芬頓反應器的原理

過氧化氫(H2O2) 與二價鐵離子Fe的混合溶液把大分子氧化成小分子把小分子氧化成二氧化碳和水，同時FeSO4可以被氧化成3價鐵離子，有一定的絮凝的作用，3價鐵離子變成氫氧化鐵，有一定的網捕作用，從而達到處理水的目的。

Fenton試劑法的優點

Fenton試劑是一種常用的高1級氧化技術，相對其他氧化劑而言，其在黑暗中就能破壞有機物，具有操作過程簡單、反應易得、運行成本低廉、設備投資少且對環境友好性等優點。

芬頓Fenton高1級氧化法

Fenton法的原理

Fenton化學氧化法是應用雙氧水(H2O2)與亞鐵(Fe2+)反應產生氫氧自由基的原理，進行氧化有機污染反應，將廢水中有機物污染氧化成二氧化碳和水的一種高1級氧化處理技術。其化學反應機制如下：

H2O2+Fe2+→OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓

影響Fenton法氧化反應效果與速率因子：反應物本身的特性，H2O2的劑量，Fe2+的濃度，pH值，反應時間，溫度。

Fenton法的優點

①對環境友善：處理后不像其它的化學藥品，如漂白水(次氯酸鈉)，易產生氯化有機物等毒性物質，對環境造成傷害。

②占地空間小：有機物氧化的速度相當快，所需的停留時間短,約0.5~2小時即可，不像一般的生物處理約需12~24小時，因時間短，相對反應槽容積不需太大，可節省空間。

③操作彈性大：可依進流水水質的好壞來改變操作條件，提高處理量。而一般的生物處理難以彈性操作。針對較高的污染量只需提高亞鐵及H2O2加藥量及適當的pH控制即可。

④初設成本低：與一般的生物處理系統相較，約只須其投資成本的1/3~1/4。

⑤氧化能力強：所產生的氫氧自由基(OH)氧化能力相當強。可處理多種毒性物質，如氯乙烯、BTEX、氯1苯、1，4Dioxane，酚、多氯聯苯、TCE、DCE、PCE等，另EDTA和酮類MTBE、MEK等亦有效。

傳統Fenton法缺點

①瓶頸1：Fe2+為催化劑,使H2O2產生成OH及OH-，但同時也伴隨著大量污泥,Fe(OH)3的產生成為應用中的一大缺點。

②瓶頸2：COD達一定的去除率后，無法再繼續去除有機物，易造成H2O2用藥的消耗。

傳統Fenton法改良

針對污泥含量高的缺點，臺灣工研院陸續開發了改良式低污泥的廢水高1級氧化處理技術，其中之一就是流體化床-Fenton法。

①流體化床-Fenton法

原理：利用0.2~0.5mm硅砂擔體在結晶槽中作為結晶核種，將要處理的廢水及添加藥劑由反應池底部進入并向上1流動。而反應槽外接有一回流水回路，用以調整進流水過飽和度及達到擔體上1流速度，使待處理的無機離子于硅砂擔體表面形成穩態結晶體，當晶體粒徑達1~2mm后，排出槽外進行回收再利用或達到廢棄物減排的目的。

反應機制：

H2O2+Fe2+→OH+Fe(OH)2+→……FeOOH,H2O2+FeOOH→……

技術特點：同相及異相的催化反應，污泥減少70%。減少H2O2用藥的浪費。

適用廢水COD濃度：50~1000mg/l。

②深度處理規劃構想

A.現有工廠的廢水處理系統，一般為二沉池后直接排放。因此擬規劃一套流體化床系統直接將現在放流水排至FBR進流暫存池，接續后段FBR-Fenton反應。FBR-Fenton系統包含進流水調節池，FBR反應槽，脫氣池，中和池，慢混池，快沉池，泡藥系統與加藥系統。經FBR-Fenton處理后的水排回原來排放口排放。

B.Fenton流體化床系統須新設一套FeSO4泡置系統供應系統所須的亞鐵，一套H2O2儲存與加藥系統，一套Ca(OH)2加藥系統。

C.考慮現場用地，為節省空間采用機器式快沉槽作為污泥沉降用。

D.預估各階段水質：

項目化學反應系統出水

(即FBR-Fenton進水)FBR-Fenton出水

S.S(mg/l)<30<30

COD(mg/l)80~110<50