Fenton-reactie: een kort overzicht

De Fenton-oxidatiemethode kan dienen als voorbehandelingsproces vóór de biochemische behandeling van afvalwater, maar ook als een geavanceerd behandelingsproces na de biochemische behandeling van afvalwater.
De Fenton-oxidatiemethode is vooral geschikt voor de behandeling van afvalwater dat moeilijk afbreekbare organische stoffen bevat, zoals afvalwater van de papierindustrie, verf- en afwerkingsindustrie, steenkoolchemische industrie, petrochemische industrie, fijnchemische industrie, fermentatie-industrie, percolaat van stortplaatsen en afvalwater van gecentraliseerde afvalwaterzuiveringsinstallaties in industrieparken.

Wat is het principe van de Fenton-reactie?

In 1893 ontdekte scheikundige Fenton HJ dat een mengsel van waterstofperoxide (H2O2) en ferro-ionen (Fe2+) sterke oxiderende eigenschappen vertoonde en in staat was veel bekende organische verbindingen zoals carbonzuren, alcoholen en esters te oxideren tot anorganische toestanden, met opmerkelijke oxidatie. Effecten. Dit oxidatiemiddel kreeg echter ruim een ​​halve eeuw later niet veel aandacht vanwege zijn sterke oxidatievermogen. Vanaf de jaren zeventig vond het Fenton-reagens zijn plaats in de milieuchemie, waarbij het een groot vermogen aantoonde om moeilijk afbreekbare organische verontreinigende stoffen te verwijderen. Het Fenton-reagens is op grote schaal toegepast bij de behandeling van verschillende soorten afvalwater, waaronder onder meer vervend afvalwater, olieachtig afvalwater, fenolisch afvalwater, verkooksingsafvalwater, nitrobenzeenafvalwater en difenylamineafvalwater. Toen Fenton het Fenton-reagens ontdekte, was het niet duidelijk welk oxidatiemiddel geproduceerd door de reactie tussen waterstofperoxide en ferro-ionen zo'n sterk oxiderend vermogen had. Meer dan twintig jaar later werd aangenomen dat de reactie hydroxylradicalen zou kunnen produceren. Anders zou de oxiderende kracht niet zo sterk zijn. Daarom werd een veel geciteerde chemische reactievergelijking aangenomen om de chemische reactie te beschrijven die optreedt met het Fenton-reagens:

Fe2++H2​O2​→Fe3++OH−+OH⋅

De Fenton-oxidatiemethode werkt onder zure omstandigheden, waarbij H2O2 in de aanwezigheid van Fe2+ hydroxylradicalen (·OH) genereert met een sterk oxiderend vermogen, waardoor een kettingreactie van andere reactieve zuurstofsoorten op gang wordt gebracht om organische stoffen af ​​te breken. Het oxidatieproces is een kettingreactie, waarbij de productie van ·OH het begin van de keten markeert, terwijl andere reactieve zuurstofsoorten en reactietussenproducten de knooppunten van de keten vormen. Naarmate deze reactieve zuurstofsoorten worden verbruikt, eindigt de reactieketen. Het reactiemechanisme is relatief complex, waarbij deze reactieve zuurstofsoorten organische moleculen aanvallen en deze mineraliseren tot anorganische stoffen zoals CO2 en H2O. Zo is de Fenton-oxidatiemethode een van de belangrijke geavanceerde oxidatietechnologieën geworden.

Waterkwaliteitseisen voor Fenton-reactie

Het influentwater voor het Fenton-oxidatieproces moet aan de volgende voorwaarden voldoen:

• Verontreinigende stoffen die onder zure omstandigheden giftige en schadelijke gassen kunnen produceren (zoals sulfide-ionen, cyanide-ionen, enz.) mogen de Fenton-oxidatieproceseenheid niet binnendringen.
• Het gehalte aan gesuspendeerde vaste stoffen in het influent moet minder dan 200 mg/l zijn.
• De concentratie van Cl-, H2PO4-, HCO3-, oliën en andere anorganische ionen of verontreinigende stoffen die de Fenton-oxidatiereactie in het influent beïnvloeden, moet worden gecontroleerd. Hun beperkende concentraties moeten worden bepaald op basis van experimentele resultaten.

