一、芬顿氧化工艺核心机理
芬顿氧化法通过 Fe²⁺/H₂O₂ 体系在酸性条件下生成强氧化性羟基自由基(·OH),其氧化电位高达 2.80V,可快速分解造纸废水中的木质素、氯代化合物等顽固污染物,实现有机物链式氧化直至矿化为 CO₂ 和 H₂O。
二、造纸废水处理流程与关键技术
1. 预处理阶段
pH调节:将废水pH值调整至 3.0~3.5(最佳反应条件),避免催化剂失活。
杂质筛除:去除纤维杂质及悬浮物(控制SS≤200mg/L),防止干扰后续反应。
2. 氧化反应阶段
药剂投加:按 H₂O₂与Fe²⁺摩尔比1:1.2 投加试剂,AI系统动态调控反应时间(40-60分钟)与药剂用量,提升COD去除率至 ≥85%。
反应强化:采用 纳米Fe₃O₄/石墨烯 非均相催化剂替代传统Fe²⁺,铁泥产量减少 50%,铁回收率≥90%。
3. 中和絮凝与深度处理
pH回调:加碱中和至 8.5~9.0,投加 PAC/PAM 促进絮凝沉淀,去除铁泥及残留污染物。
深度净化:结合 臭氧催化 或 MBBR生物膜工艺,确保出水COD≤50mg/L,满足《GB 3544-2025》回用标准。
三、技术优势与关键参数
指标 传统工艺(2020) 2025升级版
COD去除率 70%-80% 85%-95%
运行成本 0.8-1.2元/吨 0.5-0.8元/吨
自动化水平 半自动 AI全流程控制
环保性 铁泥难处理 污泥减量50%
四、应用案例与效益
以 山东XX纸业(2024年改造项目) 为例,采用升级版芬顿工艺后:
处理规模:5000m³/天,COD从 1200mg/L 降至 45mg/L;
成本效益:年节省药剂费 120万元,减少污泥处置费 60万元;
达标排放:出水水质稳定达到《GB 3544-2025》一级A标准,实现 40% 废水回用。
五、工艺限制与应对措施
pH敏感:需精准控制酸性环境(pH<3.5),避免催化剂失活。
铁泥处理:升级版工艺通过 电芬顿技术 实现Fe²⁺电解再生,降低污泥产量。
氯离子干扰:高Cl⁻浓度(≥500mg/L)会抑制反应,需前置脱盐或优化催化剂配比。
芬顿氧化工艺凭借 高效氧化能力 与 智能化升级,已成为造纸废水处理的主流选择,尤其适用于高浓度、难降解有机废水的深度处理。