焦化廢水處理一般采用以活性污泥法為核心的生化處理工藝，但生化出水COD指標(biāo)難以達(dá)標(biāo)排放。隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格，為了穩(wěn)定地滿(mǎn)足鋼鐵行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，生化出水需要進(jìn)行深度處理。目前，已應(yīng)用于焦化廢水處理生產(chǎn)實(shí)踐的深度處理方法主要有膜處理、芬頓氧化、臭氧催化氧化、次氯酸鈉氧化等。

芬頓氧化的本質(zhì)是亞鐵離子(Fe2)和過(guò)氧化氫(H2O2)之間的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)催化羥基自由基(OH)的形成。在水溶液中，羥基自由基和難降解有機(jī)物生成有機(jī)自由基破壞其結(jié)構(gòu)，較終氧化分解。同時(shí)Fe2氧化成Fe3產(chǎn)生混凝沉淀，混凝去除大量有機(jī)物。羥基自由基氧化電位達(dá)到2.8V，芬頓反應(yīng)能有效去除生化難降解有機(jī)物。實(shí)際生產(chǎn)中普遍采用混凝沉淀和芬頓氧化的深度處理方法，使出水穩(wěn)定達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

芬頓氧化處理工藝

氧化池包括五個(gè)區(qū)域：反應(yīng)區(qū)、加堿回收區(qū)、混凝沉淀區(qū)、斜管沉淀區(qū)和排泥區(qū)。向反應(yīng)區(qū)加入三種試劑，硫酸亞鐵、過(guò)氧化氫和濃硫酸。濃硫酸為反應(yīng)提供酸性環(huán)境，以硫酸亞鐵和過(guò)氧化氫為原料。反應(yīng)完成后，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)酸堿度，一方面保證出水微堿性，避免管道腐蝕；另一方面，有利于三價(jià)鐵離子和氫氧化物形成氫氧化鐵膠體，經(jīng)絮凝沉淀后去除，從而降低出水色度?；厥諈^(qū)還添加粉末活性炭，降低廢水色度。在混凝沉淀區(qū)加入絮凝劑，去除膠體物質(zhì)。在芬頓氧化過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生不同大小的絮體，主要是在Fe²⁺ /H₂O₂鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的過(guò)程中。絮凝劑由于體積小，在廢水處理中難以沉降。加入化學(xué)絮凝劑后，可以快速有效地去除微小絮體，提高化學(xué)需氧量的去除率。絮凝劑采用聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺。絮凝完成并經(jīng)斜管沉降后，泥水分離，產(chǎn)生的化學(xué)污泥泵入污泥濃縮池進(jìn)行離心脫水，出水流入回用池送至高爐沖渣。反應(yīng)區(qū)和加堿回收區(qū)用空氣攪拌，攪拌時(shí)容易產(chǎn)生泡沫?；赜贸爻鏊糜谙萏幚?，確?，F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。

芬頓氧化過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題及處理

影響芬頓反應(yīng)的因素主要包括反應(yīng)pH值、反應(yīng)溫度、芬頓試劑配比([Fe2]/[H2O2])和化學(xué)絮凝劑用量。反應(yīng)的pH值控制在2-4之間，酸泵自動(dòng)與pH值聯(lián)動(dòng)。當(dāng)pH值低于2時(shí)，酸泵自動(dòng)停止；當(dāng)pH值大于4時(shí)，酸泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。反應(yīng)pH值容易控制。反應(yīng)溫度控制在40 ~ 50，由于調(diào)節(jié)池進(jìn)水溫度控制在40左右，芬頓氧化反應(yīng)溫度易于控制。冬季溫度較低時(shí)，為了保證芬頓氧化溫度，可適當(dāng)提高調(diào)節(jié)池進(jìn)水溫度。芬頓反應(yīng)中難以控制的因素是芬頓試劑([Fe2]/[H2O2])的比例和絮凝劑的用量。芬頓氧化控制正常時(shí)，斜管沉淀區(qū)出水清澈透明，出水COD、氨氮等指標(biāo)可控。

芬頓氧化控制不好，出水渾濁，懸浮物超標(biāo)，COD超標(biāo)，出水變綠。

1.出水化學(xué)需氧量指標(biāo)超標(biāo)

芬頓反應(yīng)是生化處理后的進(jìn)一步處理，前端生化處理的效率直接影響芬頓氧化處理的效率和處理成本。為了保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)和污水處理的經(jīng)濟(jì)性，二沉池出水化學(xué)需氧量較好控制在300毫克/升以?xún)?nèi).生化處理出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)二沉池出水指標(biāo)及時(shí)調(diào)整芬頓氧化的投加量。此外，水中氯離子濃度高，殘留過(guò)氧化氫量大，也會(huì)導(dǎo)致出水COD高于實(shí)際COD值。