Wanneer het instromende water niet voldoet aan de voorwaarden voor het Fenton-oxidatieproces:

Er moeten passende voorbehandelingsmaatregelen worden genomen op basis van de waterkwaliteit van het influent:

• Wanneer de Fenton-oxidatiemethode wordt gebruikt voor voorbehandeling vóór biochemische behandeling, kunnen grove en fijne zeven, zandbezinkingstanks, sedimentatietanks of coagulatie-sedimentatietanks worden opgesteld om gemakkelijk verwijderbare verontreinigende stoffen zoals drijvende stoffen, zand en zwevende stoffen te verwijderen. Coagulatie-sedimentatie- en/of filtratieprocessen moeten worden opgezet voor de voorbehandeling wanneer de Fenton-oxidatiemethode wordt gebruikt voor geavanceerde afvalwaterbehandeling.
• Wanneer het influent een hoge concentratie opgeloste fosfaten bevat, moet kalk worden toegevoegd om een ​​deel van de opgeloste fosfaten via coagulatie-sedimentatie te verwijderen.
• Wanneer het influent oliën bevat, dient een olieafscheider te worden geplaatst om de olie te verwijderen.
• Wanneer het influent sulfide-ionen bevat, moeten voor de verwijdering chemische precipitatie- of chemische oxidatiemethoden worden gebruikt; wanneer het influent cyanide-ionen bevat, moeten voor de verwijdering chemische oxidatiemethoden worden gebruikt.
• Wanneer het influent andere stoffen bevat die de Fenton-oxidatiereactie beïnvloeden, moeten passende verwijderingsmaatregelen worden genomen op basis van de waterkwaliteit om hun impact op de Fenton-oxidatiereactie te elimineren.
• Wanneer de Fenton-oxidatiemethode wordt gebruikt voor voorbehandeling vóór biochemische behandeling, en als er een significante variatie is in de waterkwaliteit en kwantiteit van het influent, moet vóór het Fenton-oxidatieproces een egalisatietank worden geplaatst.

Belangrijkste determinanten van de Fenton-reactie

Temperatuur zone(s)

Temperatuur is een van de belangrijkste factoren die de Fenton-reactie beïnvloeden. Over het algemeen neemt de snelheid van chemische reacties toe met de temperatuur, en de Fenton-reactie is daarop geen uitzondering. Een temperatuurstijging versnelt de vorming van ·OH-radicalen, vergemakkelijkt hun reactie met organisch materiaal, verbetert de oxidatie-effecten en verhoogt de verwijderingssnelheid van CZV. Voor complexe reactiesystemen zoals het Fenton-reagens versnelt een temperatuurstijging echter niet alleen de voorwaartse reactie, maar ook de nevenreacties. Een hogere temperatuur kan ook de ontleding van H2O2 in O2 en H2O versnellen, wat ongunstig is voor het ontstaan ​​van ·OH-radicalen. De optimale temperatuur voor de Fenton-reactie varieert met verschillende soorten industrieel afvalwater. Voor het behandelen van waterige polyacrylamideoplossingen wordt de temperatuur geregeld tussen 30°C en 50°C. Uit onderzoek naar de behandeling van afvalwater bij het wassen van rubber is gebleken dat de optimale temperatuur 85°C bedraagt. Voor de behandeling van trichloorfenol komen temperaturen onder 60°C de reactie ten goede, terwijl temperaturen boven 60°C dit niet doen.

pH

Over het algemeen vindt de Fenton-reactie plaats onder zure omstandigheden. In neutrale of alkalische omgevingen kan Fe2+ de oxidatie van H2O2 niet katalyseren om OH-radicalen en ijzerhydroxideprecipitaten te produceren, waardoor zijn katalytische vermogen verloren gaat. Wanneer de concentratie H+ in de oplossing te hoog is, kan Fe3+ niet efficiënt worden teruggebracht tot Fe2+, waardoor de katalytische reactie wordt belemmerd. Talrijke onderzoeken hebben aangetoond dat het Fenton-reagens een sterk oxidatievermogen heeft onder zure omstandigheden, vooral wanneer de pH tussen 3 en 5 ligt. Bij dit pH-bereik is de afbraaksnelheid van organische stoffen snel en kan deze binnen enkele minuten worden afgebroken. De reactiesnelheidsconstante voor organische stoffen is recht evenredig met de initiële concentraties Fe2+ en waterstofperoxide. Daarom wordt het bij technische toepassingen van het Fenton-proces aanbevolen om het afvalwater in te stellen op een pH van 2 tot 4, met het theoretische optimum rond 3.5.

