2 + Fe2+→·OH + Fe3+ + OH-
(2)Fe2+ + ·OH →Fe3+ + 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。
Fe3+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-OOH2+ + H+
(4) Fe-OOH2+→HO2·+ Fe2
(5)HO2·+ Fe2+→Fe3+ + HO2-
(6)HO2 + Fe3+→Fe2+ + O2 + H+
(7)·OH + H2O2→HO2·+ 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。除此之外，许多人提出了不同的Fe2+PH2O2反应途径和中间产物。Kan提出Fenton 反应会产生被水包围并与Fe3+疏松连接的·OH，它能氧化大多数有机物。DA VIDA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和氧化物[2]。
DA VIDA等[2]的研究指出，Fenton反应产生亚铁离子，H2O2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，上述络和物变成：
(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[9]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。
3 Fenton试剂处理效率的影响因素
3.1 pH值
因为Fe2+ 在溶液中的存在形式受制于溶液的pH值，所以Fenton试剂只在酸性条件下发生作用，在中性和碱性环境中，Fe2+不能催化H2O2产生·OH。研究者普遍认为，当pH值在2～4范围内时，氧化废水处理效果较好，最佳效果出现在pH=3时。Lin和Peng [10]在采用Fenton
试剂处理纺织废水时发现，当pH值增加并超过3时，废水中的COD迅速升高，从而得到最优点pH=3。在该条件下，COD的去除率达到80%。
Casero[6]将Fenton 试剂运用于芳香胺废水处理时发现，O-联茴香胺转化成开环有机物的过程与起始pH值无关。反应完全后，废水的pH值比起始pH值有所下降，原因可能是Fenton 反应产物Fe3 +水解使pH值下降。同时，Fenton试剂在较宽的pH值范围都能降解有机物，这就避免了对废水的缓冲。
3.2Fenton试剂的配比( [ Fe2 + ]/[ H2O2 ])
在Fenton反应中，Fe2 +起到催化剂的作用，是催化H2O2产生自由基的必要条件。在无Fe2+条件下，H2O2难于分解产生自由基。当Fe2 +浓度很低时，反应(1)速度很慢，自由基的产生量小，产生速度慢，整个过程受到限制。当Fe2+浓度过高时，会将H2O2还原且被氧化成Fe3+，造成色度增加。
J.Yoon[7]研究了不同[Fe2+]/[ H2O2 ] 比值对反应的影响。在[ Fe2+ ]/[ H2O2 ] = 2 环境中，当有机物不存在时，Fe2+在几秒内消耗完。有机物存在时，Fe2 +的消耗大大受到限制。但不管有机物存在与否，H2O2都在反应开始的几秒内被完全消耗。这表明，在高[ Fe2 + ]/[ H2O2 ]比值条件下，消耗H2O2产生·OH自由基的过程在几秒内进行完毕。在[ Fe2+ ]/[H2O2 ] = 1环境中，当有机物不存在时，H2O2的消耗在反应刚开始时消耗迅速，随后消耗速度缓慢。有机物存在时，H2O2的消耗在反应刚开始时非常迅速，随后完全停止。但不管有机物存在与否，Fe2+在反应刚开始后不久就被完全消耗。因此，反应开始时加入的Fe2 +在90min内不能使H2O2消耗完。在[ Fe2 +]/ [ H2O2 ]≤1 条件下，和[Fe2 +]/[H2O2 ]=1时一样，Fe2 +在反应刚开始后不久就被完全消耗，但H2O2被完全消耗的时间更长。
3.3反应温度
根据反应动力学原理，随着温度的增加，反应速度加快。但对于Fenton 试剂这样的复
杂反映体系，温度升高，不仅加速正反应的进行，也加速副反应。因此，温度对Fenton 试剂处理废水的影响复杂。适当的温度可以激活·OH 自由基，温度过高会使H 2O 2分解成H 2O 和O 2。Sheng [8]用Fenton 试剂处理退浆废水时发现，最佳的反应温度出现在30℃，低于该温度出水的COD 迅速升高。这可能是由FeSO 4/H 2O 2的反应缓慢造成的。温度高于30 ℃时，由于H 2O 2分解带来的不良影响，COD 去除率增加缓慢。Basu 和Somnath [8] 用Fenton 试剂处理三氯苯酚时发现，温度低于60 ℃时，温度低反应出现正效果，高于60 ℃时，不利于反应的进行。以上研究者得出不同结果，可能是由于废水成分不同造成的。
3.4 投加方式
正如前面所提，Fenton 试剂在不同的Fe 2+/H 2O 2比值下具有不同的处理功能。FeSO 4大于H 2O 2时，Fenton 试剂具有化学絮凝作用。当后者大于前者时，Fenton 试剂具有化学氧化功能。因此，将整个反应过程分为两步进行，两步中考察不同的侧重点，可能具有实际意义。有关实验[9]将Fenton 试剂的一次投加(FeSO 4/H 2O 2比值为400/1000) 和二次投加(FeSO 4/H 2O 2 比值为300/100，100/900) 进行比较，结果发现，尽管反应进行到第二步时，COD 的去除率仍有累积效应。但总的去除率并没有明显的提高。
3.5 动力学影响
Fenton 试剂化学氧化过程可用以下m 级反应动力学模型表示：
m KC dt
dc -= 其中C 表示COD 的浓度，k 表示反应速率系数。对于一级反应，上式可表示为： Kt C C o
-=ln 其中C 0 表示初始的COD 浓度。Sheng H. Lin [10]的研究发现，实验结果能很好的用一级反应动力学模型表达。反应速率常数和温度、FeSO 4 和H 2O 2 的初始浓度有关，而且和H 2O 2 比较起来，Fenton 氧化对FeSO 4的依赖更大。
此外，影响Fenton 试剂处理程度的因素还有诸如有机物的浓度、停留时间、压力等，因此，在工程实践中需要综合考虑多种因素以确定最佳的处理工艺，才能取得良好的经济运行效果。
4 Fenton 氧化在难降解废水处理中的应用
4.1 Fenton 氧化在染料废水处理中的应用
纺织印染废水的组成复杂，是一种难降解的有机废水，如何对其进行无害化处理一直受到研究者的关注。采用Fenton 氧化技术处理印染废水具有高效、低耗、无二次污染的优点。
叶招莲和陈育红[14]采用Fenton 氧化针对酸性大红染料模拟废水进行了处理研究。研究
发现H 2O 2与 FeSO 4的比值在3～6（质量比）之间时COD 的降解率最高。
顾平等[15]对Fenton 试剂处理活性黑KBR 染料废水进行了研究。研究结果表明，当染料浓度为400mg/L ，双氧水投量为0.4ml/L ，硫酸亚铁投量为300mg/L 时，脱色率能达到96％，COD 去除率为70％，最佳初始pH 值为3。
4.2 Fenton 氧化在苯类及酚类废水处理中的应用
目前，酚类废水广泛存在于多种工业废水中，这种废水较难降解，且对微生物有毒害作用。在处理过程中，一般采用化学氧化法先对含酚废水进行预处理以降解其毒性，然后再用生物处理，在所有的氧化工艺中，Fenton 氧化苯类及酚类物质所需的时间最短，因而，可望
在此类废水的处理中得到广泛应用。
Lou. J . C 等以苯、甲苯和二甲苯的混合物(BTX)作为模拟化合物进行Fenton反应试验，结果表明：二甲苯可以用Fenton 法处理，当H2O2 :BTX:Fe2 + = 12 :1 :60 时，溶解的BTX可以在10min 内完全消失。
刘勇弟等[11]用Fenton试剂处理含酚废水得出pH值3～4左右，H2O2的用量为COD 值的115倍理论量时处理效果较好。许多文献报道[8，9，10]都认为，Fenton试剂氧化氯酚类物质的反应是以自由基反应历程进行的。
4.3 Fenton氧化在垃圾渗滤液处理中的应用
