微電解-Fenton技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)展

伍曉洪

（廣州巨邦環(huán)保工程設(shè)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(jié)構(gòu)復(fù)雜、有毒、有害和生物難降解的有機(jī)物質(zhì)，治理難度大。在實(shí)際的工業(yè)廢水處理中，微電解-Fenton技術(shù)其工藝簡(jiǎn)單、操作方便且可達(dá)到“以廢治廢”的目的，在氧化降解持久性有機(jī)污染物方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

2 微電解法原理

微電解法是利用鐵屑和炭粒構(gòu)成原電池，本質(zhì)利用金屬腐蝕原理，形成原電池，通過微電場(chǎng)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(jī)物開環(huán)斷鏈，分解為小分子物質(zhì)。

當(dāng)將鐵屑和碳顆粒浸沒在酸性廢水中時(shí)，曝氣（即充氧和防止鐵屑板結(jié)），電位低的鐵成為陽(yáng)極，電位高的碳成為陰極，其電場(chǎng)反應(yīng)過程如下：

反應(yīng)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?；炷恋碜饔梅磻?yīng)如下：

3 Fenton氧化

18 94年，法國(guó)人H，J，H Fenton發(fā)現(xiàn)采用F e2+和H2O2體系能氧化多種有機(jī)物。后人為紀(jì)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(shù)無(wú)法去除的難降解有機(jī)物，其實(shí)質(zhì)是H2O2在F e2+的催化作用下生成具有高反應(yīng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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?qū)崿F(xiàn)大分子有機(jī)污染物的斷鏈，進(jìn)一步去除難降解有機(jī)物，“以廢治廢”，達(dá)到降低廢水的有機(jī)物含量，提高生化性的預(yù)處理目的。

5 微電解與芬頓法聯(lián)用處理工業(yè)廢水的應(yīng)用進(jìn)展

張大勇等人使用微電解-Fenton氧化處理煉油堿渣廢水，結(jié)果表明微電解的C O D去除率超過42.5%，而聯(lián)用Fenton后，對(duì)C O D的總?cè)コ试?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(jié)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(yù)處理對(duì)輸定酚甲醛樹脂合成廢水時(shí)，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(yù)處理試驗(yàn)中，使整個(gè)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(fù)雜的廢水特別是對(duì)C O D C r、脫色、可生化性有著更為明顯的優(yōu)勢(shì)。

6 結(jié)語(yǔ)

微電解-Fenton法是近幾年得到廣泛的應(yīng)用，特別是對(duì)于高濃度、高色度、難生化的廢水，在預(yù)處理時(shí)反應(yīng)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(duì)于后續(xù)的生化處理提供了很好的條件，并且投資設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單、占地面積小等優(yōu)勢(shì)，因此該技術(shù)廣泛應(yīng)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(xué),2006.

[2]張大涌,高小青,等.微電解/Fenton法預(yù)處理煉油堿渣的試驗(yàn)[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),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(xué)與技術(shù),2010,3 3:3 27-3 3 1.