Fenton家族废水高级氧化处理技术

Fenton家族废水高级氧化处理技术

一、技术简介
  目前台湾有很多产业的废水处理场须增设高级废水处理单元才能达到98年的放流水标准，至今已发展的高级废水处理技术包括臭氧氧化法、活性碳吸附法、薄膜分离法、湿式氧化法及Fenton氧化法等，其中以Fenton氧化法（H2O2/Fe2+）被认为是一种最有效、简单且经济的方法，其他方法则因初设成本或操作成本太高而较难被业者接受。Fenton氧化法虽有高效率、低操作费的优点，但同时因其会产生大量的铁污泥，成为应用时的一大缺点。本研究团队于94年度起决定以Fenton氧化法产生.OH (hydroxyl radical）的原理为基础，开发改良式低污泥的废水高级氧化处理技术，我们称此为Fenton家族（Fenton Family）高级处理技术。
  Fenton氧化法的反应式如式(1)，所产生'OH的氧化能力在所有氧化剂中排第二，仅次于氟。
  H2O2+Fe2+ → . OH+OH-+Fe3+ →Fe(OH)3↓         (1)
  影响Fenton法氧化反应效果与速率的因子有下列几项：（1）反应物本身的特性、（2）H2O2的剂量、（3）Fe2+的浓度、（4）pH值、（5）反应时间及（6）温度等。Fenton法反应的pH值一般约在3～4。
  Fenton家族处理技术乃针对Fenton法污泥产量太多的缺点加以改良，利用电场或结晶技术来提升处理效果及降低化学污泥产量，使适用范围大为增加。Fenton家族高级处理技术的演进由传统Fenton法、电解氧化-Fenton法（简称FentonⅡ）、电解还原-Fenton法（简称FentonⅢ）、至流体化床-Fenton法（简称FentonⅣ）。图1为Fenton家族高级处理技术发展历程，FentonⅢ及FentonⅣ分别为目前高浓度与低浓度废水的重点低污泥处理技术。
  表1. Fenton家族处理技术与其它高级处理技术的比较
  

项目	比较基准：COD＝200mg/L处理至COD＝100mg/L
	薄膜分离法	活性碳吸附法	化学混凝法	臭氧氧化法	传统Fenton法	电解还原-Fenton法	流体化床-Fenton法
特点	提浓污染物	吸附有机物	混凝有机物	氧化有机物	氧化有机物	氧化有机物	氧化有机物
COD去除率 （％）	90-95	20-75	20-50	30-60	65-85	70-90	70-90
设备成本 （万元/m3）	2-4	0.9-1.5	0.2-0.5	2-4	0.2-0.5	0.5-1.5	0.23-0.7
操作成本 (元/m3)	15-35	12-40	3-15	25-35	10-25	8-15	8-15
操作成本 (元/kgCOD)	150-350	100-400	30-150	250-350	100-250	80-150	100-150
技术差异性	需处理提浓液	需再生活性碳	需处理污泥	需处理O3废气	需处理污泥	污泥量较传统Fenton少80％	污泥量较传统Fenton少70％

  图1为Fenton家族处理技术的应用方式，其中电解还原-Fenton法(FentonⅢ)适用于高浓度生物难分解废水(COD>1000mg/L)的处理，可作为生物前处理以改善水质，提升后续生物处理能力；流体化床-Fenton法(FentonⅣ)适用于低浓度生物难分解废水(COD

挤在北京，给首都添麻烦了……