Organische substraten

De dosering van Fenton's reagens en de oxidatie-effecten ervan variëren per type afvalwater. Deze variatie wordt veroorzaakt door de verschillende soorten organische stoffen in verschillende soorten afvalwater. Voor alcoholen (zoals glycerol) en koolhydraten leidt de werking van hydroxylradicalen tot dehydrogeneringsreacties gevolgd door het verbreken van CC-bindingen. In het geval van grote koolhydraatmoleculen zorgen hydroxylradicalen ervoor dat de glycosidische bindingen binnen de suikermolecuulketens breken, wat resulteert in de afbraak in kleinere moleculen. Bij wateroplosbare polymeren en ethyleenverbindingen leiden hydroxylradicalen tot het verbreken van C=C-bindingen.
Bovendien kunnen hydroxylradicalen de ringen van aromatische verbindingen openen en alifatische verbindingen vormen, waardoor de biotoxiciteit van dit type afvalwater wordt geëlimineerd of verminderd en de biologische afbreekbaarheid ervan wordt verbeterd. In het geval van kleurstoffen kunnen hydroxylradicalen de onverzadigde bindingen van functionele groepen in de kleurstoffen openen, wat leidt tot oxidatieve ontleding, waardoor ontkleuring wordt bereikt en CZV wordt verminderd. Experimenten met Fenton's reagens om chitosan af te breken hebben aangetoond dat de pH van het medium tussen 3 en 5 ligt. De molaire verhouding van polysacharide, H2O2 en katalysator varieert van 240:12 tot 24:1 tot 2; de Fenton-reactie kan de glycosidebindingen binnen de chitosanmolecuulketen verbreken, waardoor kleine moleculaire producten ontstaan.

Dosering van waterstofperoxide en katalysator

Het bepalen van de dosering van reagentia en hun kosteneffectiviteit is cruciaal in het Fenton-proces voor afvalwaterzuivering. Een verhoging van de dosering van H2O2 kan de verwijderingssnelheid van CZV uit afvalwater verbeteren, maar na een bepaald punt begint de verwijderingssnelheid van CZV af te nemen. Dit komt omdat bij de Fenton-reactie een verhoging van de H2O2-dosering leidt tot een toename van de productie van ·OH, waardoor de CZV-verwijderingssnelheid toeneemt. Wanneer de concentratie H2O2 echter te hoog is, ondergaat waterstofperoxide ontleding zonder dat er hydroxylradicalen ontstaan. De situatie met de katalysatordosering is vergelijkbaar met die van waterstofperoxide. Over het algemeen verhoogt het verhogen van de hoeveelheid Fe2+ de CZV-verwijderingssnelheid van afvalwater. De CZV-verwijderingssnelheid neemt echter af wanneer Fe2+ tot een bepaald niveau wordt verhoogd. Deze afname vindt plaats omdat bij lage Fe2+-concentraties een verhoging van de Fe2+-concentratie leidt tot een stijging van de door H2O2 geproduceerde ·OH. Toch kan het bij hoge concentraties Fe2+ een ineffectieve afbraak van H2O2 veroorzaken, waardoor in plaats daarvan O2 vrijkomt.

Fenton-procesbediening en -ontwerp

De afvalwaterbehandelingsprocesstroom van de Fenton-oxidatiemethode omvat voornamelijk zuuraanpassing, katalysatormenging, oxidatiereactie, neutralisatie, scheiding van vaste stoffen en vloeistoffen, dosering van reagentia en slibbehandelingssystemen. Een schematisch diagram van de processtroom is weergegeven in de figuur.

Zure aanpassing

De pH van het afvalwater moet worden aangepast door geconcentreerd of verdund zwavelzuur toe te voegen op basis van de optimale pH-waarde van de oxidatiereactietank, idealiter geregeld tussen 3.0 en 4.0.
In zuuraanpassingstanks moet gebruik worden gemaakt van hydraulisch, mechanisch of luchtroeren, met een mengtijd van niet minder dan 2 minuten.
Geconcentreerd of verdund zwavelzuur moet worden toegevoegd met behulp van een doseerpomp, met een online pH-controle-instrument of andere automatische controlesystemen om de doseringshoeveelheid aan te passen.

Katalysator mengen

De katalysator, zoals ferrosulfaat, wordt gemengd in de mengtank, waarbij gebruik moet worden gemaakt van hydraulisch roeren, mechanisch roeren of luchtroeren, met een mengtijd van niet minder dan 2 minuten. De massapercentageconcentratie van de ferrosulfaatoplossing moet minder dan 30% zijn en moet kwantitatief worden gedoseerd met behulp van een doseerpomp.

Oxidatie Reactie

Er moet waterstofperoxideoplossing worden toegevoegd om de oxidatiereactie in de oxidatiereactietank te voltooien, die van het volledig gemengde type of het plugstroomtype kan zijn, waarbij het volledig gemengde type niet minder dan twee fasen heeft die met elkaar zijn verbonden door overloop- of geperforeerde wanden.
Het type oxidatiereactietank moet worden bepaald op basis van factoren zoals de omvang van de afvalwaterzuivering, het landoppervlak en de kosteneffectiviteit. Bij gebruik van een torentype wordt de voorkeur gegeven aan een opwaartse stroomreactor en moet de staalconstructie van de toren zijn gemaakt van roestvrij staal 316L met een corrosiewerende coating van glasvlokken. De torenreactor omvat een mengruimte voor Fenton-reagens, een waterdistributieruimte en een reactieruimte. De G-waarde van de mengsnelheidsgradiënt van het menggebied mag niet minder zijn dan 500 s^-1, het waterverdeelgebied moet het water gelijkmatig verdelen, met een uitlaatdebiet van 1.0 m/s tot 1.5 m/s, en de retourverhouding mag niet lager zijn dan 100 s^-1.0. minder dan 5.0% zijn. De hoogte-diameterverhouding van de torenreactor moet tussen 15 en XNUMX liggen, waarbij de hoogte niet groter mag zijn dan XNUMX meter.

Het effectieve volume van de oxidatiereactietank kan als volgt worden berekend:

𝑉=𝑄∙𝑇

Waar:

• (V) — Effectief volume van de tank, m³;
• ( Q ) — Ontwerpwatervolume, m³/u;
• (T) — Hydraulische retentietijd, h.

Het effectieve oppervlak van de oxidatiereactietank kan als volgt worden berekend:

𝐹= 𝑉/𝐻

Waar:

• (F) — Effectief oppervlak van de tank, m²;
• (H) — Effectieve tankdiepte, m, idealiter 2.5 m tot 6.0 m voor volledig gemengd type.

De hydraulische retentietijd van het oxidatiereactiebad moet worden bepaald door middel van experimenten op basis van de kwaliteit van het influentwater, de samenstelling en de effluentvereisten. De hydraulische retentietijd voor voorbehandeling moet 2.0 uur tot 8.0 uur bedragen; voor geavanceerde behandeling moet dit 2.0 uur tot 6.0 uur zijn.

Bij het mengen kan gebruik worden gemaakt van hydraulisch, mechanisch of luchtroeren om een ​​uniforme menging te garanderen en kortsluiting en dode zones te voorkomen.

Experimenten moeten de dosering en doseringsverhouding van reagentia in de Fenton-oxidatiereactie bepalen. Bij gebrek aan experimentele gegevens moet de doseringsverhouding c (H2O2, mg/L): CZV (mg/L) 1:1 tot 2:1 zijn; c (H2O2, mg/L): c (Fe2+, mg/L) moet 1:1 tot 10:1 zijn.

neutralisatie

Het neutralisatiebad stelt de pH-waarde in op neutraal door alkalische oplossingen toe te voegen, bij voorkeur met behulp van natriumhydroxide- of natriumcarbonaatoplossingen, en geen calciumhydroxideoplossingen. Wanneer het effluent van de Fenton-oxidatiemethode rechtstreeks wordt geloosd, moet de pH-waarde worden aangepast om te voldoen aan de vereisten voor scheiding en afvoer van vaste stoffen; wanneer het effluent daaropvolgende behandelingsprocessen binnengaat, moet de pH-waarde worden aangepast om te voldoen aan de vereisten voor scheiding van vaste stoffen en vloeistoffen en daaropvolgende behandelingsprocessen.