随着城市垃圾的不断产生，垃圾渗滤液处理越来越引起人们的重视。城市垃圾渗滤液是一种组分复杂，可生化性差，水质变化很大的难处理废水。由于其含有高度难降解有机物，因而不利于活性污泥法的运行[16]。
Fenton氧化法可以解决上述问题，它可以使带有苯环、羟基、—COOH—SO3H、—NO2等取代基的有机化合物氧化分解，从而提高废水的可生化性，降低废水的毒性，改进其溶解性、沉淀性，有利于后续的生化或混凝处理。此外，Fenton试剂具有氧化迅速，温度、压力等条件缓和且无二次污染等优点而被广泛应用[13]。
经研究发现，Fenton氧化法处理废水时，主要将大分子的有机物氧化为小分子，从而降低垃圾渗滤液的COD。因此，Fenton氧化法对垃圾渗滤液中相对分子质量较小的有机物去除率不高[2]。
4.4 Fenton氧化在石油化工、电力及核工程水处理中的应用
天津港油污水处理改造工程（主要处理南疆港区到港船舶排放的含油压舱水、洗舱水和石化小区排放的含油生产废水），Fenton法被用于混凝沉淀除盐及去除COD的。中国工程物理研究院采用Fenton氧化法预处理放射性废离子交换树脂（铀）可实现对717型、201×4型、201×7型3种常见含铀放射性废树脂的完全分解,残液中COD 的去除率达97 %以上，为放射性废离子交换树脂固化处理的前处理提供了一种新思路。研究发现，采用双极电Fenton法处理船舶含油废水，结果发现具有较高降解效果。Fenton法炼油废水阴、非离子表面活性剂泡沫的去除也效果良好[17~19]。
5 Fenton氧化在饮用水中的应用
随着饮用水原水水质的恶化及饮用水标准的提高，Fenton氧化法在饮用水处理中也得到了广泛的应用，主要集中在对卤代物的去除。Watter Z Tang[16]等对Fenton法处理饮用水中的四种三卤代烷的动力学情况进行了深入研究，结果发现：对不同浓度的溴仿，当pH=3.5时，过氧化氢和亚铁离子的最佳摩尔比为1.9～3.7时溴仿在3min时的降解率可达85％，降解机理符合准一级动力学方程，但在此过程中氯仿并没有发生降解。这说明Fenton试剂更易降解三溴甲烷。
此外，很多研究表明Fenton试剂可以有效的降解引用水中的THMs，即使含量很少的情况，并且研究发现Fenton试剂还可以将THMs的前体物氧化成二氧化碳和水，从而解决了饮用水处理过程中的难点问题。
6 Fenton氧化法与其他方法的对比
通过对Fenton氧化法的深入研究及实际工程应用，具有独特的优势，如下表1将Fenton
氧化法与其他方法的进行了简要的对比。
表1 Fenton氧化法与其他方法的对比
7 结语
Fenton 氧化作为一种高级氧化技术，以其极强的氧化性在水处理尤其是难降解废水处理中得到了广泛应用，其作用效果主要受pH值、反应温度、H2O2的投加方式、反应时间和催化剂等因素的影响。它可以氧化绝大部分有机物，氧化速度快，能有效的改善难降解有机物的可生化性，为后续生物处理提供条件。
基于Fenton氧化法在难降解废水以及在石油化工、电力及核工程水处理中的研究与工程应用获得的良好效果，日后，必将在上述领域的污水处理中发挥重要作用。通过优化组合工艺，真正实现污水的资源化利用。在饮用水深度处理中，“Fenton氧化+粉末活性炭”联用技术，处理效果良好，经济分析切实可行，具有很好的推广价值，随着饮用水深度处理的全面贯彻，为保障饮用水的安全，此工艺有望被更多的给水厂采用。
但是Fenton氧化法也存在一些问题亟待解决：
（1）亚铁离子与过氧化氢反应降低了过氧化氢的利用率，处理成本较高；
（2）亚铁离子量较大时可能会影响出水的色度，需要后续脱色处理；
（3）处理一些难降解废水时需要频繁调节pH值，增加处理费用；
（4）饮用水处理尤其是深度处理中的应用研究还不够深入；
（5）Fenton与其他物理、化学、生物处理方法的组合工艺研究不够深入，应加强组合方法的研究，并研发更加经济高效的处理工艺。
随着研究的深入，Fenton氧化必将作为一种经济高效的水处理技术而得到广泛使用。
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某食品废水处理改造方案
XXXXXXX有限公司综合废水处理改造工程 设计方案
目录 第一章概述 (1) 1.1设计依据 (1) 1.2设计原则 (1) 1.3设计范围 (2) 第二章设计条件 (3) 2.1水量规模 (3) 2.2水质参数 (3) 第三章废水处理工艺选择与确定 (4) 3.1废水处理概论 (4) 3.2废水处理工艺选择 (4) 第四章工程设计 (8) 4.1主要设备及构筑物参数 (8) 4.2电气设计 (11) 第五章报价一览表 (12) 5.1设备一览表 (12) 第五章售后服务（质量保证措施） (13) 5.1售后培训 (13) 5.2售后服务 (13)
第一章概述 1.1设计依据 1)《室外排水设计规范》GB50014-2006 2)《室外给水设计规范》GB50013-2006 3)《污水综合排放标准》GB8978-1996 4)《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002 5)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 6)《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 7)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 8)《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 9)《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2001 10)《建筑设计防火规范》GB50016-2006 11)《供配电系统设计规范》GB50052-95 12)《低压配电设计规范》GB50054-95 13)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB/T50062-2008 14)《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83 15)《建筑照明设计标准》GB50034-2004 16)《工业企业厂界噪声标准》GB12348-2008
Fenton法在水处理中的应用
Fenton法在水处理中的应用 什么是Fenton法？ 更新时间：10-11-19 12:00 近年来,高级氧化技术用于处理难降解有机废水的研究,已获得显著的进展。高级氧化技术又称深度氧化技术,汇集了现代光、电、声、磁、材料等各相近学科的最新研究成果,有望成为有机废物尤其是难降解有机废物处理的一把“杀手锏”。目前，高级氧化技术主要包括化学氧化、光催化氧化、湿式氧化、超临界水氧化等，其中传统的Fenton氧化法,与其他高级氧化工艺相比,因其操作简单、反应快速、可产生絮凝等优点而倍受青睐。Fenton法在处理难降解有机污染物时具有独特的优势,是一种很有应用前景的废水处理技术。 1894年,英国人H.J.H.Fenton发现采用Fe2+/H2O2体系能氧化多种有机物。后人为纪念他将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂,它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物,其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(·OH),·OH 可与大多数有机物作用使其降解。随着研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O2-4)等引入Fenton试剂中,使其氧化能力大大增强。从广义上说,Fenton法是利用催化剂、或光辐射、或电化学作用,通过H2O2产生羟基自由基(·OH)处理有机物的技术。从发展历程来看,Fenton法基本上是沿着光化学和电化学两条路线向前发展的。 Fenton法的类型及特点 更新时间：10-11-19 12:03 1 普通Fenton法 H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生·OH,其氧化电位达到2.8V,是除元素氟外最强的无机氧化剂,它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。同时,Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀,去除大量有机物。可见,Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。Fenton 试剂在黑暗中就能降解有机物,节省了设备投资,缺点是H2O2的利用率不高,不能充分矿化有机物。研究表明,利用Fe3+、Mn2+等均相催化剂和铁粉、石墨、铁、锰的氧化矿物等非均相催化剂同样可使H2O2分解产生·OH,因其反应基本过程与Fenton 试剂类似而称之为类Fenton体系。如用Fe3+代替Fe2+,由于Fe2+是即时产生的,减少了·OH被Fe2+还原的机会,可提高·OH的利用效率。若在Fenton体系中加入某些络合剂(如C2O2-4、EDTA等),可增加对有机物的去除率。
