微電解-Fenton技術在工業(yè)廢水處理中的應用進展

伍曉洪

（廣州巨邦環(huán)保工程設備有限公司 廣東廣州 510510）

1 引言

由于工業(yè)廢水中的污染物大部分屬于結構復雜、有毒、有害和生物難降解的有機物質，治理難度大。在實際的工業(yè)廢水處理中，微電解-Fenton技術其工藝簡單、操作方便且可達到“以廢治廢”的目的，在氧化降解持久性有機污染物方面有獨特的優(yōu)勢。

2 微電解法原理

微電解法是利用鐵屑和炭粒構成原電池，本質利用金屬腐蝕原理，形成原電池，通過微電場作用使帶電膠粒脫穩(wěn)聚集而沉降，并且新生態(tài)F e2+和［H］與廢水中許多組分發(fā)生還原作用，使有機物開環(huán)斷鏈，分解為小分子物質。

當將鐵屑和碳顆粒浸沒在酸性廢水中時，曝氣（即充氧和防止鐵屑板結），電位低的鐵成為陽極，電位高的碳成為陰極，其電場反應過程如下：

反應中F e2+氧化生成的F e3+逐漸水解生成聚合度大的F e（O H）3膠體絮凝劑,可以有效地吸附、凝聚水中的污染物。混凝沉淀作用反應如下：

3 Fenton氧化

18 94年，法國人H，J，H Fenton發(fā)現(xiàn)采用F e2+和H2O2體系能氧化多種有機物。后人為紀念他將亞鐵鹽和過氧化氫的組合稱為Fenton試劑，它能有效氧化去除傳統(tǒng)廢水處理技術無法去除的難降解有機物，其實質是H2O2在F e2+的催化作用下生成具有高反應活性的羥基自由(·O H)。O H·具有很高的氧化電極電位，比其他一些常見的強氧化劑具有更高的氧化電極電位(見表1[1]，因此O H·是一種很強的氧化劑。

表1 常見氧化劑的氧化電極電位

4 微電解與Fenton聯(lián)用工藝

鐵炭微電解與Fenton氧化法聯(lián)用，F(xiàn)enton試劑能夠強化微電解工藝集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、電沉積及共沉積等作用于一體，能夠實現(xiàn)大分子有機污染物的斷鏈，進一步去除難降解有機物，“以廢治廢”，達到降低廢水的有機物含量，提高生化性的預處理目的。

5 微電解與芬頓法聯(lián)用處理工業(yè)廢水的應用進展

張大勇等人使用微電解-Fenton氧化處理煉油堿渣廢水，結果表明微電解的C O D去除率超過42.5%，而聯(lián)用Fenton后，對C O D的總去除率在 7 9.2%左右，廢水的可生化性由0.16提高到0.56，具體處理結果如圖1[2]。

圖1 微電解-Fenton組合處理效果

蔣云寶等人利用微電解-Fenton氧化聯(lián)合工藝處理酸化壓裂廢水，C O D的去除率比單一使用微電解法提高的26.3%[3]。鐵碳微電解/Fenton試劑聯(lián)合法預處理對輸定酚甲醛樹脂合成廢水時，C O D的去除率大于8 3%，并且B/C值從最初的0.03 4提高到0.3 5左右，為后續(xù)的生化處理提供了條件[4]。該工藝在作為處理抗生素廢水的預處理試驗中，使整個系統(tǒng)的C O D去除率不僅99%左右，而且出水色度由3 000～4000倍降低到10倍[5]。由此可見，微電解與Fenton聯(lián)用工藝，更能夠有效的去除成分復雜的廢水特別是對C O D C r、脫色、可生化性有著更為明顯的優(yōu)勢。

6 結語

微電解-Fenton法是近幾年得到廣泛的應用，特別是對于高濃度、高色度、難生化的廢水，在預處理時反應迅速且分解氧化徹底，并且能較為顯著的降低工業(yè)廢水的毒性以及提高水體可生化性，對于后續(xù)的生化處理提供了很好的條件，并且投資設備簡單、操作簡單、占地面積小等優(yōu)勢，因此該技術廣泛應用于工業(yè)廢水處理，并不斷完善和發(fā)展。

[1]李輝.鐵碳微電解-Fenton氧化聯(lián)合處理染料廢水研究[D].哈爾濱工業(yè)大學,2006.

[2]張大涌,高小青,等.微電解/Fenton法預處理煉油堿渣的試驗[J].環(huán)境科學與技術,2011,3 4:27 5-27 9.

[3]蔣寶云,李浩,等.微電解-Fenton聯(lián)合工藝處理酸化壓裂廢水[J].環(huán)境科學與技術,2010,3 3:3 27-3 3 1.