In het neutralisatiebad kan gebruik worden gemaakt van hydraulisch roeren, mechanisch roeren of luchtroeren, met een mengtijd van maar liefst 2 minuten.

Wanneer bij de oxidatiereactie en neutralisatieprocessen geen luchtroeren wordt toegepast, dient een luchtroerende ontgassingstank te worden opgesteld, met een hydraulische verblijftijd van minimaal 15 minuten en een gas-waterverhouding van minimaal 5:1.

Scheiding van vaste en vloeibare stoffen

Vaste stof-vloeistofscheiding kan worden bereikt door sedimentatie of flotatie. Als het scheidingseffect slecht is, kunnen coagulantia of vlokmiddelen worden toegevoegd, bij voorkeur met behulp van polyaluminiumchloride (PAC) in een dosering van 100 mg/l tot 200 mg/l; Vlokmiddelen zijn bij voorkeur polyacrylamide (PAM) in een dosering van 3 mg/l tot 5 mg/l. Het type en de doseringsverhouding van reagentia moeten, indien mogelijk, door middel van experimenten worden bepaald.

Dosering van reagentia

De dosering van Fenton's reagens, zuur-base reagentia, coagulanten en flocculanten moet worden bepaald op basis van de kenmerken van het afvalwater en na experimenten.

Het doseren van Fenton's reagens en flocculanten dient te gebeuren met behulp van doseerpompen en voorzien van flowmeters. Het reagens- en vlokdoseringssysteem van Fenton moet opslag-, voorbereidings-, transport-, doseer- en doseerfaciliteiten (reserve) omvatten.

Bij gebruik van hydraulisch, mechanisch of luchtroeren voor het mengen van reagentia moet de G-waarde van de roersnelheidsgradiënt worden geregeld tussen 1000 s^-1 en 500 s^-1. Bij gebruik van deze chemische of coagulatiemethoden moet de G-waarde van de roersnelheidsgradiënt worden geregeld tussen 70 s^-1 en 50 s^-1, waarbij deze stapsgewijs afneemt.

Reagensvoorbereiding

a) De oplos- en verdunningsmethoden voor reagentia (zoals ijzersulfaat, natriumhydroxide, PAC en PAM) moeten worden bepaald op basis van de doseringshoeveelheid en de eigenschappen van het reagens. Voor het oplossen en verdunnen wordt bij voorkeur mechanisch roeren gebruikt, maar hydraulisch roeren of luchtroeren kan ook.

b) De concentratie van de oplossing moet worden gekozen op basis van verschillende oplosbaarheden en vriespunten, waarbij ervoor moet worden gezorgd dat de zwavelzuurconcentratie het vriespunt onder de laagste wintertemperatuur houdt (zie Tabel 1 voor vriespunten van zwavelzuur); de concentratie van de ijzersulfaatoplossing moet worden bereid bij een massapercentageconcentratie van ≤30%, en bij lagere temperaturen moet deze worden bereid bij ≤20%; de massapercentageconcentratie van waterstofperoxide moet ≤30% zijn; de vloeibare alkaliconcentratie moet ≤30% zijn. Stel dat de alkaliteit van het water dat wordt gebruikt voor de bereiding van reagentia ervoor zorgt dat ijzersulfaat kristalliseert. In dat geval kan tijdens het oplossen een geschikte hoeveelheid zwavelzuur worden toegevoegd om de precipitatie van ferrosulfaatkristallen in de oplos- en doseertanks te verminderen.

Onderstaande tabel toont de vriespunten van zwavelzuur bij verschillende massafracties (0.1 MPa)

Massafractie (%)	0	12.5	25	37.5	50	62.5	75	87.5	98
Vriespunt (℃)	0	-8	-27	-70	-36	-29	-40	-14	6

c) De waterdruk voor hydraulische voorbereiding moet groter zijn dan 0.2 MPa.

d) Persluchtvoorbereiding kan worden gebruikt voor de bereiding van reagentia in afvalwaterzuiveringsinstallaties (stations) met grote watervolumes, waarbij de beluchtingsintensiteit wordt geregeld tussen 3 l/(m²·s) en 5 l/(m²·s).

e) Zwavelzuuroplossingen moeten kant-en-klaar zijn om verdunning en voorbereiding in de afvalwaterzuiveringsinstallatie te voorkomen. Als kant-en-klare benodigdheden niet beschikbaar zijn en voorbereiding ter plaatse noodzakelijk is, houd dan rekening met de corrosiviteit en de exotherme aard van het oplossingsproces, waarbij u speciale apparatuur gebruikt voor de bereiding.

f) Opslagapparatuur voor waterstofperoxide moet uit de buurt van warmtebronnen worden gehouden en worden beschermd tegen direct zonlicht.

