芬顿试剂
芬顿试剂配比在各类废水处理中的经验总结
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芬顿试剂配比在各类废水处理中的经验总结一、芬顿氧化工艺简介芬顿(Fenton)试剂是一种化学催化氧化反应,因其具有很强的氧化能力且对反应条件要求较低、产物无二次污染常被用作一些含高浓度、难降解有机物废水的处理工艺,业界也称之为芬顿氧化法。
芬顿试剂的原理是二价铁离子(Fe2+)和过氧化氢(H2O2)的链反应生成烃基自由基(OH),OH自由基的氧化电位为2.8V,仅次于氟,具有超强的氧化能力,同时还具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和力约为570KJ具有很强的加成反应特性,所以芬顿试剂可以毫无选择性的对绝大多数的有机物进行氧化分解反应,尤其是一些含有生物难降解或一般化学氧化难以分解的有机物废水的处理,芬顿试剂可以有效的氧化分解此类有机物,提高废水的可生化性,同时还具有非常明显的脱色除味效果。
所以芬顿氧化法特别适用于印染、医药、硝基苯、苯胺、有机硅、印刷线路板、焦化、垃圾渗滤液、石油化工、橡胶助剂化工以及含苯环化工类行业产生的污水的预处理或生化处理后出水的深度处理工艺。
二、影响芬顿氧化处理效果的因素决定芬顿氧化处理废水效果的因素主要有设备结构是否合理、芬顿试剂配比是否得当等,下面依次列举各因素在芬顿氧化反应中起到的作用。
1、反应设备构造芬顿氧化设备的构造应该能使废水与加入的试剂充分均匀的混合以利于芬顿反应进行的更充分全面,因加入的试剂中含有过氧化氢,而过氧化氢在化验废水水质时又能被当作COD提高废水的COD含量,所以设备的结构应保证已经加入试剂的废水从进水口进入设备内部到到达出水口流出设备时已经充分的将整个芬顿氧化过程完成,这就需要按照不同的水质、水量来确定合理的尺寸比例。
另外,由于芬顿氧化加入的试剂也是有药剂成本的,为了保证加入的药剂能与废水充分混合提高药剂的利用率和节省药剂成本,设备还应该具有合理的搅拌混合系统。
青州谭福环保经各种条件下的大量实验和在个类污水处理中的应用实践进行多次优化改良,研制出的FC型高效芬顿氧化塔具有根据水质水量确定的合理的尺寸规格、独立的曝气布水系统和药剂管道混合系统,合理的尺寸比例保证芬顿氧化在整个设备内部完成,独立的布水系统保证废水在设备内部分布更加均匀,曝气系统不仅对废水起到搅拌混合的作用还可提高废水的含氧量更加有利于芬顿反应条件,管道混合系统使药剂和废水在进入反应设备前已经充分均匀的混合提高药剂利用率减少药剂成本。
Fenton试剂
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微电解塔规整填料的历史性突破-消除铁碳法板结钝化,持续微电解污水填料活性铁碳床微电解刚开始的效果很理想,特别是处理酸性的有机废水,但运行两个月后,效果急剧下降。
铁碳床纯化板结、铁泥堵塞、污泥量大都是头疼的问题,反冲洗可减缓铁泥堵塞,但解决不了效果下降问题,往往需要更换填料,而在在实际工程中更换填料工作量很大。
“目前的微电解不论是用在哪个水处理方面,都存在上述问题,因此在环保工程应用上基本是行不通,有好多公司宣传得好。
我是92年开始用这方法,证明是行不通了。
为了填装铁屑把人都累蠢了。
”我公司研究所对高浓度污水处理的预处理研究已有多年,经过公司科技人员的不断开发和研究,结合众多不同类型的高浓度污水处理的成功实践经验,开发了一系列高浓度化工污水的治理方法。
高效微电解处理污水工艺应用和微电解新型规整填料的开发就是我公司自主开发的一项新技术,特别是微电解新型规整填料是我公司正在申请中的发明专利。
传统上的微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木碳,使用前要加酸碱活化,使用的过程中很容易钝化板结,又因为铁与碳是物理接触,之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用,这导致了频繁地更换微电解材料,不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。
另外,传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间,这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。
在多年探索与众多工程实例中的不断应用试验,开发了以铁屑、碳及其它金属、非金属为主要元素,并按一定的比例进行混合成型,烧结成规整化填料,具有持续高活性铁床优点,在处理高浓度污水中有以下特点:1、解决了微电解污水处理工艺填料板结、钝化、活化,更换的难题,并具有持续高活性铁床优点。
同比传统铁碳填料,损耗量降低了60%以上,同时处理产生的污泥量减少了50%以上。
该技术各单元可作为单独处理方法使用,又可作为生物处理的前处理工艺,利于污泥的沉降和生物挂膜。
2、内电解阴阳极及催化剂通过高温形成架构式合金结构,不会像铁碳混合组配那样容易出现阴阳极分离,影响原电池反应。
芬顿氧化的原理,芬顿试剂一般使用的环境条件
