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Fenton 處理法對高濃度廢水處理情況報告

 

一、Fenton 處理法介紹
(1) Fenton 處理法目地是製造  [‧OH ]氫氧自由基 (不是氫氧離子 OH- )。
(2) [‧OH ]氫氧自由基的特色

i. 目前僅次於氟但比雙氧水、 漂白水更強氧化力的物質 。見表1.1 氧化力電位表
ii. 對處理的污染物沒有選擇性
iii. 反應速度快
iv. 生命週期短

 

(3)Fenton 處理法的特色

i. 反應過程中可以將污染物徹底無害化。
ii. 氧化劑H2O2參加反應後剩餘物可以自行分解,不會殘留。
iii. 同時鐵離子水解而產生的鐵的氫氧化物是良好的絮凝劑,可優化處理結果。
iv. 運行過程穩定可靠,且不需要特別的維護,操作簡單易行。
v. 反應必須在酸性環境下進行(pH值在3~5之間為佳)。
vi. 中和溶液需要消耗大量的酸鹼液。
vii. H2O2利用率較低,對某些有機物礦化不充分。
viii. H2O2價格較高,單獨使用Fenton 試劑往往成本較高。
ix. 反應中產生的鐵泥若處置不當易產生二次污染等。

四、實驗結果 於初次效益評估我們已列出三種可行方式,為求確保經2-4月這段期間我們又做了多次實驗以求證理想的處理方式,每次實驗依如下程序進行 原水 (稀釋至4-5倍體積)  -> 加酸 -> 加入需要的硫酸亞鐵 -> 進行(PHOTO-FENTON)光芬騰作用 -> 加鹼 -> 加polymer -> 攪拌沉澱

 

於本次報告中我們將主要的實驗結果整理如下:
(1)實驗日期:20XX/02/25
反應原水體積1330 ml 混合比例 1 : 1 加水至兩倍體積 反應前 COD 900000 mg/L PH 9.16 反應後COD 185000 mg/L PH 7.8          去除率79% 污泥約佔處理水體積的25-30% 
(2)實驗日期:2016/04/22 混合比例1:5加水至五倍體積反應前COD100000mg/LPH3.4反應後COD42700mg/LPH8.12去除率57.30%

註:H2SO4、NaOH藥量為估計值 實驗反應後分層情況 、污泥約佔處理水體積的9-10%
(4)實驗日期:20XX/04/12 反應原水體積1250mlPH11.65混合比例1:5加水至五倍體積反應前COD106000mg/LPH3.4反應後COD18640mg/LPH8.3去除率82.42%實驗反應後分層情況 、污泥約佔處理水體積的50% 本次數據為經檢測公司檢驗而得。 經整理2-4月這期間經光分騰處理主要的測試結果整理我們可看到一些現象 (1) FeSO4的加量會影響到沉澱污泥量,愈少污泥量愈少。 (2) 雙氧水及FeSO4的加量會影響到COD去除率,愈多去除效果愈好。 (3) 雙氧水太多而 FeSO4未配合上,則COD去除率並不一定更好。

 

四、結論 
   X廠高濃度廢水經多次模場實驗,以稀釋至4到5倍的體積做光分騰反應是比較理想的方式,如採原液做直接光分騰反應效果不太理想因為會受制於參與水分子不夠、 溶液呈現兩相分離狀態,雙氧水及鐵離子所製造的[‧OH ]氫氧自由基無法穿透到油脂內部將其分解,同時在這種狀態下的溶液反應不均勻會常有突沸發生,於04/12所作的COD:BOD比值確實有明顯上升驗證對生物有較佳狀態最終結果顯示這套處理方式是有理想的處理效果。

 

附註: 原液稀釋比對於油脂分解會有明顯的影響[‧OH ]氫氧自由基藉分散的水體可較容易分離水中油脂物質這些物質於反應後殘留的情況如下面附註圖-1 、-2即可看出註圖-1仍存在大量的油脂物質需處理而附註圖-2 幾乎可直接排入生物處理單元。

 

註: 本報告內容所需藥劑量及藥劑費為經實驗評估數據僅公平估參考,實際運作時可能會有其他狀況至實際操作費用會有不同不可以此做為未來合約依據。