电芬顿设备和电芬顿工艺的反应原理是基于传统芬顿试剂的作用机理,利用电解板产生新生态的H2O2和Fe2+,反应产生强氧化性·OH,反应系统中的有机物在·OH的作用下发生快速氧化反应和自由基链反应,从而去除废水中的COD。
与传统芬顿相比,电芬顿设备具有优点:
1.电芬顿工艺不需要配制硫酸亚铁溶液,电芬顿出水PH在8左右,传统芬顿出水PH在5~6、调碱絮凝沉淀时,电芬顿用碱量较少,节约水资源,节约药品成本。
2.通过控制电压或电流来控制溶液中亚铁离子的浓度,操作简单,更容易自动化。
3.处理效率较高,电芬顿中极板附近亚铁离子高度丰富,反应驱动力高于传统芬顿,反应时间大大缩短。
4.传统的芬顿亚铁离子来自添加的硫酸亚铁。调碱絮凝沉淀后,硫酸根以硫酸盐的形式留在水中,会增加出水的含盐量;电芬顿亚铁离子由铁极板提供,不会增加硫酸根离子。
5.电解还原过程中会产生双氧水和自由基·OH,同时,新生态Fe2+生产不断减弱过氧化氢的催化作用,*大限度地减少过氧化氢在处理过程中的用量,从而降低运行成本。
6.除了阳极附近羟基自由基的氧化外,电芬顿还具有还原作用。重金属离子可以通过电子沉淀在阴极中沉淀,从而被去除。
电芬顿设备的适用范围:
1.次亚磷废水处理不同浓度的次亚磷废水(TP=0-5000mg/L),如化学镀镍废水、药剂或现有工艺处理容易超标,采用电芬顿设备处理,保证稳定达标,降低运行成本。
2.生化尾水深度处理部分废水生化后不能达到排放标准,可采用电芬顿设备进行深度处理,达到出水稳定达标排放的目的。
3.工业废水预处理在难生化的高浓度工业废水中。电芬顿作为一种前端处理工艺,可以提高废水的可生化性,协同生化处理,出水稳定达标。
电芬顿设备的技术特点:
①电场解离有机物,促进氧化剂对有机物的分解,提高芬顿对COD的处理效果(约30-90%)。
②在处理高浓度COD时,电解还原芬顿法可以大大降低铁的使用量,提高氧化剂的利用效率,因为Fe2+不断回收参与反应。
③占地面积小。
电芬顿设备的工艺原理如下:
1.芬顿试剂。传统的芬顿工艺是在添加芬顿试剂后对废水进行反应,而电芬顿则以极板通电后极板本身产生的Fe2+和过氧化氢作为芬顿试剂的连续来源,产生羟基自由基去除有机物。
2.H2O2。H2O2的来源是在阴极充氧或曝气条件下还原氧气,Fe2+也可以通过阴极还原反应获得。在酸性条件下,氧气在阴极中发生2e还原反应,产生H2O2。在这个过程中,氧气首先溶解在溶液中,然后迁移到阴极表面,在那里还原为H2O2。