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芬顿氧化是一种利用过氧化氢和铁离子催化有机废水中有机物氧化降解的方法。
芬顿反应 氢氧化铁沉淀
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芬顿反应氢氧化铁沉淀
芬顿反应是一种用于氧化有机物的化学反应,它基于Fenton
试剂的使用,该试剂主要是指过氧化氢(H2O2)和氯离子
(Cl-)或其他一些过渡金属离子(如Fe2+、Cu2+等)的组合。
在反应中,H2O2和金属离子通过催化作用产生自由基,这些
自由基能够氧化有机物。
常见的Fenton试剂是氯化亚铁(FeCl2),其在反应中会与过
氧化氢反应生成过氯酸(HOCl),HOCl是一种强氧化剂,可以将有机物氧化为更简单的化合物。
在芬顿反应中,氯化亚铁可被氢氧化铁(Fe(OH)2)等其他铁化合物替代。
氢氧化铁在反应中主要起到催化剂的作用,它能够促进过氧化氢分解产生氢氧自由基,将有机物氧化为氧化产物。
另外,氢氧化铁还能够与过氧化氢反应生成羟基自由基,进一步加速有机物的氧化反应。
氢氧化铁在芬顿反应中通常以沉淀的形式存在,使用前需要将其溶解或悬浮在反应体系中。
此外,为了增加反应效率,还可以使用其他辅助剂或条件,如调节溶液的pH值、控制温度等。
3价铁的芬顿反应
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3价铁的芬顿反应芬顿反应,又称为芬顿氧化法,是一种常用的水处理方法,主要用于去除废水中的有机污染物。
这种反应是以3价铁为催化剂,在酸性条件下将有机物氧化为无机物的过程。
芬顿反应的原理是基于Fenton试剂的生成和作用机制。
Fenton试剂是指由过氧化氢和二价铁离子组成的体系,在催化剂的作用下,能够将有机物氧化为无机物。
催化剂通常选用3价铁,如Fe2+和Fe3+。
在芬顿反应中,过氧化氢是氧化剂,它的分解生成羟基自由基(HO·)。
而3价铁则是催化剂,它能够与过氧化氢反应生成羟基自由基。
羟基自由基具有极强的氧化能力,能够与有机物中的碳氢键发生反应,将有机物氧化为低分子量的无机物,如二氧化碳、水和无机酸等。
芬顿反应的条件主要包括酸性条件、适当的温度和适量的催化剂。
酸性条件可以通过添加酸性介质(如硫酸或盐酸)来实现,通常pH 值在2-4之间。
温度的选择要根据具体的反应物和反应体系来确定,一般在室温下进行反应即可。
催化剂的添加量要根据废水中有机物的浓度来确定,一般为铁离子的浓度在10-100 mg/L之间。
芬顿反应可以有效地去除废水中的有机污染物,具有操作简单、效果显著和成本低廉等优点。
它可以应用于多种废水处理领域,如工业废水处理、城市污水处理和生活污水处理等。
通过调整反应条件和催化剂的选择,可以实现对不同种类有机物的高效降解和去除。
然而,芬顿反应也存在一些限制和不足之处。
首先,对于某些难降解的有机物,芬顿反应的效果可能不理想。
其次,催化剂的选择和添加量对反应效果有重要影响,需要进行合理的调控。
另外,芬顿反应产生的副产物中可能含有一些有害物质,需要进行后续处理和排放控制。
总结来说,芬顿反应是一种有效的水处理方法,能够将有机污染物氧化为无机物。
它在废水处理领域具有广泛应用前景,但同时也需要进一步的研究和优化,以提高反应效率和减少副产物的生成。
相信随着科学技术的不断进步,芬顿反应将在环境保护和水资源管理中发挥更大的作用。
芬顿反应流程 -回复
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芬顿反应流程-回复芬顿反应流程是一种常见的环境修复技术,它通过氢过氧化物(H2O2)和铁盐(Fe2+或Fe3+)的反应产生一系列活性自由基,进而降解有机污染物。
这种反应具有高效、经济、环保的特点,在环境工程领域得到广泛应用。
下面我将详细介绍芬顿反应的流程,让我们一起逐步探索这个过程。
1. 第一步:制备芬顿试剂芬顿试剂的主要成分是氢过氧化物和铁盐,我们首先要制备这个试剂。
选择适当的铁盐,如硫酸亚铁(FeSO4)或硫酸铁(Fe2(SO4)3),溶解在去离子水中,生成铁离子。
然后,将适量的氢过氧化物加入到铁离子溶液中,搅拌均匀,形成芬顿试剂。
2. 第二步:反应条件调节芬顿反应的效果与反应条件密切相关。
主要的调节参数包括pH值、反应温度和铁与氢过氧化物的摩尔比例。
一般来说,营造弱酸性环境(pH 值在2-4之间)能够提高反应的效率。
温度的选择与具体有机污染物种类密切相关,一般在25-40摄氏度范围内进行反应。
至于铁和氢过氧化物的摩尔比例,应根据具体的有机污染物种类和浓度进行优化调节。
3. 第三步:反应开始将制备好的芬顿试剂注入反应体系中,然后加入待降解的有机污染物。
反应开始后,芬顿试剂中的铁离子会与有机物中的活性基团发生反应,生成有机自由基。
与此同时,氢过氧化物会被还原为羟基自由基(•OH)。
这些自由基具有极强的氧化能力,能够极大程度上破坏有机物的分子结构。
4. 第四步:自由基反应生成的有机自由基和羟基自由基开始与有机污染物中的键结构发生反应。
这些反应通常包括氢原子的脱除、断键和自由基链反应等。
有机物分子中的化学键随着反应的进行而被破坏,导致反应物分子尺寸减小,并最终形成低分子量的化合物。