污水处理系统改造方案
废水生化微纳米深度处理项目 建 设 方 案 2017年
目录 1．项目概况?错误!未定义书签。 2.主要技术参数及要求?错误!未定义书签。 2．1基础数据 ........................................................................... 错误!未定义书签。２.2进水水量与水质 ............................................................... 错误!未定义书签。 2.３设计原则 ............................................................................. 错误!未定义书签。 3.深度处理车间工艺流程及设备运行现状 ................................. 错误!未定义书签。 3.１深度处理工艺流程图?错误!未定义书签。 3.２深度处理设备的工艺作用及状况分析?错误!未定义书签。 4．改造方案 .................................................................................. 错误!未定义书签。 4.１整体改造说明?错误!未定义书签。 4.2生化前气浮池改造 .............................................................. 错误!未定义书签。４.３深度处理车间改造 ........................................................... 错误!未定义书签。6系统运行各工艺段进水指标要求 ............................................. 错误!未定义书签。7深度处理改造后的PID简图?错误!未定义书签。 8施工人员调配及时间进度表?错误!未定义书签。 ８．1主要劳动力计划表....................................................... 错误!未定义书签。 8.2施工进度计划?错误!未定义书签。 ９附件:施工操作规程?错误!未定义书签。
铝合金阳极氧化废水及处理技术研究
铝合金阳极氧化废水及处理技术研究 发表时间：2018-10-17T15:12:42.443Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第14期作者：余浩民 [导读] 其中含镍废水主要来自封孔镍废水，排放量为30 m3/d，主要污染物为Ni2+，其质量浓度为3~25 mg/L。 贵州梅岭电源有限公司贵州遵义 563000 摘要：铝合金阳极氧化废水处理技术作为电镀行业表面处理中常见且主要的技术，在电镀行业中应用广泛。在铝合金阳极氧化过程中，通常将待镀的金属如镍等作为阳极，而将被镀的金属构件如铝件等作为阴极，利用电化学法使处于阳极的待镀金属失去电子成为镍离子后，在电场作用下覆盖到被镀的金属构件上，从而完成对被镀金属构件的电镀过程。 关键词：铝合金阳极氧化；废水；处理技术 1、项目概况 该企业废水可以分为含镍废水与酸碱含油废水两种。其中含镍废水主要来自封孔镍废水，排放量为30 m3/d，主要污染物为Ni2+，其质量浓度为3~25 mg/L，pH为6~8；酸碱含油废水主要来自前处理阳极废水，排放量为390 m3/d，主要污染物为酸碱、COD、TP、SS、表面活性剂及油脂等，该废水的COD为200~400 mg/L，pH为2~5，SS为150~220 mg/L，TP为50~350 mg/L，石油类质量浓度在80~150 mg/L。含油废水中的油脂主要为企业使用的机械油、切削油等。 2、工艺流程 根据实际废水特征和处理要求，工程设计工艺分两步走，第一步，首先对封孔含镍废水及酸碱含油废水进行预处理，具体流程如图1所示。 图1 含镍及酸碱含油废水预处理流程 对封孔含镍废水的处理主要是利用混凝化学法去除废水中大部分的二价镍离子，出水进入后续综合废水调节池。对酸碱含油废水，由于该废水中的油脂多与表面活性剂等混杂在一起，其相对密度小于1，在静态下可浮于水面上，因此，首先通过隔油池将废水中大部分的油脂类物质除去后，再进行后续的深度处理。 两种废水经预处理后，均进入后续的综合废水调节池进行深度处理，具体工艺流程如图2所示。 图2 综合废水处理流程 预处理后的废水在调节池经水质水量调节后，通过混凝及絮凝去除其中的大部分有机物，再经过过滤器和UF过滤系统后，出水分为两部分，其中约70%的废水经精密过滤器、两级反渗透系统处理后可实现中水回用。其余约30%的废水经过混凝、絮凝、气浮和砂滤后，达标排放。 3主要构筑物 3.1 含镍废水处理 （1）均质池。尺寸6.4 m×3.0 m×2.7 m，有效容积46 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设耐酸碱自吸泵2台（KB-40013L，广东国宝），罗茨风机1台（TF-50，昆山大风）。 （2）混凝池。以仪器监控由定量加药机投加NaOH，控制pH 9~10，池体内产生氢氧化镍沉淀，投加混凝剂后，生成初级絮凝体。尺寸1.2 m×1.2 m×2.0 m，有效容积2.2 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设LCD数显pH控制器1个（PC-350，昆山SUNTEX），机械隔膜定量式加药机2台（BX-50，日本NIKKISO），液下不锈钢搅拌机1台（杭州东霸）。 （3）絮凝池。投加助凝剂PAM，助凝剂起吸附架桥作用，将初级絮凝体逐步聚集成易于沉淀的大型絮体。尺寸1.2 m×1.2 m×2.0 m，有效容积2.2 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设机械隔膜定量式加药机1台（BX-50，日本NIKKISO），液下不锈钢搅拌机1台（杭州东霸）。 （4）镍系沉淀池。提供静置环境进行泥水分离。上清液进入后续综合废水调节池，下沉污泥排至污泥浓缩池。尺寸2.5 m×2.5 m×4.7 m，有效容积25 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。 3.2 酸碱含油废水处理 （1）均质池2。尺寸6.4 mm×4.0 m×2.7 m，有效容积60 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设耐酸碱自吸泵2台（KB-40012L，广东国宝）。 （2）三联隔油池。利用油类物质的密度一般都小于水且不亲水性的原理，依靠油水密度差将油从水中分离。池体上部设置集油管，收集浮油并将其导出池外。隔油池出水进入后续综合废水调节池。尺寸4.0 m×2.0 m×2.5 mm，其有效容积16 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。 3.3 铝合金阳极氧化综合废水处理 （1）综合废水调节池。尺寸24.0 m×6.4 m×2.7 m，有效容积370 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设耐酸碱自吸泵2台（KB-50052H，广东国宝），液下不锈钢搅拌机1台（杭州东霸）。 （2）混凝池2。尺寸3.0 m×3.0 m×4.0 m，有效容积为32 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设LCD数显pH控制器1个（PC-