Berekening van de volumes van reagensoplossingen en oplossingstanks

Het volume van de oplossingtank kan als volgt worden berekend:

𝑊 1 =(0.2~0.3)𝑊 2

Waar:

• W1​ — Volume van de oplossingtank, m³;
• W2​ — Volume van de oplossingstank, m³.

Het volume van de oplostank kan als volgt worden berekend:

𝑊2= (2400 × 𝑎 × 𝑄)/(100000 × 𝑐 × 𝑛) = (𝑎× 𝑄)/(417 × 𝑐 × 𝑛)

Waar:

• a — Maximale dosering van het reagens, berekend als watervrij product, mg/l;
• Q — Ontwerpwatervolume, m³/u;
• c — oplossingsconcentratie, %;
• n — Het aantal dagelijkse bereidingen moet worden bepaald op basis van de dosering van de reagentia en de bereidingsomstandigheden en mag in het algemeen niet meer dan drie keer per dag bedragen.

Apparatuur en materiaalkeuze

Hoofdstructuur

De hoofdstructuur van de zwembaden kan gemaakt zijn van gewapend beton of een staalconstructie. Zwembaden van gewapend beton worden aanbevolen voor grotere zuiveringsschalen, terwijl tanks met stalen structuur kunnen worden gebruikt voor kleinere schaal.
De behuizingen van elke eenheid en de materialen, uitrusting en verbindingsleidingen moeten de juiste weerstand hebben tegen zuur-base-corrosie en anti-oxidatiecorrosie. De binnenwanden van zwembaden van gewapend beton kunnen worden gecoat met glasvezel van epoxyhars ter bescherming tegen corrosie. De binnenwanden van stalen tanks kunnen daarentegen worden gemaakt van 316L roestvrij staal of worden gecoat met een glasschilfer ter bescherming tegen corrosie. De binnenwanden van de oplos- en oplossingstanks in het reagensdoseersysteem kunnen worden bedekt met epoxyglasvezel, diabase, zuurbestendige cementmortel met keramische tegels of PVC-platen, afhankelijk van de corrosiviteit van de chemicaliën. Wanneer de stoffen niet sterk corrosief zijn, kan zuurbestendige cementmortel worden toegepast.
Apparatuur en leidingen in het reagensdoseersysteem moeten passende isolatie- of warmte-isolatiemaatregelen nemen, afhankelijk van de aard van de chemicaliën.

Pompen en kleppen

Afvalwaterliftpompen en de stroomcomponenten van de circulatiepompen van het oxidatiereactiebad moeten bestand zijn tegen zuur-base-corrosie en oxidatie, bij voorkeur gemaakt van 316L roestvrij staal.

Pompen in het reagensdoseersysteem, zoals chemicaliëndoseerpompen, moeten ook van corrosiebestendige materialen zijn gemaakt. Voor geconcentreerde zwavelzuuroplossingen kunnen de stromingscomponenten van de doseerpomp worden gemaakt van PTFE of gietijzer; voor waterstofperoxide-oplossing, roestvrij staal 316L; voor ferrosulfaatoplossing, 316L roestvrij staal, polypropyleen of PVC; voor natriumhydroxideoplossing, roestvrij staal 304. Klepstroomcomponenten in het reagensdoseersysteem moeten voeringen hebben die passen bij de overeenkomstige lift- en doseerpompen.

Mechanische mixers

Het vermogen en de snelheid van mechanische mixers (zoals framemixers, paddlemixers, enz.) moeten worden geselecteerd op basis van de procesontwerpvereisten, bij voorkeur met behulp van mixers met variabele snelheid. De onderwateronderdelen van mechanische mixers moeten gemaakt zijn van 316L roestvrij staal of glasvezel.

Buizen

Afvalwatertransportleidingen moeten gemaakt zijn van 316L roestvrij staal, polyethyleen, polypropyleen of PVC-materialen voor buizen en fittingen.

Voor het transporteren van geconcentreerd zwavelzuur (98%) moeten PTFE-buizen of andere buizen die bestand zijn tegen corrosie door geconcentreerd zwavelzuur en de bijbehorende fittingen worden gebruikt. De waterstofperoxideoplossing moet worden getransporteerd met behulp van 316L roestvrijstalen buizen en fittingen. Andere chemische transportbuizen moeten gemaakt zijn van polyethyleen, polypropyleen of PVC-materialen voor buizen en fittingen. Chemische transportleidingen moeten worden uitgerust met de nodige filters om verstopping van doseerpompen en pijpleidingen te voorkomen.

Slibberekening en -verwijdering

De hoeveelheid geproduceerd slib hangt vooral samen met het watervolume, de concentratie zwevende stoffen, soorten organische verontreinigende stoffen en de dosering van chemicaliën. Vanwege de variabiliteit in de afvalwaterkwaliteit kan de geproduceerde hoeveelheid slib aanzienlijk verschillen. Het is raadzaam om de slibproductie door middel van meerdere experimenten te bepalen. Als er geen experimentele omstandigheden beschikbaar zijn, kan de droogslibproductie worden geschat met behulp van de volgende formule:

TS=B×(S+K1​F+K2​A+P)×Q×10−6

Waar:

• TS — Totale hoeveelheid droog slib, t/d;
• S — Concentratie van gesuspendeerde vaste stoffen verwijderd door de Fenton-oxidatiemethode, mg/l;
• K1​ — Coëfficiënt voor de omzetting van ijzerzouten in slib, gesteld op 1.9, de conversiecoëfficiënt van Fe2+ naar Fe(OH)3;
• F — Dosering van ijzerzouten, berekend als Fe2+, mg/l;
• K2​ — Coëfficiënt voor de omzetting van coagulantia in slib in de coagulatiefase, bij gebruik van aluminiumzouten, gesteld op 1.53, de conversiecoëfficiënt van Al2O3 naar Al(OH)3;
• A — Dosering van coagulantia in de coagulatiefase, bij gebruik van aluminiumzouten, berekend als Al2O3, mg/l;
• P — Dosering van flocculanten (meestal PAM) in de coagulatiefase, mg/l;
• Q — Ontwerpwatervolume, m³/d;
• B — Veiligheidsfactor, genomen als 1.1 tot 1.2.

Vóór de slibontwatering moet chemische conditionering worden toegepast, en het type en de dosering van de chemicaliën moeten worden bepaald op basis van experimenten of door te verwijzen naar gegevens van soortgelijke soorten slibontwateringsprocessen.
De selectie van slibontwateringsapparatuur moet gebaseerd zijn op de eigenschappen van het slib, de geproduceerde hoeveelheid slib en de ontwateringsvereisten. Het vochtgehalte van het ontwaterde slib moet voldoen aan de eisen voor slibbehandeling en -afvoer.
Slib dat door het vaste-vloeistofscheidingssysteem wordt gescheiden, mag niet terug in het biologische behandelingssysteem worden gerecirculeerd. Ontwaterd slib moet op onschadelijke wijze worden afgevoerd volgens de relevante nationale regelgeving. Slib dat is opgenomen in de “National Hazardous Waste List” of is geïdentificeerd als gevaarlijk afval moet worden opgeslagen en verwijderd in overeenstemming met de relevante regelgeving, terwijl ander slib op de juiste manier moet worden opgeslagen en verwijderd, in overeenstemming met de lokale omstandigheden en regelgeving.

De bovenstaande informatie is een kort overzicht van de Fenton-reactie. Als u nog steeds gerelateerde vragen heeft over de behandeling van afvalwater, neem dan gerust contact op SPERTA.

Sjanghai SPERTA Environmental Technology Co., Ltd. is al vele jaren gespecialiseerd in de productie van waterbehandelingsproducten. Het bedrijf beschikt over MBR-membraantechnologie, een compleet technisch team en pre-sales en after-sales service. Als u wensen heeft, neem dan gerust contact met ons op.