5. 第五步:降解产物分析反应进行一段时间后,需要对反应体系中生成的降解产物进行分析。
常见的分析方法包括高效液相色谱(HPLC)和质谱(MS)等。
这些分析方法可以帮助我们了解芬顿反应的效果,确认有机污染物是否被有效降解,并确定降解产物的种类和浓度。
芬顿试剂
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芬顿试剂是以亚铁离子(Fe2+)为催化剂用过氧化氢(H2O2)进行化学氧化的废水处理方法。
由亚铁离子与过氧化氢组成的体系,也称芬顿试剂,它能生成强氧化性的羟基自由基,在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏,最终氧化分解。
芬顿氧化法可有效地处理含硝基苯、ABS等有机物的废水以及用于废水的脱色、除恶臭。
一般来说,投加质量比:双氧水:亚铁离子=20:1到1:1。
看你的水样做小试来决定。
使用稀硫酸,在加入芬顿试剂之前先调好pH即可最佳的pH为4附近,因为双氧水和亚铁加入后都多少会使pH降低酸度升高。
通常,双氧水体积=水样体积*1%,硫酸亚铁质量=双氧水体积等重/4克。
相当于1m³废水,加双氧水10Kg,加硫酸亚铁2.5Kg。
COD为150mg/l的情况:取100ml水样,先调ph至3-5,然后加入硫酸亚铁晶体0.25g,之后加入1ml双氧水,待反应一段时间后,加碱调ph至8左右,再取上清液测COD,按质量浓度双氧水:COD=1:1,摩尔浓度Fe2+:H2O2=1:3,先试一下,由于不知是何种废水,具体的处理效果需要据实调整。
不同水质,亚铁跟双氧水的最佳比例是不同的。
这个要做试验确定,你可以先定双氧水的量。
如果要出来到100mg/L以下,估计0.2mL30%的双氧水加入到1L废水中就可以了。
如果60mg/L以下,估计0.4mL30%双氧水加入到1L废水中就可以了。
双氧水加料可以根据实际颜色调整,由初始黑色变成红色,水中(因COD 目前我们无法测量)MA、NMP等含量降低到一定标准后完成,进入下一步。
具体水样废料含量不同,加料改变需据小试确定。
硫酸亚铁芬顿试剂投加顺序与污泥沉降处理芬顿试剂法是针对一些特别难降解的机有污染物如高cod,利用硫酸亚铁和双氧水的强氧化还原性,生成反应强氧化性的羟基自由基,与难降解的有机物生成自由基,最后有效的氧化分解(芬顿(Fenton)试剂反应机理)。
芬顿试剂的处理效果受到废水污染物浓度,反应的pH值,硫酸亚铁与双氧水的比例,双氧水的投加浓度的影响。
芬顿试剂的分类
![芬顿试剂的分类](https://img.taocdn.com/s3/m/3e562939cd1755270722192e453610661ed95ab4.png)
芬顿试剂的分类1. 介绍芬顿试剂是一种强氧化剂,广泛应用于化学、环境和生物领域中。
它由过氧化氢(H2O2)和二价铁(Fe2+)组成。
芬顿试剂能够通过产生氢氧自由基来氧化有机物,从而分解和去除有害物质。
在这篇文章中,我们将讨论芬顿试剂的分类及其应用。
2. 芬顿试剂的分类根据使用的铁盐浓度和酸洗液的pH值,芬顿试剂可以分为以下几类:2.1 酸性芬顿试剂酸性芬顿试剂是指在酸性条件下制备的芬顿试剂。
通常使用的酸是盐酸(HCl)或硫酸(H2SO4)。
酸性芬顿试剂适用于对酸性废水中的有机物进行处理。
酸性条件有助于维持较低的反应pH值,促进芬顿反应的进行。
2.2 碱性芬顿试剂碱性芬顿试剂是指在碱性条件下制备的芬顿试剂。
常用的碱有氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)。
碱性芬顿试剂适用于处理碱性废水中的有机物。
碱性条件有助于提高反应pH值,使其接近中性,从而促进芬顿反应的进行。
2.3 中性芬顿试剂中性芬顿试剂是指在中性条件下制备的芬顿试剂。
常用的中性缓冲液包括磷酸盐缓冲液和乙酸盐缓冲液。
中性芬顿试剂适用于中性废水中的有机物处理。
中性条件下的芬顿反应速率较慢,但可以有效地降解难以降解的化合物。
3. 芬顿试剂的应用芬顿试剂广泛应用于各个领域,下面详细介绍其应用场景:3.1 水处理芬顿试剂在水处理领域中起到重要的作用。
它能够有效地去除废水中的有机物和重金属离子。
通过芬顿试剂的氧化作用,有机物被分解为无害的物质。
同时,二价铁能够与重金属离子发生沉淀反应,从而将其去除。
3.2 土壤修复芬顿试剂在土壤修复中也有广泛的应用。
有机污染物对土壤和地下水造成了严重的污染。
芬顿试剂能够将有机污染物氧化为无害的物质,从而净化土壤。
此外,芬顿试剂还能够去除土壤中的重金属污染物,促进土壤的修复和恢复。
3.3 废水处理在工业生产中,废水中常常含有大量的有机物和毒性物质。
芬顿试剂被广泛应用于废水处理行业。
通过芬顿试剂的作用,有机物被迅速氧化分解,从而降低废水的污染程度。
芬顿氧化破络
![芬顿氧化破络](https://img.taocdn.com/s3/m/e3d77a93c0c708a1284ac850ad02de80d4d806a4.png)
芬顿氧化破络芬顿氧化破络是一种常用的环境修复技术,通过芬顿试剂的氧化作用,能够有效地降解有机污染物。
本文将介绍芬顿氧化破络的原理、应用及其优缺点。