废水处理设计方案
xx有限公司 水膜除尘废水处理回用工程设计方案 xx有限公司 2016.10
目录 1 总论........................................................................ - 0 - 1.1 项目概况.............................................................. - 0 - 1.2 设计依据.............................................................. - 0 - 1.3 设计原则.............................................................. - 1 - 1.4 设计范围.............................................................. - 1 - 2 工艺设计.................................................................... - 2 - 2.1 设计水量和水质........................................................ - 3 - 2.2 处理工艺设计.......................................................... - 3 - 3.总平面布置和高程布置........................................................ - 5 - 3.1 高程布置.............................................................. - 5 - 3.2.总图布置.............................................................. - 5 - 4.建筑与结构设计.............................................................. - 6 - 4.1.建筑设计.............................................................. - 6 - 4.2.结构设计.............................................................. - 6 - 5.电气、仪表.................................................................. - 7 - 6.劳动定员.................................................................... - 8 - 7.投资估算.................................................................... - 9 - 7.1.投资估算依据.......................................................... - 9 - 7.2.设备投资估算.......................................................... - 9 - 7.3 其他费用.............................................................. - 9 - 7.4 总投资............................................................... - 10 -
高级氧化技术
高级氧化技术 Advanced Oxidation Process 摘要：随着我国国民经济的快速发展，高浓度的有机废水对我国宝贵的水资源造成了威胁。高级氧化法（Advanced Oxidation Process,简称AOPs）可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性，同时还在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势，具有很好的应用前景。 关键词：高级氧化技术；臭氧氧化；湿式氧化；污水处理 Abstract: With the rapid dev elopment of our country’s national economy, the high-concentration organic wastewater has been threatening precious water resources in our country. However, a new technology called Advanced Oxidation Process (short for AOPs) is able to improve the biodegradability of the wastewater through mineralizing or oxidizing it. Additionally, it has the advantage over handling environmental hormone mimic and the other micro harmful chemicals. So that, AOPs has a very good application prospect. Key words: Advanced Oxidation Process, Ozone Oxidation, Wet Oxidation, Wastewater Treatment. 一、高级氧化的概述 目前废水处理最常用的生物法对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难，而化学氧化法可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性，同时还对环境类激素等微量有害化学物质的处理方面有很大的优势。然而 O3、H2O2和Cl2等氧化剂的氧化能力不强且有选择性等缺点难以满足要求。1987年Gaze等人提出了高级氧化法（Advanced Oxidation processible, 简称AOPs)，它克服了普通氧化法存在的问题，并以其独特的优点越来越引起重视。 1.高级氧化的过程 Glaze等人将水处理过程中以羟基自由基为主要氧化剂的氧化过程称为AOPs过程，用于水处理则称为AOP法。典型的均相AOPs过程有O3/UV, O3/H2O2, UV/H2O2, H2O2/Fe2+(Fenton试剂）等，在高pH值情况下的臭氧处理也可以被认为是一种AOPs过程，另外某些光催化氧化也是AOP过程。 2.高级氧化的特点 近几十年来，国内外在难降解持久性有机污染废水处理方面开展了较多的研究，高级氧化法以其巨大的潜力以及独特的优势在过去二十多年中脱颖而出，与其它传统水处理方法相比，高级氧化法具有以下特点： （1）产生大量非常活泼的HO?自由基，其氧化能力（2.80V）仅次于氟(2.87V)，
最常见的废水处理工艺一览!
