工業(yè)生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生大量的有毒、有害廢水，傳統(tǒng)的沉淀、過(guò)濾等處理手段，其有害物質(zhì)很難被完全降解。芬頓工藝可在較短時(shí)間內(nèi)迅速氧化分解廢水中的有機(jī)物質(zhì)，并且此種工藝無(wú)二次污染風(fēng)險(xiǎn)。另外該工藝的基礎(chǔ)建設(shè)投資較少，工藝操作也較簡(jiǎn)單。近幾年來(lái)，芬頓工藝在工業(yè)廢水處理中得到非常廣泛的應(yīng)用，市場(chǎng)反應(yīng)效果良好。但芬頓工藝在實(shí)施中也會(huì)受到多種因素的影響，應(yīng)用該工藝必須注意規(guī)避不利影響因素。筆者就此進(jìn)行以下具體分析。
1、芬頓工藝原理
芬頓工藝即深度氧化技術(shù)，是利用強(qiáng)氧化手段來(lái)分解處理相關(guān)物質(zhì)。工業(yè)廢水處理中，廢水經(jīng)過(guò)復(fù)合鋁鐵化學(xué)處理后進(jìn)入Fenton氧化系統(tǒng)，在Fenton高級(jí)氧化的作用下，去除工業(yè)廢水中的COD和BOD，具有降低廢水污染物濃度、分解有毒物質(zhì)的作用。比如，未處理的工業(yè)廢水水質(zhì)為TCODCr≤90mg/L，TSS≤100mg/L，pH：5.5～6，處理后的廢水水質(zhì)可達(dá)到：CODCr≤38mg/L（進(jìn)水量20000t/d情況下），SS≤28mg/L，pH：6～9，處理后廢水可正常排放，不會(huì)對(duì)自然環(huán)境以及動(dòng)植物造成污染，其處理工藝流程如圖1所示。
2、芬頓深度氧化的影響要素
2.1 pH影響
一般芬頓試劑更容易在酸性環(huán)境下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，過(guò)高的pH值會(huì)限制OH的析出，而且會(huì)產(chǎn)生大量的氫氧化鐵沉淀物，導(dǎo)致催化能力大打折扣。如果溶液中的H+濃度過(guò)高，則會(huì)阻礙Fe3+被還原成Fe2+，催化反應(yīng)微弱。實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)在酸性環(huán)境下，尤其當(dāng)pH穩(wěn)定在3~5時(shí)，芬頓試劑的強(qiáng)氧化性能更突出，此時(shí)更有利于快速降解多種有機(jī)物。在強(qiáng)氧化過(guò)程中，有機(jī)物的反應(yīng)速率與Fe2+和H2O2的初始濃度出現(xiàn)正相關(guān)變化，因此為發(fā)揮芬頓工藝的最大化功效，需要在工業(yè)廢水氧化處理中合理控制廢水的pH。
2.2 溫度影響
溫度作為芬頓工藝的另一主要影響因素，主要體現(xiàn)為溫度變化對(duì)芬頓反應(yīng)速度和反應(yīng)效果的影響，溫度升高氧化物質(zhì)分解的反應(yīng)速度會(huì)加快，反之溫度下降反應(yīng)速度也隨之變慢。隨著溫度的持續(xù)升高，氧化反應(yīng)加劇，對(duì)去除廢水內(nèi)CODCr具有更好的效果。但溫度過(guò)高也導(dǎo)致反應(yīng)過(guò)程縮短，造成氧化物質(zhì)的提前消耗，而無(wú)法充分分解有機(jī)物質(zhì)，因此在實(shí)際使用中需要根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳的溫度條件，便于獲得最好的處理效果。
2.3 有機(jī)物影響
芬頓工藝促使工業(yè)廢水中的有機(jī)物質(zhì)發(fā)生分解，從而有效降低廢水中的生物毒性濃度，可改善水質(zhì)提高廢水的可生化性。但不同的工業(yè)生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生不同類型的工業(yè)廢水，其含有的有機(jī)物質(zhì)及毒害物質(zhì)成分復(fù)雜，所以，使用芬頓工藝處理不同的工業(yè)廢水也會(huì)出現(xiàn)一定的效果差異，這是因?yàn)椴煌煞值挠袡C(jī)物在不同量的芬頓試劑作用下產(chǎn)生的反應(yīng)效果不同，同時(shí)在有機(jī)物質(zhì)與芬頓試劑的混合反應(yīng)中，分子會(huì)出現(xiàn)脫氫現(xiàn)象，使C-C結(jié)構(gòu)斷鏈。比如，所處理的工業(yè)廢水中含有較多的水溶性高分子或乙烯化合物，那么它在芬頓試劑的作用下，就很容易產(chǎn)生氫基自由基斷鏈，從而影響芬頓處理的實(shí)際效果。
3、芬頓工藝在工業(yè)廢水處理中的具體應(yīng)用
3.1 在處理焦化廢水中的應(yīng)用