一、芬顿氧化破络的原理芬顿氧化破络是通过Fenton试剂的氧化还原反应来实现的。
Fenton 试剂是由过氧化氢和铁离子组成的混合物,通过加入适量的铁离子催化过氧化氢的分解生成羟基自由基(·OH),这些自由基具有强氧化性,能够与有机污染物发生反应,将其分解为无害的物质。
芬顿氧化破络的反应过程可以用以下化学方程式表示:Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + ·OH + OH-这一反应是一个自由基链反应过程,其中·OH是高度活性的自由基,具有非常强的氧化能力。
二、芬顿氧化破络的应用芬顿氧化破络广泛应用于环境修复领域,特别是对于一些难降解的有机污染物,如苯系化合物、酚类、农药等具有良好的降解效果。
其应用主要包括以下几个方面:1. 土壤修复:芬顿氧化破络可以有效地降解土壤中的有机污染物,对于重金属污染物也有较好的修复效果。
通过将Fenton试剂喷洒或注入到土壤中,使其与有机污染物发生反应,达到修复土壤的目的。
2. 水体净化:芬顿氧化破络可以用于水体的净化和废水的处理。
将Fenton试剂加入到水体中,与有机污染物发生氧化反应,可以将有机物降解为无害的物质,提高水体的水质。
3. 大气污染治理:芬顿氧化破络也可以用于大气污染的治理。
将Fenton试剂喷洒到空气中,与空气中的有机污染物发生反应,降解为无害的物质,净化大气环境。
三、芬顿氧化破络的优缺点芬顿氧化破络作为一种环境修复技术,具有以下优点:1. 高效性:芬顿氧化破络能够高效降解有机污染物,对于难降解的有机物也能够取得显著的降解效果。
2. 广谱性:芬顿氧化破络对于不同种类的有机污染物都具有较好的降解效果,适用范围广。
3. 操作简便:芬顿氧化破络的操作相对简单,不需要复杂的设备和工艺条件。
fenton
![fenton](https://img.taocdn.com/s3/m/98f8b78783d049649b6658ee.png)
反应机理
体系中反应过程极为复杂,还有一些反应善未发现。
自由基原理:羟基自由基(· OH)具有氧化能力强,对有机物选择性 小,很高的电负性或亲电性,还有加成作用。 絮凝机理:产生铁水络合物,取得好的处理效果不能单纯因为是· OH
操作条件
合适的H2O2与 Fe2+的物质量比:10-290
最适温度:20-40 ℃ 最佳PH :2.0-4.0 合适的反应时间:90-100min
电-Fenton法
阴极电-Fenton法:
操作PH:1.5右,进水COD:1000-50000mg/L, COD去 除率:80%-99%,污泥减量80%,但电流效率较低。
Fenton法与其它技术联用
Fenton法-生物法联用
Fenton法-混凝法联用
Fenton法-活性炭法联用
总结:
Fention家族(传统Fention、类Fention 、 Fenton法与其它技术联用)可解决进水 COD为50-50000mg/L的多数有机废水问 题,在一些对经济成本不敏感的工业过程 中得到了广泛的应用。 今后要进一步研究反应机理,尽可能减少 试剂的使用和能量的消耗,减低污泥产量, 以降低运行成本和提高企业效益。
不同水质的废水的操作条件也不同,应用 时要先进行实验确定最佳操作条件。
类Fention法
普通Fenton法不能充分矿化有机物,对 H2O2的利用率不高,产泥量大。为了进一 步提高进水COD的适用范围,提高反应 效率,发展了类Fention法。
光-Fenton法: 电-Fenton法:
光-Fenton法:
处理效能及应用
进水COD:50-1000mg/L,处理水量:403000m3/d ,氧化池的规模:0.375126m3,COD去除率:50-80%,色度去除 率:80%以上。 该方法具有方便快捷、易于操作的优点, 但多污泥,经济成本较高是它的劣势。 用于去除高色度,可生化性差,含有毒物 质的废水。即可作为废水处理的预处理, 又可作为最终的深度处理。
FENTON试剂
![FENTON试剂](https://img.taocdn.com/s3/m/b6dc51e2ee06eff9aef807ea.png)
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。
Fenton试剂因其发音,又被称之为“粪桶试剂”(非专业用语)。
氧化机理Jeseph指出Fe 和Fe 都能与H202反应。
Fenton试剂反应过程如下:(1) H2O2+ Fe →OH- + Fe + OH-(2)Fe + OH- →Fe + 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+ Fe→Fe-OOH+ H(4) Fe-OOH →HO2+ Fe(5)HO2+ Fe →Fe + HO2(6)HO2+ Fe →Fe + O + 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[ Fe ]与[ Fe ] 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O-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Fe、PH、H2O2反应途径和中间产物。
