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指標難以達標排放。隨著環(huán)境保護要求的日益嚴格，為了穩(wěn)定地滿足鋼鐵行業(yè)廢水排放標準，生化出水需要進行深度處理。目前，已應用于焦化廢水處理生產實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。

芬頓氧化的本質是亞鐵離子(Fe2)和過氧化氫(H2O2)之間的鏈式反應催化羥基自由基(OH)的形成。在水溶液中，羥基自由基和難降解有機物生成有機自由基破壞其結構，較終氧化分解。同時Fe2氧化成Fe3產生混凝沉淀，混凝去除大量有機物。羥基自由基氧化電位達到2.8V，芬頓反應能有效去除生化難降解有機物。實際生產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)定達到二級排放標準。

芬頓氧化處理工藝

氧化池包括五個區(qū)域：反應區(qū)、加堿回收區(qū)、混凝沉淀區(qū)、斜管沉淀區(qū)和排泥區(qū)。向反應區(qū)加入三種試劑，硫酸亞鐵、過氧化氫和濃硫酸。濃硫酸為反應提供酸性環(huán)境，以硫酸亞鐵和過氧化氫為原料。反應完成后，加入氫氧化鈉調節(jié)酸堿度，一方面保證出水微堿性，避免管道腐蝕；另一方面，有利于三價鐵離子和氫氧化物形成氫氧化鐵膠體，經絮凝沉淀后去除，從而降低出水色度。回收區(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。在芬頓氧化過程中，會產生不同大小的絮體，主要是在Fe²⁺ /H₂O₂鏈式反應的過程中。絮凝劑由于體積小，在廢水處理中難以沉降。加入化學絮凝劑后，可以快速有效地去除微小絮體，提高化學需氧量的去除率。絮凝劑采用聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺。絮凝完成并經斜管沉降后，泥水分離，產生的化學污泥泵入污泥濃縮池進行離心脫水，出水流入回用池送至高爐沖渣。反應區(qū)和加堿回收區(qū)用空氣攪拌，攪拌時容易產生泡沫?；赜贸爻鏊糜谙萏幚?，確保現場環(huán)境。

芬頓氧化過程中常見問題及處理

影響芬頓反應的因素主要包括反應pH值、反應溫度、芬頓試劑配比([Fe2]/[H2O2])和化學絮凝劑用量。反應的pH值控制在2-4之間，酸泵自動與pH值聯動。當pH值低于2時，酸泵自動停止；當pH值大于4時，酸泵會自動啟動。反應pH值容易控制。反應溫度控制在40 ~ 50，由于調節(jié)池進水溫度控制在40左右，芬頓氧化反應溫度易于控制。冬季溫度較低時，為了保證芬頓氧化溫度，可適當提高調節(jié)池進水溫度。芬頓反應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，斜管沉淀區(qū)出水清澈透明，出水COD、氨氮等指標可控。

芬頓氧化控制不好，出水渾濁，懸浮物超標，COD超標，出水變綠。

1.出水化學需氧量指標超標

芬頓反應是生化處理后的進一步處理，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。為了保證出水水質達標和污水處理的經濟性，二沉池出水化學需氧量較好控制在300毫克/升以內.生化處理出現波動時，應根據二沉池出水指標及時調整芬頓氧化的投加量。此外，水中氯離子濃度高，殘留過氧化氫量大，也會導致出水COD高于實際COD值。

處理措施：根據二沉池出水指標，及時微調硫酸亞鐵和雙氧水的用量。雙氧水用量為進水(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

芬頓氧化廢水出現浮泥和懸浮物怎么辦？芬頓氧化過程中，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。在芬頓反應過程中，Fe²⁺作為催化劑，促進反應生成羥基自由基。如果催化劑用量過高，會發(fā)生消耗羥基自由基的副反應，降低反應速率。催化劑用量少，不能達到良好的催化效果。因此，Fe²⁺和H₂O₂之間存在一個較佳的添加比例。在芬頓反應中，將根據二沉池出水COD指標確定合理的(Fe²⁺ /H₂O₂)。但由于固體硫酸亞鐵原料提供[Fe2]和固體中各種雜質價格低廉，硫酸亞鐵加料泵經常堵塞，硫酸亞鐵用量少，而雙氧水是連續(xù)加料的。如果在生產中沒有及時發(fā)現，[Fe2]會很小。同時，殘留的H2O2也會導致出水COD值高于實際COD值。此外，由于制備硫酸亞鐵溶液的勞動強度大，儲藥盒體積小，在制備過程中也會出現硫酸亞鐵濃度低的情況。在實際操作中，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，較后將水補足至滿刻度。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，導致濃度相對降低，然后出水區(qū)出現浮泥。

2)排泥量不足。芬頓反應中加入化學絮凝劑后會產生化學污泥，污泥的產量與硫酸亞鐵的加入量成正比。有時沉淀區(qū)堆積的鐵泥會因排泥不暢而上浮。

3)絮狀物相對較小，沉降不完全。有時出水區(qū)水質渾濁，特別不透明，懸浮物增多。以上現象主要是混凝劑和助凝劑用量不足造成的。運行過程中出現聚丙烯酰胺與廢水接觸不充分、聚丙烯酰胺自動加藥裝置堵塞、無法加藥等問題，導致混凝沉淀區(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：芬頓氧化反應產生的鐵污泥必須及時排放到污泥濃縮池進行離心脫水，并根據排放污泥的濃度及時調整閥門開度。生產過程中應嚴格控制亞鐵和過氧化氫的添加比例。在檢查過程中，要重點檢查加藥情況，確保濃度和加藥正常。亞鐵泵容易堵塞，所以應定期清洗Y型過濾器。一旦發(fā)現堵塞，應立即清洗。在清洗過程中，應停止投加過氧化氫，以避免污水區(qū)出現污泥漂浮或污水的化學需氧量值高于實際值的問題。

3.出水水質變綠

綠色流出物的主要原因是不加堿或堿量不足。芬頓反應中的酸性環(huán)境和后續(xù)的加堿回調是自動聯鎖控制。但加堿回調區(qū)產生的細小絮體容易附著在pH在線監(jiān)測的玻璃電很上，電很被包裹，使整個pH變慢或無效。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：堿式酸度計玻璃電很定期用蒸餾水或稀酸清洗。如果發(fā)現加堿后調節(jié)區(qū)的水在清洗過程中顏色有變綠的趨勢，應及時手動加入氫氧化鈉溶液。