芬顿反应器进水水质要求及适配策略

一、核心水质指标控制

1、pH 值允许范围：

进水 pH 无严格限制，但需通过投加硫酸调节至 2.5~4.0（最佳反应区间）。

影响：若进水呈强碱性（pH>9）或中性，需额外消耗硫酸调节，增加药剂成本；若进水含大量碳酸盐（如高碱度废水），需先通过预酸化去除碳酸根，避免与 Fe²+ 生成沉淀堵塞管道。

2、化学需氧量（COD）浓度范围：适宜处理 **5000~50000mg/L的高浓度有机废水。分级处理： COD≤20000mg/L：单级芬顿工艺即可； – COD>20000mg/L：需采用两级芬顿工艺（一级去除60%~70% COD，二级深度降解），避免单次投药过量导致反应失控。

3、悬浮物（SS）上限要求：进水 SS≤300mg/L（避免堵塞催化剂孔隙或影响固液分离）。预处理：若 SS>300mg/L，需前端增加砂滤（滤料粒径0.5~1.2mm，过滤速度8~10m/h）或气浮（溶气压力0.3~0.5MPa）去除大颗粒杂质，确保流化床反应器运行时 SS≤500mg/L。

4、重金属离子限制指标：进水重金属（如 Cu²+、Ni²+、Cr³+）浓度≤50mg/L。

影响与对策：过量重金属会与 Fe²+ 竞争催化剂位点，且可能导致铁泥浸出毒性超标（需按危废处理）。可通过投加硫化钠（Na₂S）生成硫化物沉淀预处理，或选择耐重金属催化剂（如负载型 Fe₃O₄/AC）。

二、特殊水质适配要求

1、油脂与油类物质限制：进水含油量≤**100mg/L**，高油脂（如石化废水）会包裹催化剂表面，降低传质效率。

处理：前端设置隔油池或气浮装置去除浮油，或采用**铁碳微电解耦合芬顿工艺**，通过微电解破乳后再进行氧化反应。

2、盐分（TDS）影响：高盐废水（TDS>10000mg/L）会增加溶液导电性，可能加速设备腐蚀，同时抑制 Fe(OH)₃ 絮体沉降。

对策：选择耐腐蚀材质（如碳钢衬胶、FRP），反应后投加高分子絮凝剂（如 PAM 分子量≥1200 万）强化固液分离，或采用**电芬顿技术**减少铁泥生成。

3、生物毒性物质要求：进水不得含有大量杀菌剂、强络合剂（如 EDTA），此类物质会淬灭·OH 自由基，降低氧化效率。

预处理：通过稀释（毒性物质浓度≤50mg/L）或混凝沉淀去除络合物，确保芬顿反应有效进行。

三、温度与其他参数

水温：适宜范围20~40℃，超过 40℃ 时 H₂O₂ 热分解速率加快（每升高10℃分解率翻倍），需通过冷却水套控制温升≤5℃；低温（<10℃）时反应速率下降，可通过蒸汽预热至适宜温度。

氧化性/还原性物质：进水避免含有大量 Cl⁻（>5000mg/L 时与·OH 反应生成 ClO⁻，降低氧化效率）或 S²⁻（易与 Fe²+ 生成 FeS 沉淀），需提前去除或调节浓度。

四、进水水质不达标应对措施

1、水质波动应急：设置水质在线监测仪（如 COD、pH 传感器），当进水 COD 超过设计值 20% 时，自动触发药剂梯度投加**（分2~3次投加 H₂O₂），避免瞬间反应剧烈。

2、预处理强化：针对高悬浮物、高油脂废水，优先采用预处理单元+芬顿反应器”组合工艺，如“气浮+砂滤+芬顿”，确保进水满足反应器最佳运行条件。 通过控制进水水质关键指标并配套预处理工艺，可最大限度发挥芬顿反应器的氧化效率，降低药剂消耗与设备维护成本，确保废水处理稳定达标。