Kan提出Fenton 反应会产生被水包围并与Fe 疏松连接的·OH,它能氧化大多数有机物。
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和氧化物[2]。
芬顿试剂实验方案 最终版
![芬顿试剂实验方案 最终版](https://img.taocdn.com/s3/m/d52ca88cb14e852459fb5753.png)
最终版--芬顿试剂实验方案.芬顿试剂氧化技术应用实验一、实验目的:1、探究对芬顿试剂氧化能力的影响因素2、确定其最佳氧化条件。
二、实验原理:由亚铁离子与过氧化氢组成的体系,称为芬顿试剂,它能生成强氧化性的羟基自由基,在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏,最终氧化分解。
芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应。
主要反应大致如下:2+3+-+HO·+HO==Fe +OHFe 223+ +HO+OH-==Fe2++H2O+HO·Fe 223+2++ +HO2 O +H==Fe Fe+H22HO2+HO==HO+O↑+HO·2222芬顿试剂通过以上反应,不断产生HO·(羟基自由基,电极电势2.80EV,仅次于F2),使得整个体系具有强氧化性,可以氧化氯苯、氯化苄、油脂等等难以被一般氧化剂(氯气,次氯酸钠,二氧化氯,臭氧,臭氧的电极电势只有2.23EV)氧化的物质。
根据上述Fenton试剂反应的机理可知,OH ·是氧化有机物2+-]决定了OH、]O、的有效因子,而[Fe][H[OH·的产量,因而决22定了与有机物反应的程度。
.影响该系统的因素包括溶液pH值、反应温度、HO投加量及22投加方式、催化剂种类、催化剂与HO投加量之比等。
22三、实验装置设备与药品试剂:装置与设备:1、锥形瓶;2、pH 计;3、容量瓶;4、烧杯;5、可见分光光度计;6摇床振荡器;7、电加热器;实验药品与试剂:1、FeSO.7HO;2、HO(30%);222423、甲基橙印染废水样品;4、稀硫酸;5、蒸馏水水样的选着:实验室采用浓度为50mg/L的甲基橙水溶液作为模拟有机废水。
选择甲基橙水溶液作模拟有机废水的原因,只采用甲基橙成分单一,而且甲基橙属于分析纯,相对于工业级的染料能更准确更容易地把握反应的规律和本质。
甲基橙操作液的配置:称取0.05g无水甲基橙固体,定容到1000ml的容量瓶即得所需50mg/L 操作液现配现用。
芬顿试剂芬顿试剂
![芬顿试剂芬顿试剂](https://img.taocdn.com/s3/m/682e90d1ad51f01dc281f154.png)
芬顿试剂溶液PH的影响:分别取1000ml废水置于6个烧杯中,控制FeSo4.7H2O2投加量为4g/l, H2O2(30%)投加量为40ml/l,反应时间为3小时,用H2SO4溶液将PH分别调节至1、2、3、4、5、6,试验结果见图1。
图一表明,当水样的PH为3时,处理效果较好。
其原因是PH的变化直接影响到Fe2+、Fe3+的络合平衡关系,从而影响FENTON试剂的氧化能力。
芬顿试剂是在PH呈酸性条件下发生作用的。
在中性和碱性环境下,Fe2+不能催化双氧水产生OH,而是在自身碱性条件下生成沉淀。
按照经典的Fenton试剂反应理论,PH升高不仅抑制了。
OH 的产生,而且使溶液中Fe2+以氢氧化铁的形式沉淀而失去催化能力。
当PH过低时,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。
有关研究显示:Fenton 试剂在酸性条件下,特别是PH 在3-5时氧化能力很强;PH过高时,双氧水的氧化还原电位低,氧化能力弱,还会造成其无效分解,不利于CODcr的去除。
从图中可以看出,在PH为3时,色度的去除也达到了最佳效果,色度的去除是随着CODcr去除效果的增加而增加。
因此在PH为3时CODcr去除率达到最高,色度的去除也达到了最佳效果。
FeSo4.7H2O2投加量的影响分别取1000ml废水于6个烧杯中,控制PH为3,双氧水30%投加量为40ml/l,分别投入不同量的FeSo4.7H2O2晶体,反应时间为3h,试验结果如表2 FeSo4.7H2O2的最佳投加量为4g/l FeSo4.7H2O2投加量过多或过少都会影响OH的产生,废水的处理效果均会下降。
其原理在于:1由于FeSo4.7H2O2是羟自由基捕捉剂,浓度过高,会同产生的OH反应,从而使OH的表观生成速率下降2若溶液中初始FeSo4.7H2O2浓度过高,则反应开始时双氧水分解速率过快,迅速产生大量的OH,引起OH自身发生反应2OH+2OH=2H2O+O2致使一部份最初产生的OH消耗掉,也表现为CODcr的去除率下降因此,可以说明Fenton反应不时简单地由Fe2+来催化完成的,而是以某些络合物的内部变价的形式来完成的,这一点在一定程度上证实了Bossmann给出的Fenton试剂作用机理。
芬顿试剂
![芬顿试剂](https://img.taocdn.com/s3/m/7f50b73731b765ce0508148a.png)
芬顿试剂是以亚铁离子(Fe2+)为催化剂用过氧化氢(H2O2)进行化学氧化的废水处理方法。
