解析Fenton高级氧化法对废水处理流程 2页

解析Fenton高级氧化法对废水处理流程工研院环安中心自83年度起，运用Fenton高级氧化法产生氢氧自由基的原理，研发一系列低污泥量的废水高级氧化处理技术，统称为Fenton家族高级处理技术，目前已有3项，共获得10国的专利。流体化床-Fenton化学氧化处理技术，为Fenton家族的处理技术之一。某生产ABS树脂的石化厂为提升放流水水质，欲新增废水高级处理工程，特委托环安中心进行流体化床-Fenton处理单元的工程评估、规划、监造、施工及试车启动，以寻求经济、有效且操作稳定之废水处理流程。本文乃以案例厂之实作案例，说明流体化床-Fenton化学氧化处理系统的原理、案例厂处理流程、启动试车及操作成本。Fenton法的原理Fenton化学氧化法系应用双氧水与亚铁反应产生氢氧自由基之原理，进行氧化有机污染物反应。由于影响化学氧化效果较为显著之因素为氧化剂加药量(H2O2与Fe2+)、反应pH值及反应时间，因此只要把握这些操作条件即能稳定操作系统，发挥处理功能。理论上，1gCOD需要2.2g以上之H2O2(100%)才能完全氧化;亦即100mg/L之H2O2可去除47mg/L之COD。依实际操作经验，亚铁加药量为H2O2加药量之1至2倍，但仍应视实际情况决定，以求得较佳的处理效果。Fenton化学氧化法虽具有系统操作简易及初设成本较低之优点，然而处理系统亦同时产生大量化学污泥废弃物(去除1kgCOD污染量约会产生4至8kg之污泥量)，造成需进一步处理及处置之困扰。流体化床-Fenton法处理技术之应用原理与Fenton化学氧化技术类似，二者反应时均会产生氢氧自由基，以及氧化废水中的有机污染物。然而前者于流体化床-Fenton处理槽中进行Fenton反应时，所产生之铁氧化物会在触媒担体上结晶，达到化学污泥减量之效益。此外，在触媒担体上形成之铁氧化物亦具有异相催化效果，可节省亚铁的加药量，并减少化学污泥废弃物处理及处置成本。处理流程n案例厂的流体化床-Fenton化学氧化处理流程如图1所示。其中主要单元为两个直径2.5m、高9m的流体化床反应槽，设计之进流水量为4,000m3/day，进流水COD及SS分别为130mg/L及30mg/L，而预计处理水质及双氧水和硫酸亚铁加药量则分别为：出流水经pH调整并过滤后，COD去除率大于38%;氧化处理设备添加Fe2+∕H2O2之重量比值小于0.8;双氧水耗用量在110mg/L以下;以及硫酸亚铁耗用量在88mg/L以下。