化工废水预处理过程中的芬顿氧化法
在化学工业生产的过程中,从车间陆续排放出来大量的废水。这些废水具有很强的污染性,影响程度很深,对化工废水进行一系列的处理是生产的重要过程。不同种类的化工产品,其废水的基本特点是有差异的。化学成分复杂,难降解有机物浓度高,这都不是一两句就能够讲述清楚的。因此,对化工废水进行设计处理之前,需要下足功夫去了解废水的水质参数和水量变化。化工废水在处理流程中,先通过调节池,再送入沉淀池或气浮设备进行初步过滤。紧跟着,要进行化学氧化步骤。化学氧化是为了降解掉大多数的难处理的有机污染物,比如铁碳-芬顿法,作用时间较长,可以配合其他的物理方法交叉使用。

长期以来,铁碳-芬顿是化学氧化难降解有机物的有效方法。影响化学氧化效果的因素有很多,在使用这种方法的时候要统一设计并明确剂量。除此之外,还会涉及到温度、pH值等反应条件的调整。根据废水的水量和水质特征,确定废水处理方法的先后顺序。从整体上来布局,更要注重细节上的变化。芬顿试剂反应的根本是羟基离子的强氧化性,对化学反应的过程中应该出现的现象,应该有足够的掌握。如果只是为了加快反应进程,对哪种类型的有机物还不清楚,开始的时候就可能出错。使用多少试剂,收到什么样的结果,都是要知道的。化学氧化的工艺一旦确定下,就要想办法调节反应物的浓度和比例。当水质发生变化的时候,就知道如何进行补充。

如何提高化学氧化的效率呢?化学氧化是化工废水预处理的最重要的一个步骤,预处理包含化学氧化,但不限于化学氧化。预处理是为了将污染物的成分和浓度降低到可以生化处理的程度,降低污染物的成分和浓度才是进行了预处理。如何降低污染物成分和浓度呢?成分是浓度的成分,浓度是成分的浓度。减少成分,就是在降低这种成分的浓度;降低浓度,也是减少单位体量内的污染物成分。通过稀释的方法可以降低浓度,但是这要消耗大量的水资源和能耗,而且有毒有害的物质也不能从根本上消除,那就要从减少成分来降低污染物的浓度。废水中污染物的成分不会凭空消失,只会从一种形态转化为另外一种形态,从一种结构改变为另一种结构。

化学氧化的方法是为了改变有机污染物的结构,将大分子的有机物破解为小分子的物质或无机盐等,在絮凝沉淀的作用下,去除反应过程中产生的颗粒残渣。通过这样的过程,来满足后面的生化降解中微生物代谢所需要的最佳范围。这个最佳范围也是预处理的最终目标,也是对化学反应的要求。使用铁碳-芬顿试剂组合的方法,可以大幅提高废水的氧化效率。但是,对氧化的结果也是要有所掌握的。如果使用了铁碳-芬顿氧化,而没有达到预期的浓度目标,怎么办呢?从理论上去判断要可行的,在实际的反应中就要调节反应的平衡条件,从而能够最大程度上进行氧化。

当反应物浓度越高,反应速率就越大;当浓度降低的时候,反应速率也会逐渐降低,最终达到新的化学平衡。当有机物浓度依然很高,通过调节pH值,测试在哪个范围内,生产物效果最好。影响氧化效率的主要因素是Fe2+和H2O2反应生成的羟基离子,即氧化因子。通过提高氧化因子的量,就能够增强预处理的效果。氧化因子不是独立存在的,一定是和Fe2+和H2O2共同存在的。当氧化因子和有机物反应的时候,氧化因子会被还原,氧化因子浓度下降,就会促进Fe2+和H2O2向新的羟基生成。生成的Fe3+具有絮凝沉淀的作用,在沉淀分离的过程中,可以降低Fe3+的浓度。当Fe3+下降的时候,也会促进氧化反应的进行。当有机物被氧化完成的时候,羟基氧化因子就会逐渐增加,当达到了饱和的时候,就逐渐趋于平衡。掌握好用量,避免出现二次污染的现象。