由亚铁离子与过氧化氢组成的体系,也称芬顿试剂,它能生成强氧化性的羟基自由基,在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏,最终氧化分解。
芬顿氧化法可有效地处理含硝基苯、ABS等有机物的废水以及用于废水的脱色、除恶臭。
一般来说,投加质量比:双氧水:亚铁离子=20:1到1:1。
看你的水样做小试来决定。
使用稀硫酸,在加入芬顿试剂之前先调好pH即可最佳的pH为4附近,因为双氧水和亚铁加入后都多少会使pH降低酸度升高。
通常,双氧水体积=水样体积*1%,硫酸亚铁质量=双氧水体积等重/4克。
相当于1m3废水,加双氧水10Kg,加硫酸亚铁。
COD为150mg/l的情况:取100ml水样,先调ph至3-5,然后加入硫酸亚铁晶体,之后加入1ml双氧水,待反应一段时间后,加碱调ph至8左右,再取上清液测COD,按质量浓度双氧水:COD=1:1,摩尔浓度Fe2+:H2O2=1:3,先试一下,由于不知是何种废水,具体的处理效果需要据实调整。
不同水质,亚铁跟双氧水的最佳比例是不同的。
这个要做试验确定,你可以先定双氧水的量。
如果要出来到100mg/L以下,估计%的双氧水加入到1L废水中就可以了。
如果60mg/L以下,估计%双氧水加入到1L废水中就可以了。
双氧水加料可以根据实际颜色调整,由初始黑色变成红色,水中(因COD 目前我们无法测量)MA、NMP等含量降低到一定标准后完成,进入下一步。
具体水样废料含量不同,加料改变需据小试确定。
硫酸亚铁芬顿试剂投加顺序与污泥沉降处理芬顿试剂法是针对一些特别难降解的机有污染物如高cod,利用硫酸亚铁和双氧水的强氧化还原性,生成反应强氧化性的羟基自由基,与难降解的有机物生成自由基,最后有效的氧化分解()。
芬顿试剂的处理效果受到废水污染物浓度,反应的pH值,硫酸亚铁与双氧水的比例,双氧水的投加浓度的影响。
fenton试剂法的氧化机理
![fenton试剂法的氧化机理](https://img.taocdn.com/s3/m/abd2ff870d22590102020740be1e650e53eacf47.png)
fenton试剂法的氧化机理
Fenton试剂法是一种常用的氧化方法,其氧化机理主要包括以下几个步骤:1. 铁离子与过氧化氢反应生成羟基自由基(·OH):在酸性条件下,Fe2+与H2O2反应生成Fe3+和·OH.这个反应是Fenton试剂法的核心,因为羟基自由基是一种强氧化剂,能够将有机物氧化成无机物。
2. 羟基自由基与有机物反应:羟基自由基具有很高的氧化能力,能够将有机物氧化成无机物。
这个过程是Fenton试剂法的主要氧化过程。
3. 铁离子再生:在氧化过程中,Fe3+会被还原成Fe2+,从而实现了铁离子的再生。
这个过程可以持续进行,直到有机物被完全氧化。
综上所述,Fenton试剂法的氧化机理主要基于羟基自由基的强氧化能力,将有机物氧化成无机物。
同时,铁离子的再生也使得这个过程可以持续进行。
因此,Fenton试剂法在污水处理、有机废水处理等领域得到了广泛应用。
芬顿试剂的应用及发展前景
![芬顿试剂的应用及发展前景](https://img.taocdn.com/s3/m/95834b80db38376baf1ffc4ffe4733687f21fc61.png)
芬顿试剂的应用及发展前景一、本文概述芬顿试剂,作为一种强大的氧化剂,自其问世以来,已在多个领域展现出其独特的应用价值。
本文旨在全面阐述芬顿试剂的应用现状以及未来的发展前景。
我们将首先介绍芬顿试剂的基本概念和性质,然后深入探讨其在环境保护、工业生产、医疗卫生等领域的具体应用,并对芬顿试剂的未来发展趋势进行展望。
通过对芬顿试剂的深入研究,我们期望能够为读者提供一个全面了解其应用及发展前景的视角,并为相关领域的实践和研究提供有益的参考。
二、芬顿试剂的基本原理与性质芬顿试剂,又称为芬顿氧化法,是一种基于自由基的高级氧化过程,它利用亚铁离子(Fe²⁺)和过氧化氢(H₂O₂)之间的链式反应产生强氧化性的羟基自由基(·OH)。
这些自由基具有极高的氧化电位(80V),仅次于氟(87V),因此能够无选择性地氧化大多数有机污染物,甚至包括一些难以降解的有毒有害物质。
芬顿试剂的基本原理可以概括为两个阶段:首先是亚铁离子与过氧化氢反应生成三价铁离子和羟基自由基,随后三价铁离子再与过氧化氢反应生成二价铁离子和过氧化氢自由基。
这两个反应循环进行,不断产生羟基自由基,从而实现有机物的持续氧化降解。
芬顿试剂的性质主要体现在其强氧化性和适用性上。
强氧化性使得芬顿试剂能够迅速降解有机物,甚至将其矿化为二氧化碳和水。
而适用性则体现在芬顿试剂对多种有机物的降解能力上,包括酚类、染料、农药、表面活性剂、有机酸等。
芬顿试剂还具有一定的选择性,能够通过调控反应条件实现特定污染物的去除。
然而,芬顿试剂也存在一些局限性,如反应过程中产生的铁泥可能导致二次污染,以及过氧化氢的分解速度受pH值、温度和浓度等因素的影响较大。
因此,在实际应用中,需要综合考虑芬顿试剂的优缺点,通过优化反应条件和引入其他技术手段来提高其处理效果和环境友好性。
三、芬顿试剂的应用领域芬顿试剂作为一种强大的氧化剂,其应用领域广泛且多样,涉及到环境保护、能源开发、化工生产等多个方面。
