Fenton-FRB高级氧化系统 至今已发展的高级废水处理技术包括臭氧氧化法、活性碳吸附法、薄膜分离法、湿式氧化法及Fenton氧化法等,其中以Fenton氧化法(H2O2/Fe2+)被认为是一种最有效、简单且经济的方法,其他方法则因初设成本或操作成本太高而较难被业者接受。Fenton氧化法虽有高效率、低操作费的优点,但同时因其会产生大量的铁污泥,成为应用时的一大缺点。台湾工研院于1994年度起决定以Fenton氧化法产生‧OH (hydroxyl radical)的原理为基础,开发改良式低污泥的废水高级氧化处理技术,我们称此为Fenton家族(Fenton Family)高级处理技术。 Fenton氧化法的反应式如式(1),所产生‧OH的氧化能力在所有氧化剂中排第二,仅次于氟。 H2O2+Fe2+ → . OH+OH-+Fe3+ →Fe(OH)3↓ Fenton家族处理技术乃针对Fenton法污泥产量太多的缺点加以改良,利用电场或结晶技术来提升处理效果及降低化学污泥产量,使适用范围大为增加。Fenton家族高级处理技术的演进由传统Fenton法、电解氧化-Fenton法(简称FentonⅡ)、电解还原-Fenton法(简称FentonⅢ)、至流体化床-Fenton法(简称FentonⅣ)。图1为Fenton家族高级处理技术发展历程,FentonⅢ及FentonⅣ分别为目前高浓度与低浓度废水的重点低污泥处理技术。
Fenton家族处理技术的应用方式,其中电解还原-Fenton法(FentonⅢ)适用于高浓度生物难分解废水(COD>1000mg/L)的处理,可作为生物前处理以改善水质,提升后续生物处理能力;流体化床-Fenton法(FentonⅣ)适用于低浓度生物难分解废水(COD<1000mg/L,一般用于COD<500mg/L)的处理,可用于生物后的处理,以加强对放流水水质的把关工作。
项目
比较基准:COD=200mg/L处理至COD=100mg/L
薄膜分离法
活性碳吸附法
化学混凝法
臭氧氧化法
传统 Fenton法
电解还原-Fenton法
流体化床 Fenton-FRB法
特点
提浓污染物
吸附有机物
混凝有机物
氧化有机物
COD去除率 (%)
90-95
20-75
20-50
30-60
65-85
70-90
设备成本 (万元/m3)
0.5-1
0.225-0.375
0.05-0.125
0.125-0.375
0.0625-0.175
操作成本 (元/m3)
3.75-8.75
6-10
0.75-3.75
6.25-8.75
2.5-6.25
1-3.75
2-3.75
操作成本 (元/kgCOD)
37.5-87.5
25-100
7.5-37.5
62.5-87.5
25-62.5
20-37.5
25-37.5
技术差异性
需处理提浓液,且易堵塞膜,不适用于浆纸业深度处理
需再生活性碳,操作成本过高,不适用于浆纸业深度处理
需处理污泥,溶解性COD去除率低且不符合达标要求,不适用于浆纸业深度处理
需处理O3废气,操作成本过高,不适用于浆纸业深度处理
需处理大量污泥,控制不易,不适用大水量处理系统
污泥量较传统Fenton少80%,设备成本高,一般用于高COD处理
污泥量较传统Fenton少70%,优于前面各种处理技术,适用于浆纸业深度处理