一、产品概述

芬顿一体化设备是基于芬顿氧化技术的集成化水处理装备，核心通过Fe²+ 催化 H₂O₂生成羟基自由基（・OH），实现高浓度有机废水预处理、生化尾水深度处理及应急废水降解毒性。设备将反应、加药、控制三大系统整合，占地仅为传统工艺的 1/2，安装周期缩短 50%，适配化工、制药、印染等行业强酸性废水（pH 2~4）。其智能 PLC 系统实时监测 pH（2.5~3.5）、ORP（400~600mV）及温度（20~40℃），自动调节药剂投加，降低人工干预成本；主体采用 316L 不锈钢或碳钢防腐材质，耐 H₂SO₄、H₂O₂腐蚀，使用寿命达 8 年以上。

二、设备组成

设备由四大功能模块构成：

核心反应系统：内壁衬乙烯基树脂玻璃钢或 316L 不锈钢的反应罐体，内设导流隔板与布水器，搭配机械搅拌（50~200rpm）或气动搅拌，加速药剂混合，将反应时间压缩至 1~2 小时；

精准加药系统：集成 FeSO₄溶液罐（50~500L）与 H₂O₂计量罐（避光设计），通过电磁隔膜泵按 Fe²+:H₂O₂=1:5~1:10 比例投加，并自动调节 pH 至最佳反应区间 3±0.5；

智能控制系统：通过 pH、ORP、温度传感器实时采集数据，触摸屏显示运行状态并支持故障报警（如药剂短缺、超温保护），可根据进水流量自动启停设备；

辅助处理单元：配套斜板沉淀区或板框压滤机分离 Fe (OH)₃絮体，废气经碱液喷淋塔中和后排放，确保系统无二次污染。

三、原理介绍

设备通过Fe²+ 催化 H₂O₂引发链式反应生成强氧化性的・OH（氧化还原电位 2.8V），其无选择性攻击有机物分子键（如 C-C、C-H 键），实现三大降解路径：

大分子断链：将苯环、杂环等稳定结构分解为甲酸、乙酸等小分子羧酸，最终矿化为 CO₂和 H₂O，COD 去除率可达 60%~85%；

毒性消除：破坏农药、抗生素中的酚羟基、卤素取代基等毒性官能团，如四环素去除率≥90%，显著降低废水生物毒性；

协同沉淀：反应生成的 Fe³+ 水解为 Fe (OH)₃絮体，吸附共沉淀悬浮物及重金属离子（如 Cu²+、Ni²+），提升固液分离效果。反应效率通过严格控制 pH 2.5~3.5（Fe²+ 催化活性最高）和温度 20~40℃（每升温 10℃反应速率提升 1.5 倍）实现最大化。

四、案例应用

1. 化工废水预处理

某农药厂含硝基酚废水（COD 15000mg/L）经 50m³/h 碳钢防腐设备处理，1.5 小时后 COD 降至 5000mg/L，硝基酚去除率 85%，可生化性（BOD/COD）从 0.15 提升至 0.32，为后续生化处理创造条件。

2. 印染废水深度处理

纺织厂生化尾水（COD 600mg/L，色度 2000 倍）通过 30m³/h 不锈钢设备，投加 H₂O₂ 1.2g/L 反应 1 小时，COD 降至 90mg/L，色度去除率 95%，满足 GB 4287-2012 排放标准。

3. 制药废水应急处理

药厂突发高浓度含抗生素废水（COD 20000mg/L）经 10m³/h 移动式设备处理，投加 H₂O₂ 4g/L 反应 2 小时，COD 降至 8000mg/L，四环素去除率 92%，毒性抑制率从 98% 降至 25%，快速缓解处理系统压力。

五、选型指南

1. 水质参数分析

检测 COD 浓度（确定 H₂O₂投加量，通常 1~5g/L）、原水 pH（＞6 需预酸化）及特征污染物（如硅烷、卤素影响材质选择），避免催化剂中毒或设备腐蚀。

2. 处理量与反应时间

按日均水量 1.2 倍峰值流量选型，单罐处理能力 5~200m³/h，难降解有机物（如苯并芘）需延长反应时间至 2~3 小时，确保氧化彻底。

3. 材质与防腐设计

酸性环境优先选用 316L 不锈钢（耐 Cl⁻）或乙烯基树脂玻璃钢（耐强氧化）；高悬浮物场景需内壁防粘涂层（聚四氟乙烯）及耐磨搅拌桨（碳化钨涂层），减少沉淀物附着。

4. 自动化与安全配置

选择带 ORP 实时监测和远程监控功能的型号，避免药剂浪费或反应不充分；配置溢流管、泄爆阀（0.3MPa 自动泄压）及药剂泄漏报警装置，保障运行安全。

5. 合规性与经济性

根据 GB 16297 或地方标准预留 20% 净化裕度（如设计去除率≥70%），设备投资 50~500 万元，运行成本 5~20 元 / 吨（H₂O₂占比 70%），优先选择自动反冲洗型号降低维护频率。

6. 配套工艺衔接

悬浮物＞200mg/L 时需预处理除渣，含油量＞50mg/L 先气浮；反应后废水需回调 pH 至 7~9 并沉淀，去除 Fe (OH)₃絮体，避免堵塞后续膜处理组件。

芬顿一体化设备通过集成化设计与智能控制，为高难度有机废水提供高效、稳定的处理方案，选型时需结合水质特性与实际需求，确保环保达标与成本优化的双重目标。