芬顿加硫酸亚铁和双氧水的原理
![芬顿加硫酸亚铁和双氧水的原理](https://img.taocdn.com/s3/m/441e2096d0f34693daef5ef7ba0d4a7303766c7d.png)
芬顿加硫酸亚铁和双氧水的原理
芬顿加硫酸亚铁和双氧水的反应原理可以概括为以下几点:
1. 芬顿试剂组成
芬顿试剂是指硫酸亚铁的水溶液,由硫酸亚铁(FeSO4)和硫酸(H2SO4)配制而成。
2. 双氧水的组成
双氧水是指过氧化氢的水溶液(H2O2)。
双氧水易分解生成氧气。
3. 氧化还原反应
当芬顿试剂和双氧水混合时,会发生氧化还原反应。
其中H2O2具有强氧化性,Fe2+具有还原性。
4. 亚铁离子氧化
双氧水将硫酸亚铁中的Fe2+氧化为Fe3+。
双氧水本身也被还原生成氧气和水。
5. 气泡生成
这个反应中会大量生成氧气气泡。
2H2O2 = 2H2O + O2↑
6. 褐色沉淀生成
同时还会生成褐色的氢氧化铁沉淀。
这是因为产生的Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3。
7. 催化作用
这个反应中硫酸的小量存在会起到催化作用,加快反应速率。
8. 反应放热
该反应是exothermic反应,会释放出热量,溶液温度会上升。
9. 应用
这一反应过程可以应用于检验双氧水溶液中的过氧化氢含量。
气泡的多少和沉淀颜色的深浅反映H2O2的浓度。
综上,芬顿试剂和双氧水可发生典型的氧化还原反应,这一反应原理有许多应用。
高级氧化技术—(芬顿试剂氧化)
![高级氧化技术—(芬顿试剂氧化)](https://img.taocdn.com/s3/m/ef5d30de524de518964b7dc6.png)
1 基本概念芬顿试剂是Fe2+和H2O2共同组成的氧化体系,H2O2在Fe2+和紫外光的催化作用下通过链式反应产生氧化性极强的羟基自由基,是一种很强的氧化体系。
目前该技术的应用和研究主要集中在环保领域中难降解有机废物的处理与处置。
当 Fenton发现芬顿试剂时,尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。
20多年后,有人假设可能反应中产生了经基自由基,由于H2O:在催化剂Fe3+(Fe2+)的存在下,能高效率地分解生成具有强氧化能力和高电负性或亲电子性(电子亲和能力569.3KJ的经基自由基(·OH ),·OH 可以氧化降解水体中的有机污染物,使其最终矿化为C02,H20及无机盐类等小分子物质。
据计算在pH=4的溶液中,-OH的氧化电位高达2.73 V,其氧化能力在溶液中仅次于氢氟酸。
因此,通常的试剂难以氧化持久性有机物,特别是芳香类化合物及一些杂环类化合物,芬顿试剂对其中的绝大部分都可以无选择地氧化降解。
2、反应机理(1)Fenton试剂产生强氧化能力有关芬顿试剂的反应机理,一种研究认为是无机物之间的反应,像Fe2+, Fe3+, H202, ·OH,HO2·和02-·,这是一般的芬顿反应体系中都存在的。
这部分反应的机理研究主要通过化学捕获剂和先进的分析仪器来完成,研究主要集中在是产生以9基自由基或烷氧自由基为主的氧化物种,还是产生以铁为中心的高价瞬态氧化物种。
近年来,研究人员发现,毗咤可以作为自由基的捕获剂用于捕获102·自由基。
而同时,-OH自由基的竞争反应不影响到对HO2·自由基的捕获。
依据此种发现,研究人员提出了高能的自由基和氧化剂的产生机理,这也是芬顿反应比较成熟的机理论断。
然而直到现在,对铁氧化后在反应中存在的形态等方面还有很多问题需要研究。
针对这一现象,一些学者提出了许多中间过程,归纳起来主要有几种:pH值在2.5一4.5之间时,低浓度的Fe2+主要以Fe(OH)(H20)52+的形式存在,这个反应的发生是H2O2在Fe2+的第一个配位体上发生了配位交换,随后发生了体内二电子的转移反应,生成F4+的复合物。
芬顿反应器参数
![芬顿反应器参数](https://img.taocdn.com/s3/m/d16f0ce7dc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b071b006.png)
芬顿反应器参数
芬顿反应器是一种用于处理废水中有机物的设备,主要利用芬顿试剂(Fe2+和H2O2)进行氧化还原反应。
以下是芬顿反应器的主要参数:
1.芬顿试剂的投加量:一般根据废水中的有机物浓度、水质特性等因素进行调整,投加量一般在1-50mg/L范围内。
2.pH值:芬顿反应的最佳pH值范围为6-8,过高或过低的pH 值都会影响反应效果。
3.反应时间:芬顿反应通常需要在1-60分钟内完成,反应时间过长可能导致氧化过度,降低废水处理效果。
4.反应温度:芬顿反应一般在常温下进行,温度过高或过低都会影响反应速率。
5.反应器类型:芬顿反应器有多种类型,如固定床反应器、流动反应器、生物膜反应器等。
反应器的选择需根据废水处理规模、水质特性等因素进行考虑。
6.废水处理效果:芬顿反应器对废水中的有机物、色度、嗅味等有较好的去除效果,但对难降解有机物和有毒物质的处理效果可能有限。
请注意,以上参数仅供参考,实际应用时需根据具体情况进行调整。
芬顿系统原理