最常见的废水处理工艺一览！ 表面处理废水 1.磨光、抛光废水 在对零件进行磨光与抛光过程中，由于磨料及抛光剂等存在，废水中主要污染物为COD、BOD、SS。 一般可参考以下处理工艺流程进行处理：废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2.除油脱脂废水 常见的脱脂工艺有：有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外，其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂，废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。 一般可以参考以下处理工艺进行处理：废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放
该类废水一般含有乳化油，在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂，将乳化油破除，有利于用气浮设备去除。 当废水中COD浓度高时，可先采用厌氧生化处理，如不高，则可只采用好氧生化处理。 3.酸洗磷化废水 酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生，废水pH一般为2-3，还有高浓度的Fe2+，SS浓度也高。 可参考以下处理工艺进行处理：废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放 磷化废水又叫皮膜废水，指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理，表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，作为喷涂底层，防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为：pH、SS、PO43-、COD、Zn2+等。 可参考以下处理工艺进行处理：废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放 4.铝的阳极氧化废水
所含污染物主要为pH、COD、PO43-、SS等，因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。 电镀废水 电镀生产工艺有很多种，由于电镀工艺不同，所产生的废水也各不相同，一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水，氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。对于含不同类型污染物的电镀废水有不同的处理方法，分别介绍如下： 1.含氰废水 目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理，必须注意含氰废水要与其它废水严格分流，避免混入镍、铁等金属离子，否则处理困难。该法的原理是废水在碱性条件下，采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法，处理过程分为两个阶段，第一阶段是将氰氧化为氰酸盐，对氰破坏不彻底，叫做不完全氧化阶段，第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和水，叫完全氧化阶段。
污水处理升级改造工程施工方案
污水处理升级改造工程施工方案 1施工组织设计编制说明 1 各专业施工技术方案依据业主提供的各专业设计图纸，结合我司以往的 施工经验编制，进场施工后将根据设计图纸、业主、监理公司的要求进行适当的调整。 2 在质量、环境、职业健康管理措施中引用了一些我司质量、环境、职业 健康安全一体化管理体系的内容，业主、监理或有关专家如有任何疑问，都可随时查询我司的体系文件 2编制依据 xx污水处理厂电气、自动化、闭路监控及防雷安装工程施工组织设计编制依据如下： 1.依据中国市政工程西南设计研究总院施工设计图纸和设计说明书 2. xx污水处理厂的招标文件； 3.国家现行的施工验收规范、规程和质量评定标准，国家及地方有关部门颁布的政策、法规文件； 3工程概况 工程名称：xxxx污水处理升级改造工程； 工程规模：本工程为xxxx污水处理升级改造工程，是对原污水处理系统进行升级改造并进行深度处理升级改造使污水厂出水水质标准由一级B标升级为一级A 标，处理规模为20万立方米/日。 4 施工管理组织及管理架构 （1）采用项目管理法进行项目实施
本项目采用项目管理法施工。项目管理法施工是以工程项目为对象，按客观规律的要求对项目的各生产要素进行最优化的搭配，通过观察、分析、综合、求进等方法，对生产、技术、经济的各项工作制定工作标准及作业的一切生产活动有条不紊地进行，使人力、资金和设备都能发挥最大作用，达到最佳效果，最高的目的。项目法施工的最大好处是可以缩小业主和施工单位的距离，项目经理部既是决策机构，又是责任机构，是公司对工程项目实施的全权代表。这样就便于保证施工项目按照规定的目标高速优质低耗地全面完成。 项目经理部实行项目经理责任制，保证各生产要素在项目经理的授权范围内做到最大限度的优化配置。 （2）施工管理部组建及施工劳动力调配 鉴于本工程的工程规模及产生的影响力，本项目配备一名具有丰富的施工统筹管理能力，且具有精湛的专业施工技术能力，能够独立解决工地可能出现的施工技术问题的项目经理。各专业施工员向项目经理负责，根据分工，在项目经理的统筹下，各负其责，各司其职，负责统筹各专业的施工安排。 为确保工程质量，质量、安全监督是重要、必不可少的，按本工程特点，设置1名专业质安员。质安员选派专业技术知识丰富、熟悉污水处理升级改造及相关施工验收规范及施工工艺，管理严格的人员担任，并直属由公司质安总监管理及调配，直接向公司质安总监负责。公司实行质量、安全管理的质安总监一票否决权制度。质安员对负责监管的工程施工质量、安全生产，有权发出纠正指令并拥有独立处罚权，确保工程质量。工地的工程资料、材料采购及管理另设专人管理负责。 （3）做好安全技术质量交底，防止质量通病 向施工技术人员进行安全、技术、质量交底，使施工组织设计、质量计划及专业施工方案有效地起到指导施工全过程的作用。交底内容按照设计要求及有关施工及验收规范，特别对施工难度较大的，质量、安全容易出现问题的地方，重点进行交底，按制定的施工方案采取有效措施进行有效解决或防范。