處理措施：根據(jù)二沉池出水指標(biāo)，及時(shí)微調(diào)硫酸亞鐵和雙氧水的用量。雙氧水用量為進(jìn)水(混凝沉淀出水)COD值的2 ~ 3倍，雙氧水與亞鐵的用量比為1 ~ 3：1。

2.廢水中的浮泥和懸浮物超標(biāo)

芬頓氧化廢水出現(xiàn)浮泥和懸浮物怎么辦？芬頓氧化過(guò)程中，污泥上浮，斜管沉淀出水區(qū)表面全是浮泥，出水區(qū)特別渾濁。主要原因如下。

1)芬頓試劑比例(Fe²⁺ /H₂O₂)發(fā)生變化。在芬頓反應(yīng)過(guò)程中，F(xiàn)e²⁺作為催化劑，促進(jìn)反應(yīng)生成羥基自由基。如果催化劑用量過(guò)高，會(huì)發(fā)生消耗羥基自由基的副反應(yīng)，降低反應(yīng)速率。催化劑用量少，不能達(dá)到良好的催化效果。因此，Fe²⁺和H₂O₂之間存在一個(gè)較佳的添加比例。在芬頓反應(yīng)中，將根據(jù)二沉池出水COD指標(biāo)確定合理的(Fe²⁺ /H₂O₂)。但由于固體硫酸亞鐵原料提供[Fe2]和固體中各種雜質(zhì)價(jià)格低廉，硫酸亞鐵加料泵經(jīng)常堵塞，硫酸亞鐵用量少，而雙氧水是連續(xù)加料的。如果在生產(chǎn)中沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，[Fe2]會(huì)很小。同時(shí)，殘留的H2O2也會(huì)導(dǎo)致出水COD值高于實(shí)際COD值。此外，由于制備硫酸亞鐵溶液的勞動(dòng)強(qiáng)度大，儲(chǔ)藥盒體積小，在制備過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)硫酸亞鐵濃度低的情況。在實(shí)際操作中，有兩種不同的配比方法。比例1:先加入1/3的水，再加入一定量的固體硫酸亞鐵溶解，較后將水補(bǔ)足至滿(mǎn)刻度。比例2:固體硫酸亞鐵加入兩次，每次加入后加水。兩種方式投加的固體硫酸亞鐵量相同，但第二種比例投加的水較多，導(dǎo)致濃度相對(duì)降低，然后出水區(qū)出現(xiàn)浮泥。

2)排泥量不足。芬頓反應(yīng)中加入化學(xué)絮凝劑后會(huì)產(chǎn)生化學(xué)污泥，污泥的產(chǎn)量與硫酸亞鐵的加入量成正比。有時(shí)沉淀區(qū)堆積的鐵泥會(huì)因排泥不暢而上浮。

3)絮狀物相對(duì)較小，沉降不完全。有時(shí)出水區(qū)水質(zhì)渾濁，特別不透明，懸浮物增多。以上現(xiàn)象主要是混凝劑和助凝劑用量不足造成的。運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)聚丙烯酰胺與廢水接觸不充分、聚丙烯酰胺自動(dòng)加藥裝置堵塞、無(wú)法加藥等問(wèn)題，導(dǎo)致混凝沉淀區(qū)絮體很小。一般情況下，添加聚丙烯酰胺的區(qū)域可以看到大塊絮狀物。

處理措施：芬頓氧化反應(yīng)產(chǎn)生的鐵污泥必須及時(shí)排放到污泥濃縮池進(jìn)行離心脫水，并根據(jù)排放污泥的濃度及時(shí)調(diào)整閥門(mén)開(kāi)度。生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制亞鐵和過(guò)氧化氫的添加比例。在檢查過(guò)程中，要重點(diǎn)檢查加藥情況，確保濃度和加藥正常。亞鐵泵容易堵塞，所以應(yīng)定期清洗Y型過(guò)濾器。一旦發(fā)現(xiàn)堵塞，應(yīng)立即清洗。在清洗過(guò)程中，應(yīng)停止投加過(guò)氧化氫，以避免污水區(qū)出現(xiàn)污泥漂浮或污水的化學(xué)需氧量值高于實(shí)際值的問(wèn)題。

3.出水水質(zhì)變綠

綠色流出物的主要原因是不加堿或堿量不足。芬頓反應(yīng)中的酸性環(huán)境和后續(xù)的加堿回調(diào)是自動(dòng)聯(lián)鎖控制。但加堿回調(diào)區(qū)產(chǎn)生的細(xì)小絮體容易附著在pH在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的玻璃電很上，電很被包裹，使整個(gè)pH變慢或無(wú)效。出水的綠色主要是由于水中的Fe²⁺離子，呈酸性，容易造成管道腐蝕。

處理措施：堿式酸度計(jì)玻璃電很定期用蒸餾水或稀酸清洗。如果發(fā)現(xiàn)加堿后調(diào)節(jié)區(qū)的水在清洗過(guò)程中顏色有變綠的趨勢(shì)，應(yīng)及時(shí)手動(dòng)加入氫氧化鈉溶液。