煉焦生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水中還含有大量的生物毒性物質(zhì)，這些物質(zhì)具有較強(qiáng)的自我抑制性，如果將其直接排放到環(huán)境中，會(huì)嚴(yán)重危及自然生態(tài)。傳統(tǒng)的焦化廢水處理工藝多數(shù)采用生化法，這種處理手段僅是一種簡(jiǎn)單的處理，既無(wú)法達(dá)到國(guó)家規(guī)定的工業(yè)排污標(biāo)準(zhǔn)，又會(huì)造成資源的巨大消耗，加大企業(yè)成本壓力。近年來(lái)，一些試驗(yàn)驗(yàn)證得出采用活性炭處理工藝可增強(qiáng)焦化廢水處理效果，處理結(jié)果更加接近排放標(biāo)準(zhǔn)，然而需要注意的是，活性炭處理工藝過(guò)程對(duì)資源的消耗量巨大，如果將其大規(guī)模用于工業(yè)焦化廢水的處理中，將會(huì)導(dǎo)致處理成本直線上升，其成本消耗往往使很多工業(yè)廢水處理廠無(wú)法承受，也影響工業(yè)經(jīng)濟(jì)的有序發(fā)展。芬頓工藝應(yīng)用于焦化廢水的處理中，可促使一些頑固性有機(jī)物更好分解，且工藝過(guò)程對(duì)物資的需求量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)處理工藝，有助于降低工業(yè)廢水處理的成本。
3.2 在處理垃圾滲濾液中的應(yīng)用
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的垃圾滲濾液，氨氮含量很高，使濾液中的微生物數(shù)量嚴(yán)重失調(diào)，隨意排放會(huì)對(duì)水體及土壤等造成極大的污染，一般的物理化學(xué)處理技，不僅起不到很好的作用，而且會(huì)產(chǎn)生新的有害物質(zhì)。同時(shí)，常規(guī)生化處理手段工藝較為復(fù)雜煩瑣，難以滿足大批量集中處理需求，也容易出現(xiàn)很多的處理錯(cuò)誤，這對(duì)垃圾滲濾液的處理效果產(chǎn)生較大影響。使用芬頓工藝可以有效解決這個(gè)問(wèn)題，芬頓試劑能與垃圾滲濾液中的氨氮充分發(fā)生反應(yīng)，保證經(jīng)過(guò)處理后的水質(zhì)能達(dá)到我國(guó)工業(yè)廢水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)某些排放標(biāo)準(zhǔn)要求較高的地區(qū)，也可以使用芬頓工藝對(duì)經(jīng)生物化處理后的垃圾濾液進(jìn)行再處理，在垃圾滲濾液可生化的條件下，進(jìn)行二次處理能夠使垃圾滲濾液中毒害物質(zhì)得到深度分解，可有效降低其污染程度，同時(shí)此處理工藝成本下降，適合多數(shù)中小廢水處理廠。
3.3 在處理酚類物質(zhì)中的應(yīng)用
不同于上述兩種工業(yè)廢水，酚類物質(zhì)具有較高的毒害性，是目前工業(yè)生產(chǎn)中最不容易降解的廢水類型。長(zhǎng)期以來(lái)，酚類物質(zhì)類廢水處理一直是我國(guó)工業(yè)污水處理的難題。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，芬頓工藝可以促進(jìn)苯酚迅速分解，因?yàn)楸椒訌U水中含有大量的甲酚、苯酚等不同種類的酚類物質(zhì)，它們具有很強(qiáng)的自體降解能力，且具有很好的穩(wěn)定性。采用芬頓工藝進(jìn)行處理時(shí)，當(dāng)室溫保持不變，酚類廢水的pH介于3~5.5之間，以氧化鐵為催化劑使芬頓試劑與酚類物質(zhì)發(fā)生劇烈反應(yīng)，達(dá)到有效處理的目的。芬頓工藝之所以能夠有效處理含酚廢水，其中一個(gè)重要原因就是芬頓工藝可提高酚類廢水的可降解性，具有降低含酚廢水生物毒性的重要作用。
3.4 在處理印染廢水中的應(yīng)用
染印廢水由工業(yè)印染所產(chǎn)生，其廢水中的色素成分很高，色素沉淀物對(duì)其他水體具有很強(qiáng)的污染性，且這些廢水的含鹽量非常高，這也使工業(yè)染印廢水的生化性較弱。從常規(guī)處理技術(shù)的處理結(jié)果來(lái)看，印染廢水本身的需氧量濃度過(guò)高，所以處理效率及效果不如人意。芬頓工藝的優(yōu)勢(shì)在于可以逐步將這些有機(jī)物分解成可降解物質(zhì)，此處理工藝為有效處理印染廢水提供重要途徑。芬頓工藝在強(qiáng)氧化作用下可以大大降低印染廢水染料的整體色度，當(dāng)前很多處理廠在處理染印廢水時(shí)，除了采用一般的芬頓工藝外，還采用由芬頓工藝衍生出來(lái)的其他工藝，主要在于充分發(fā)揮其強(qiáng)氧化性能，比如目前許多廢水處理廠常采用微電解氧化工藝，對(duì)印染廢水中最難降解的蒽醌染料進(jìn)行微電解，可最大限度降解蒽醌染料廢水中的有機(jī)物。
4、結(jié)語(yǔ)
隨著現(xiàn)代工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)制造企業(yè)越來(lái)越多，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率越來(lái)越高，而隨之產(chǎn)生的工業(yè)廢水也越來(lái)越多，這便對(duì)工業(yè)廢水處理帶來(lái)更大壓力。隨著工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，要求廢水處理必須使用更有效的技術(shù)手段，然而傳統(tǒng)處理工藝技術(shù)復(fù)雜且處理效果不佳，而芬頓工藝憑借強(qiáng)大的氧化性能，配合相關(guān)工藝可達(dá)到快速反應(yīng)、有效分解廢水有機(jī)質(zhì)作用，已經(jīng)成為目前工業(yè)廢水處理的最佳選擇，必將帶來(lái)可觀綜合效益。（來(lái)源：湖南盛大環(huán)�？萍加邢薰荆�
