芬頓反應器，又稱芬頓設備、芬頓氧化設備、芬頓反應設備、芬頓反應設備等，是氧化廢水的必要設備。

1.芬頓設備的主要特點：

投資省；占地面積小；處理效率高；運行成本低；易于自控；氧化能力強，運行成本相對較低；pH值正常；反應時間少等。

2.芬頓設備工藝的優點。

①對環境友好：與漂白水（次氯酸鈉）等其他化學品不同，處理後容易産生氯化有機物等有毒物質，對環境造成損害。

②占地面積小：有機物氧化速度快，停留時間短，約0.5~2小時。與一般生物處理不同，它需要12~24小時。由于時間短，相對反應槽的體積不需要太大，可以節省空間。

③操作彈性大：操作條件可根據進水水質改變，處理量可提高。一般生物處理難以靈活操作。對于高污染，隻需增加亞鐵和H2O2的劑量和适當的pH控制。

④初設成本低:與一般生物處理系統相比，投資成本約為1/3~1/4。

⑤氧化能力強:産生的氫氧自由基(OH)氧化能力相當強。可處理氯乙烯.BTEX.氯苯酚.多氯聯苯.TCE.DCE.PCE等多種毒性物質EDTA和酮類MTBE.MEK也有效。

3.芬頓設備的原理。

過氧化氫(H2O2)和二價鐵離子(Fe2 )的混合溶液将大分子氧化成小分子，将小分子氧化成二氧化碳和水。同時，Feso4可氧化成三價鐵離子，具有一定的絮凝作用。三價鐵離子變成氫氧化鐵，具有一定的網捕作用，從而達到處理水的目的。芬頓試劑在環境化學中找到了其位置，具有去除難降解有機污染物的高能力。

4.影響芬頓設備反應的因素。

影響Fenton氧化反應效果和速率因子:反應物本身的特性、H2O2的劑量、Fe2 的濃度、pH值、反應時間和溫度。

1.溫度因素。

在芬頓反應中，溫度是影響其效果的一個重要因素。随着溫度的升高，芬頓反應的速度将逐漸加快。随着溫度的升高，ーOH的生成速度将提高，這可以促進ーOH與有機物的反應，提高氧化效果，提高CODCr的去除率。溫度的升高也會加速H2O2的分解速度，分解成O2和H2O，這對ーOH的生成不利。芬頓反應最合适的溫度在不同類型的工業廢水中也不同，

2.pH值

通常，芬頓試劑在酸性環境中會發生反應。pH值的提高将限制♀OH，氫氧化鐵沉澱和催化能力喪失。如果溶液中有高濃度的H ，Fe3 不能恢複為Fe2 ，催化反應将阻礙芬頓。研究結果表明，在酸性環境中，特别是在pH在3-5之間，芬頓試劑具有較強的氧化能力。此時，有機物的降解速度相對較快，可在幾分鐘内降解。同時，有機物的反應速率與Fe2 和過氧化氫的初始濃度成正比。在工業處理中使用芬頓工藝時，最好将廢水的pH調整到3.5左右。

3.有機物

對于不同類型的工業廢水，芬頓試劑的使用和氧化效果存在差異，主要是因為不同類型的工業廢水中存在不同類型的有機物。對于糖等碳水化合物，由于羟基自由基的作用，分子會脫氫，C-C鍵斷鍊；對于水溶性聚合物和乙烯化合物，羟基自由基會斷裂C=C鍵。羟基自由基可以打開芳香族化合物，形成脂肪化合物，降低這類廢水的生物毒性，提高其生化能力。

4.H2O2和催化劑的投入。

利用芬頓工藝處理工業廢水時，需要明确藥物投入的數量和經濟性。如果H2O2投入相對較大，将提高廢水中CODCr的去除率。然而，在達到一定數量後，CODCr的去除率将逐漸下降。催化劑投入與H2O2投入相同。随着Fe2 數量的增加，CODCr的去除率将增加。達到一定程度後，CODCr的去除率将降低芬頓。在實際工作中，需要通過實驗明确H2O2和催化劑的投入。

5.芬頓設備在部分工業廢水處理中的應用。

1.芬頓設備在印染廢水中的應用。

印染廢水色度高，化學需氧濃度高，含鹽量高，可生化性弱。芬頓試劑氧化性高，可将一些難以通過生物降解的有機物轉化為可生化性好的物質，破壞染料中發色的基團，降低色度，廣泛應用于印染廢水處理中。利用芬頓衍生的工藝手段，如微電解-Fenton氧化工藝處理醌染整廢水，難以降解。化學需氧量的去除率約為93.5%，BOD5的去除率約為93%，出水色度約為95.5%。pH在2-4之間時，過氧化氫的投入為30g/L，催化劑的投入為過氧化氫的1/150。利用芬頓工藝處理中間體H酸産生的廢水，可達到50%的化學需氧量去除率。

2.芬頓設備在焦化廢水中的應用。

焦化廢水中含有多稠環芳烴和含氮雜環化合物，難以生化降解。廢水中含有大量的生物毒性和抑制性物質。即使進行生化處理，廢水也難以達到标準。厭氧有氧工藝法不能使焦化廢水達到合理的排放标準。雖然采用活性炭工藝處理可以達到一定的效果，但該工藝方法的成本消耗相對較高，會産生二次污染。芬頓工藝在難降解有機廢水處理方面具有廣闊的發展前景，效果良好。

3.應用芬頓設備垃圾滲濾液。

垃圾滲濾液含有高濃度的有機物，其中大部分難以通過生物降解，有許多有毒有害物質，氨氮濃度高，微生物營養元素比例嚴重不平衡，采用一般生化處理工藝，工藝複雜，效果一般。采用芬頓工藝處理生化處理後的垃圾滲濾液，水質可達到二次污水排放标準，提高垃圾滲濾液的生化性，為下一次生化處理提供重要保障。

4.芬頓設備在含酚廢水中的應用。

酚類物質毒性高，對人體有緻癌作用。這是一種難以降解的工業廢水。芬頓工藝可處理苯酚、甲酚等酚類物質，效果良好。如果室溫合理，pH在3-6之間，并且有氧化鐵催化劑，過氧化氫可以快速破壞酚類結構。在氧化過程中，苯環可分為二元酸，然後産生二氧化碳和水。

芬頓工藝廣泛應用于含酚廢水中，可降低廢水中的生物毒性，提高廢水中的生物降解性能。

芬頓設備的芬頓工藝可以很好地降解有毒有機污染物，并具有廣泛的應用氛圍，在實驗室和實際應用中取得了良好的效果。目前，工業廢水處理提倡循環經濟發展模式，采用單一污水處理廠處理有毒廢水，效果不理想，芬頓工藝是一種非常有效的廢水處理手段，可生化深度處理，加上其他技術實現水回收，達到回收的目的。

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