流体化床-Fenton简介

流体化床-Fenton 是利用流体化床的方式使 Fenton 法所产生之三价铁大部份得以结晶或沉淀披覆在流体化床之担体表面上，是一项结合了同相化学氧化Fenton 法）、异相化学氧（H2O2/FeOOH）、 流体化床结晶及 FeOOH 的还原溶解等功能的新技术，此方法的示意图如图所示。这项技术将传统的 Fenton 氧化法做了大幅度的改良，如此可减少传统 Fenton 法大量的化学污泥产量，同时在担体表面形成的铁氧化物具有异相催化的效果，而流体化床的方式亦促进了化学氧化反应及质传效率，使COD 去除率提升。

芬顿流化技术原理：

芬顿法处理污水成本低、试剂无毒、操作简单，能够处理较多的难降解有机污染物。传统的芬顿反应器通常采用机械搅拌装置来实现污水、药剂在反应器中的均匀分布。在实际工程中，为了提高污水的处理量，通常增加反应器的直径、搅拌桨的直径与层数以及外循环系统的循环流量等。然而，此方法 H2O2 利用率较低、Fe2+很难重复利用从而产生大量 Fe(OH)3 污泥，需要进一步分离和处理。即使经过浓缩和脱水，其污泥的含水量也达到70%或更高，导致了高昂的处理成本。与此同时，传统芬顿由于 pH 要求范围狭窄，药剂混合不均匀造成·OH 利用率不高造成药剂的浪费，因此限制了芬顿法的应用。非均相芬顿氧化法相比均相芬顿氧化法的优点为：适应范围广、铁泥产量少、具有较大的比表面积、疏水性及化学稳定性。相比均相芬顿具有更广阔的发展空间和应用价值。非均相芬顿氧化法的显著特点是催化剂颗粒可以方便地从反应体系中分离出来实现重新利用。近年来，芬顿工艺被不断进行改进，使其与流化法结合，这种结合的方法提高了污水中污染物的降解效率，同时铁泥产量降低，即芬顿流化工艺，被广泛用于实际污水处理。

芬顿流化床反应器中，有几个重要的反应过程同时发生，既传统芬顿、非均相芬顿氧化、流化床异相结晶和铁氧化物的还原溶解。它结合了均相芬顿反应的快速氧化和非均相芬顿反应的铁离子在流化介质表面结晶的优点。Fe3＋作为Fe2+氧化的产物会过饱和，在芬顿反应开始后以氢氧化铁的形式沉淀出来。如果沉淀朝着非均相成核的方向发展，生成的Fe3＋可以在流化载体表面结晶生长，从而减少软质铁泥的生成量。覆铁填料颗粒含有较少的水分，这使得降低它们的含水量比软Fe(OH)3污泥要容易得多。此外，芬顿流化在总铁去除率方面也更优越。根据 COD去除动力学由较慢的类芬顿动力学定义，药剂均匀分批投加，提高流化床的整体效率，获得较高的COD 去除率。流化床反应器与传统的固定床式反应器相比，流化床反应器内固体微粒始终悬浮于液（气）体中并剧烈运动，具有类似液体的自由流动性，从而大大强化了物质的扩散过程，提高了反应速度。芬顿流化床基于芬顿原理，通过布水系统来实现反应器中活性颗粒的流化,达到原水、药剂、活性颗粒的充分接触,以提高原水处理效果。在反应器形式上，提高了负载型催化反应器催化剂比表面积，很好地解决了催化剂与反应液的接触问题。使得芬顿反应产生的污泥量大幅度减少，可以降低 Fe2+用量，也减少了 Fe2+的二次污染，同时也保持了双氧水较高的利用率。另一方面为芬顿反应提供异相催化反应点位，提高催化剂利用效率。

由于芬顿流化床有着高传质系数和其它显著的优点，一般采用流化床反应器来提高污水处理整体工艺性能。当人工合成污染物含量高，将芬顿流化床置于生化工艺前对污水进行预处理可提高污水可生化性。若置于生化工艺后端，则可经过芬顿流化床处理后实现污水的达标排放。