硝基苯废水处理工艺设计方案
目录
第一章处理工艺的文献综述 1.1含硝基苯废水对环境的危害 硝基苯，分子式为C5H6NO2，相对分子量为123，相对密度(水=1)1.20，熔点在5.7℃，沸点是210.9℃。硝基苯是淡黄色透明油状液体，有苦杏仁味，不溶于水，溶于乙醉、乙醚、苯等多数有机溶剂。用于溶剂，制造苯胺、染料等。环境中的硝基苯主要来自化工厂、染料厂的废水废气，尤其是苯胺染料厂排出的污水中含有大量硝基苯。 硝基苯在水中具有极高的稳定性，由于其密度大于水，进入水体后会沉入水底，长时间保持不变。又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水体污染会持续相当长的时间。硝基苯类化合物化学性能稳定，苯环较难开环降解，常规的废水处理方法很难使之净化。因此，研究硝基苯类污染物的治理方法和技术十分必要。 1.2处理硝基苯的技术方法现状 1.2.1 物理法 对含高浓度硝基苯的工业废水，采用物理手段处理既可降低硝基苯的浓度，改善废水的可生化性，又可以回收部分硝基苯，实现资源利用最大化。主要的物理处理方法有：吸附法、萃取法和汽提法。 对于吸附法，硝基苯废水处理研究中颗粒状活性炭、炉渣、有机膨润土等都是应用较多的吸附剂。赵钰等[1]在用活性炭吸附法处理含芳香族硝基化合物的染料废水的工程试运行中，COD平均值由209mg/L下降至119mg/L。 对于萃取法，目前一般采用多级萃取法或萃取法与其他方法协同处理。林中祥等人[2]用N5O3—苯做萃取剂对硝基苯生产废水进行处理，萃取两次可使硝基苯含量达国家一级排放标准。 对于汽提法，用于处理高浓度硝基苯废水，工艺上较为可行。于桂珍等[3]利用汽提—吸附法处理硝基苯废水，实验表明，硝基苯的去除率可达90%以上，汽提后的废水经碳黑吸附，废水中硝基苯含量可降至10mg/L以下，效果较好 1.2.2 化学法 针对于处理硝基苯的化学法主要有电化学法和高级氧化法。电化学氧化的基本原理有两
阳极氧化废水回用工程解决方案
XXXXXXX有限公司 阳极氧化废水处理工程 设 计 方 案 编制单位：东莞市骊江环保科技有限公司编制日期： 2014年12 月 TEL/FAX：(0769)--81518858
1、工程概述 XXXXX现需处理污水总量约为300吨/天，根据目前现状，将污水经原有处理系统处理后，虽然原有处理系统处理不了此规模的水量，但主要是调节ＰＨ值及除油，然后直接进入中水回用系统处理，出水排放或回用于车间，浓水则委外处理。根据厂方要求，我公司编制如下一套中水回用方案以供参考。 ２、设计依据 ２.1原水：水质预计指标如下： 回用原水设计水质概况： 2.2产水量：回用原水300m3/D 产水≥210m3/D ，日总回收率为70%； 2.3出水水质:出水水质达到《城市污水再生利用工业用水水质标准》
３、设计原则与参考标准 （1）设备有良好的防腐能力； （2）设备技术是先进的、可靠的； （3）整个系统具有连续运转的能力； ▍●设计参考标准 设备制造和材料符合下列标准和规定的要求 （1）GBl50—1998GB150《钢制压力容器》 （2）JB2932-86《水处理设备制造技术条件》 （3）HG32-90 《橡胶衬里化工设备》 （4）JB/T4715-92《固定式管板式换热器式与基本参数》（5）JB/T4717-92《U形管式换热器型式与基本参数》（6）GB／T19249—2003《反渗透水处理设备》 （7）JB／T2932-1999《水处理设备制造技术条件》 （8）《压力容器安全技术监察规程》 ●进口设备的制造工艺和材料符合 （1）美国机械工程师协会(ASME)
（2）美国材料试验学会（ASTM）的工业法规中涉及的标准或相当标准，同时应满足中国国家有关标准。 ●对外接口法兰符合下列要求 （1） JB/T74-94 《管路法兰技术条件》 （2） JB/T74-94 《管路法兰类型》 （3） JB/T81-94 《凸面板式平焊钢制法兰》 （4） JB/T87-94 《管法兰用石棉橡胶垫片》 ●衬里钢管和管件符合下列标准的规定要求： （1）HG21501 衬胶钢管和管件》 （2）HG20538 衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》 （3）JB／T74-94 《管路法兰技术条件》 （4）JB／T74-94 《管路法兰类型》 （5）JB／T81-94 《凸面板式平焊钢制法兰》 ●电器设备 （1）GB50053-94 10KV及以下变电所设计规范 （2）DL／T 5068-1996 《火力发电厂化学设计技术规程》最新版本 （3）GB50054-95 低压配电设计规范 （4）GB50055-93 通用用电设备配电设计规范 （5）GB50052-95 供配电系统设计规范 （6）电力工程电缆设计规范 GB50217-94 （7）建筑物防雷设计规范 GB50057-94 ●控制系统 （1）NEC 国家电气规范 （2）NEMA 国家电气制造商协会 （3）ISA 美国仪表协会
废水处理方案T
环保科技有限公司 废水处理方案 深圳永乐环保科技公司 2015-04
目录 一、环保工程基本情况： (3) 二、废水水质、水量及处理后排放标准 (4) 三、设计水量 (5) 四、设计参考标准 (5) 五、设计原则 (6) 六．废水处理工艺 (7) 七、主要处理设施 (9) （一）土建部分 (9) （二）机械设备部分 (11) 八、电气自控说明 (15) 九、工程经济技术指标及成本分析 (15) (一)经济技术分析 (15) (二)占地面积 (16) (三)劳动定员 (17) (四)保修期 (17) 十、水处理设施、设备及器材预算 ........................ 错误!未定义书签。 (一) 设备器材报价 (17) (二)废水处理工程总费用 (19)
一、环保工程基本情况： 废水处理站工程地点：湖南省 建设方名称：环保科技有限公司 废水种类：生产废水 总处理水量: 100吨/天 每小时处理水量：为5吨/H（每天处理20H）设计单位：深圳永乐环保科技有限公司 施工单位: 深圳乐环保科技有限公司
一、工程概况 环保科技有限公司位于市经济技术开发区,主要是从事废旧塑胶加工,在生产过程洗时将排出一定量的生产废水，其主要污染物为有机物、悬浮物、色度和酸碱等,如果该废水未经严格处理就直接排放，就会对天然水体及自然环境产生污染。根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》的规定和当地环保行政主管部门的要求，本着增长经济与保护环境协调一致、共同发展、相互促进的原则，特委托我公司提供废水治理工程设计方案，以完全满足达标排放目的。我公司技术人员根据厂方提供的原水水量、水质等相关资料，依据《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082—1999）表1中适用于城市污水处理厂的水质标准，和环境工程设计规范等相关标准，本着认真负责的态度，并结合以往对类似工程的实际经验，特提出如下的废水治理工程设计方案，以使该厂所排放的生产废水经过处理后各项指标达到《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082—1999）表1中适用于城市污水处理厂的水质标准的要求(COD为500mg/L以下，PH值：6-9)。 二、废水水质、水量及处理后排放标准
废水高级氧化处理的类型
废水高级氧化处理的类型、原理及特点高级氧化技术(Advaneed Oxidation Process AOP)是指氧化能力超过所有常 见氧化剂或氧化电位接近或达到羟基自由基HO?水平，可与有机污染物进行系列 自由基链反应，从而破坏其结构，使其逐步降解为无害的低分子量的有机物，最后降解为CQ、H2O和其他矿物盐的技术。 高级氧化技术已成为治理生物难降解有机有毒污染物的重要手段，在印染、化工、农药、造纸、电镀和印制板、制药、医院、矿山、垃圾渗滤液等废水的处理上已获得应用。它的优点是： (1) 通过反应产生的羟基自由基将难降解的有毒有机污染物有效地分解，直 至彻底地转化为无害的无机物，如CC2、N2、SQ-、PC43-、O2、H2O等，没有二次污染，这是其他氧化法难以达到的。 (2) 反应时间短、反应速度快，且过程可以控制、无选择性，能将多种有机污染物全部降解。 它的缺点是： (1) 处理过程有的过于复杂、处理费用普遍偏高、氧化剂消耗大，碳酸根离子及悬浮固体对反应有干扰。 (2) 仅适用于高浓度、小流量的废水的处理，低浓度、大流量的废水应用难。 1废水高级氧化处理的类型： 高级氧化技术主要分为Fen ton氧化法、臭氧联合氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法和超声氧化法等几类氧类氧化法等几类。 1.1Fe nton氧化法 Fenton氧化法。1894年，法国人H.J.HFenton发现采用Fe^+F b O?体系能氧化多种有机物。为纪念他后人将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂，它 能高效氧化去除一般废水处理技术无法去除的难降解有机物。近年来，许多学者 倾向于将Fen ton氧化法与其他处理方法结合起来处理有机废水，如微电解法、超声波法、生物处理法等等。 Fen ton试剂法处理废水的实质是二价铁离子(Fe2+)与过氧化氢之间的链反应催化生成羟基自由基(? OH)，其具有较强的氧化能力，? OH与有机物RH反应生成游离基(R?)，
污水处理厂改造工程施工设计施工方案完整版
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 1、工程概况 1.1、工程简介 北仓污水处理厂升级改造工程（二合同）位于北仓污水处理厂内，本合同主要分为改造工程和增建工程，其中改造部分包括接触池改造、污泥浓缩脱水机房改造、二沉池配水井改造、污水调节池改造、生物池改造、加氯间改造、空调系统—热泵机房、粗格栅及进水泵房改造、细格栅改造、旋流沉砂池改造、初沉池改造、甲醇间改造。 增建部分包括污水系统除臭柜、污泥系统除臭柜；附属部分包括道路、管网、电缆沟及配套工程。布臵见下图： 北仓污水处理厂升级改造工程二合同建、构筑物改造平面图
1.2、地貌、地质及气候条件 本工程位于天津市北仓污水处理厂院内，上层地质以人工素填土为主，透水性强。夏季湿热多雨，秋季湿暖适中，冬季寒冷少雪，夏季最热为7、8月份，平均气温为25.6℃——26.4℃，最热时达到39.6℃，年平均降雨量为500——700mm，四季降水分布很不均匀，夏季降水量最多集中在6～9月份，平均降雨量390mm，最大风速为33mS，本工程建设阶段将经历09年的夏、秋季。 根据《岩土工程勘察报告》提供的资料，地面标高介于2.30～3.50m；地表均为人工填土层（①层）,岩性为素填土，土质不均匀,厚度为2.1～2.6米；基础多位于河床～河澷滩相沉积层（②-1层），岩性以粘土为主，局部为粉质粘=120Kpa。 土，土质均匀，f 地下水为第四系孔隙潜水，主要有大气降水及河水补给，地下水位埋深在1.5～1.80m之间，相当于标高1.61～1.81m。 2-的弱腐蚀性，对钢筋砼结构中的钢筋具有弱腐蚀地下水对砼结构存在SO 3 性. 1.3、现场环境 北仓污水处理厂现在正处于运营状态，现场施工配套设施完善，厂内基本做到“三通一平”，为工程实施提供便利条件。 1.4、本工程工期及质量要求： 1.4.1、工期要求：开竣工日期2009年11月06日——2010年06月30日 1.4.2、质量标准：达到国家质量验收规范合格标准 1.5编制依据 1.5．1、依据北仓污水处理厂升级改造工程(二合同)合同文件、设计施工图； 1.5.2、依据国家和行业颁布的现行相关规程、规范标准等； 1.5.3、国家现行规范标准： 《给水排水构筑物施工和验收规范》GBJ141-90 《给水排水管道工程施工验收规范》GB50268-97 《城市污水处理厂工程质量验收规范》GB50334-2002 《预制混凝土构件质量检验评定标准》GBJ321-90
工业废水高级氧化处理技术
工业废水高级氧化处理技术 苯并噻唑(BTH)是一种工业生产常用的的化工原料,广泛用于橡胶硫化促进剂、花青染料、造纸工艺的除粘菌剂、灭菌剂、除草剂、杀真菌剂以及抗生素药物的生产当中。在工业废水和城市污水中均检测到BTH,浓度高达29. 6 ~ 110 mg·L - 1 和1. 9 ~ 6. 7 mg·L - 1 。由于BTH 的难降解性、生物抑制性、疏水性和化学稳定性,导致传统的物化法和生物法对其去除率低仅达5% ~ 28% ,且耗费巨大。因此,需要选择具有高效催化效率的高级氧化技术来处理这类难降解有机物。 三维电催化高级氧化技术可以有效地增大工作电极的比表面积、提高传质效率,对难降解有机污染物的处理是有效可行的,具有非常好的发展前景。目前,三维电催化氧化技术在重金属废水、印染废水、苯酚废水等方面的处理已经取得良好的效果。但是,对于结构复杂的难降解有机污染物的处理研究尚不成熟,缺少反应器床层设计参数以及实际运行条件,对于粒子电极制备改性及电极表面实际反应历程等方面仍缺乏深入研究。要将三维电催化反应器运用到工业废水处理的实践当中,还需要从各方面进一步研究,设计出科学节能的床体结构,优化各项结构参数、运行参数,分析电催化反应机理等,这样才能使三维电催化氧化技术成熟地运用到实际废水的处理中。 本研究设计构建了序批式复极性三维电催化反应器,并且采用自制的粒子电极。以苯并噻唑为目标污染物,通过TOC 和苯并噻唑去除率、电流效率、电能能耗效率等电化学指标考察影响反应体系的因素,从而确定三维电催化反应器的最佳运行条件。 1 材料与方法 1. 1 Fe / Fe2 O3 / Fe3 O4 / AC 粒子电极的制备 本研究以2 ~ 4 mm 的颗粒活性炭作为基体采用浸渍法进行粒子电极表面金属催化剂的制备。配制0. 74 mol·L - 1 的Fe(NO3 )3 溶液作为浸渍液,称取12 g 预处理过的活性炭颗粒浸渍与上述浸渍液中18 h,滤去剩余浸渍液。将浸渍后的载体活性炭置于鼓风干燥器中于105 ℃下干燥2. 5 h。最终将干燥后的载体活性炭置于箱式电阻炉中于380 ℃下焙烧4 h,即得改性的粒子电极Fe/ Fe2 O3 / Fe3 O4 / AC。 1. 2 电催化反应装置及检测方法 1. 2. 1 序批式复极性三维电催化反应器 序批式复极性三维电催化反应器如图1 所示。反应器是由有机玻璃制成的圆柱状容器,内径8 cm,有效容积为500 mL。采用直流稳压电源供,外加电压为9. 9 V。阳极为钛基镀铱Ir/ Ti 柱状电极( Φ8 mm × 20 cm),阴极为不锈钢网环状电极(Φ8 cm ×20 cm),采用以阳极为中心、阴极环围阳极的电极型式,阴阳极电极间距为4. 24 cm。粒子电极采用自制的Fe/ Fe2 O3 / Fe3 O4 / AC 颗粒状电极,粒子电极填充比例为60% 。电催化实验在25 ℃、1 atm 条件下进行,电解液为0. 1 mol · L - 1 NaCl + 100 mg · L - 1BTH。进水通过蠕动泵由反应器下部进水,上升流速为8. 333 mL·min - 1 ;采用重力排水的方式。进水、
铝合金阳极氧化前处理工艺
铝合金阳极氧化前处理工艺是决定产品外观质量的重要环节，型材机械纹的去除、起砂、亚光、增光等多种质量要求均由前处理工艺决定。传统的前处理工艺分为三种：（1）、碱蚀工艺：由除油→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→氧化组成，即型材经除油后，在碱蚀槽中经碱蚀处理去除机械纹和自然氧化膜、起砂，然后经出光槽除去表面黑灰，即可进行阳极氧化。该工艺的核心工序是碱蚀，型材的表面平整度、起砂的好坏等均由该工序决定。为了达到整平机械纹的目的，一般需碱蚀12-15分钟，铝耗达40-50Kg/T，碱耗达50Kg/T。如此高的铝耗，既浪费资源，又带来严重的环保问题，增加废水处理成本。该工艺已采用了100多年，全球大部分铝材厂沿用至今，直到近两年，才由酸蚀逐渐取代。 （2）、酸蚀工艺：由除油→水洗→酸蚀→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→氧化组成。型材经除油后先酸蚀，后碱蚀，出光，完成前处理。该工艺的核心工序是酸蚀，去机械纹、起砂等均由酸蚀决定。不同于碱蚀，酸蚀的最大优点是去机械纹能力强、起砂快、铝耗低，一般3-5分钟即可完成，铝耗几乎是碱蚀的1/8-1/6。从工作效率和节约资源的角度看，酸蚀无疑是碱蚀工艺的一大进步。然而，酸蚀的环保问题更加突出：酸槽的有毒气体HF的逸出及水洗槽Fˉ的污染。氟化物一般都有剧毒，处理更加困难。另外，酸蚀处理后，型材外观发黑发暗，尽管不得已延续了碱蚀和出光，可增亮一些，但仍然很暗，既增加了工序，又损失了光泽，这些问题至今还没有有效的解决方案。 （3）、抛光工艺：由除油→水洗→抛光→水洗组成，型材经除油后即放入抛光槽，经2-5分钟抛光后，可形成镜面，水洗后可直接氧化。该工艺的核心工序是抛光，去纹、镜面都在抛光槽完成。抛光具有铝耗低、型材光亮的优点，但抛光槽的NOx的逸出，造成严重的环境污染及操作工的身体伤害，同时，昂贵的化工原料成本等因素也制约了该工艺的推广。通观上述三种工艺，虽各有特点，但缺点也比较突出，如碱蚀铝耗高、碱渣多、工效低；酸蚀氟化物污染、型材发暗；抛光污染严重，成本过高等等。这些工艺要么污染了环境，要么浪费了铝资源，要么降低了铝材表面质量，亟待进行工艺改进。 二、整平光亮工艺所谓整平光亮工艺，是继抛光、碱蚀、酸蚀之后推出的一项 新的表面前处理工艺，是对碱蚀、酸蚀工艺的深刻改造和变革，它既具有酸蚀铝耗低、去机械纹能力强、起砂快的优点，又具有抛光的亮丽，但却根本杜绝了抛光NOx污染、酸蚀氟化物污染、碱蚀碱渣污染等弊端，是一项颇具前途、具有革命性的新工艺。 (一)、工艺流程整平光亮工艺比酸蚀、碱蚀要简单得多，甚至比抛光工艺都简单，主要由下述工序组成：整平光亮→水洗→氧化。本工艺的核心是整平光亮，整平机械纹、起砂、光亮等均由整平光亮槽完成，整平光亮后即可氧化，省去除油、碱蚀、中和等工序。 (二)、型材外观经过整平光亮技术处理过的型材具有三大特点：1、平整：在整平剂作用下，1-5分钟内，可完全去掉机械纹，表面特别平整。2、细砂：在起砂剂的作用下，型材表面起了一层均匀细砂，是喷砂和酸蚀技术很难达到的。3、光亮：在光亮剂的作用下，型材表面非常光亮，几乎可跟抛光材媲美。 (三)、适用范围1、建筑型材：银白料经整平光亮后，表面非常平整、光亮、砂粒细腻均匀；着色、染色与整平光亮技术的结合，使得型材表面象经过打蜡处理后一样鲜艳；电泳与整平光亮技术的结合能大幅度提高型材档次。2、工业用材：汽车轮毂、自行车圈、自行车架等用铝合金制成的各类工业用材都可用整平光亮技术处理，以取代机械抛光，提高生产效率及产品档次。3、家用电器：很多家用电器铝制外壳，都可借助本技术提高外观质量。灯饰及装饰用材也可借用本技术。 (四)、工艺规范1、开槽：整平光亮液(开槽液) 2、生产：温度：95－110℃时间：1-5min 3、添加：当槽液液面不能满足生产要求时，应及时补充添加液。补充添加液时一定要补充到初始液位。添加后，应充分搅拌槽液，然后开始生产。 4、管理：整平光亮槽管理非常