![芬顿系统原理](https://img.taocdn.com/s3/m/2ba1628c6037ee06eff9aef8941ea76e58fa4aa9.png)
芬顿系统采用芬顿试剂(即过氧化氢和亚铁离子)对废水进行深度氧化处理。
在适当的pH值下,过氧化氢与亚铁离子反应生成羟基自由基(OH·),羟基自由基具有强氧化能力和高电负性,能够选择性地氧化水中的大部分有机物,特别适用于生物降解困难或无效的有机废水处理。
羟基自由基的高氧化能力与废水中的有机物反应,可分解氧化有机物,进一步降低废水中生物难分解的COD。
此外,芬顿试剂中的亚铁离子和过氧化氢组成的体系也被称为芬顿试剂,能产生强氧化性的羟基自由基,在水溶液中会与难降解有机物生成有机自由基,破坏其结构,最终氧化分解。
总的来说,芬顿系统的原理是以亚铁离子为催化剂,以过氧化氢进行化学氧化的废水处理方法。
如需了解更多信息,建议查阅芬顿系统相关论文或咨询环境工程专家。
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芬顿试剂
是以亚铁离子(Fe2+)为催化剂用过氧化氢(H2O2)进行化学氧化的废水处理方法。
由亚铁离子与过氧化氢组成的体系,也称芬顿试剂,它能生成强氧化性的羟基自由基,在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏,最终氧化分解。
芬顿氧化法可有效地处理含硝基苯、ABS等有机物的废水以及用于废水的脱色、除恶臭。
一般来说,投加质量比:双氧水:亚铁离子=20:1到1:1。
看你的水样做小试来决定。
使用稀硫酸,在加入芬顿试剂之前先调好pH即可最佳的pH为4附近,因为双氧水和亚铁加入后都多少会使pH降低酸度升高。
通常,双氧水体积=水样体积*1%,硫酸亚铁质量=双氧水体积等重/4克。
相当于1m3废水,加双氧水10Kg,加硫酸亚铁2.5Kg。
COD为150mg/l的情况:取100ml水样,先调ph至3-5,然后加入硫酸亚铁晶体0.25g,之后加入1ml双氧水,待反应一段时间后,加碱调ph至8左右,再取上清液测COD,按质量浓度双氧水:COD=1:1,摩尔浓度Fe2+:H2O2=1:3,先试一下,由于不知是何种废水,具体的处理效果需要据实调整。
不同水质,亚铁跟双氧水的最佳比例是不同的。
这个要做试验确定,你可以先定双氧水的量。
如果要出来到100mg/L以下,估计0.2mL30%的双氧水加入到1L废水中就可以了。
如果60mg/L以下,估计0.4mL30%双氧水加入到1L废水中就可以了。
双氧水加料可以根据实际颜色调整,由初始黑色变成红色,水中(因COD目前我们无法测量)MA、NMP等含量降低到一定标准后完成,进入下一步。
具体水样废料含量不同,加料改变需据小试确定。
硫酸亚铁芬顿试剂投加顺序与污泥沉降处理
芬顿试剂法是针对一些特别难降解的机有污染物如高cod,利用硫酸亚铁和双氧水的强氧化还原性,生成反应强氧化性的羟基自由基,与难降解的有机物生成自由基,最后有效的氧化分解(芬顿(Fenton)试剂反应机理)。
芬顿试剂的处理效果受到废水污染物浓度,反应的pH值,硫酸亚铁与双氧水的比例,双氧水的投加浓度的影响。
投料顺序:芬顿试剂的主要药剂是硫酸亚铁与双氧水与碱。
硫酸亚铁与双氧水的投加顺序会影响到废水的处理效果。
先通过正交实验将硫酸亚铁与双氧水的投加比例得出(一旦控制不好便容易返色)。
再按照先调PH值,投加硫酸亚铁,再投加双氧水,再进行pH 值调节的顺序进行投加。
在硫酸亚铁投加后反应15分钟左右,再进行双氧水的投加,反应20~40分钟后再加入碱回调pH值,处理效果更佳。
污泥处理:由于芬顿氧化过程中硫酸亚铁的大量投加,使得硫酸亚铁中铁离子的大量沉淀,产了大量的铁泥。
甚至会造成大量的污泥悬浮物在废水中难以沉降。
出现这种情况的原因大多数是因灰硫酸亚铁与双氧水的投加比例没有控制好,或双氧水投加过量、反应不彻底导致。
出现这种情况后可以通过投加絮凝剂(聚丙烯酰胺)进行强化絮凝沉淀。
或者通过投加石灰粉进行PH值调节及助凝对悬浮物进行凝聚沉淀。
利用硫酸亚铁芬顿对一些高色度与高COD废水的去除率都可以达到90%-95%。
测量当前池中水液位X米;处理水量为4Xm3,COD已测为n;
硫酸亚铁分子量152,一般为7水硫酸亚铁,分子量为278;
如果芬顿体系中如果氧化性物质多,那么硫酸亚铁的比例就要大一些,如果还原性物质多双氧水就要多一点,一般有机物体现为还原性,所以若是除COD的话,按照需要氧化200ppm的COD计算,可依照以下计算公式:双氧水与硫酸亚铁的质量比为1:2,加亚铁前保证处理反应器中的pH值在3.5~4.0,加入1400ppm的亚铁,再加入700ppm的双氧水,反应40min左右。
通常按质量浓度双氧水:COD=1:1,摩尔浓度Fe2+:H2O2=1:3换算即可,具体根据污染物浓度进行正交实验来确定。
以水中COD含量计算其投加量则H2O2:COD的质量浓度为1:1,可先计算出所需双氧水投加量,再按硫酸亚铁跟双氧水的体积比一般为:3:1。
也就是说Fe2+:H2O2=1:3的摩尔浓度进行投加。
具体的投加量并不是固定的,在实际应用中,可根据水中污染物进行调节,如水中还原性物质比较多,可相应投加多一点的双氧水,相反的氧化性物质比较多时则Fe2+的投加比例须增大。