芬頓反應(yīng)器進水水質(zhì)要求及適配策略
一、核心水質(zhì)指標(biāo)控制
1、pH 值允許范圍:
進水 pH 無嚴(yán)格限制,但需通過投加硫酸調(diào)節(jié)至 2.5~4.0(最佳反應(yīng)區(qū)間)。
影響:若進水呈強堿性(pH>9)或中性,需額外消耗硫酸調(diào)節(jié),增加藥劑成本;若進水含大量碳酸鹽(如高堿度廢水),需先通過預(yù)酸化去除碳酸根,避免與 Fe2+ 生成沉淀堵塞管道。
2、化學(xué)需氧量(COD)濃度范圍:適宜處理 **5000~50000mg/L的高濃度有機廢水。分級處理: COD≤20000mg/L:單級芬頓工藝即可; – COD>20000mg/L:需采用兩級芬頓工藝(一級去除60%~70% COD,二級深度降解),避免單次投藥過量導(dǎo)致反應(yīng)失控。
3、懸浮物(SS)上限要求:進水 SS≤300mg/L(避免堵塞催化劑孔隙或影響固液分離)。預(yù)處理:若 SS>300mg/L,需前端增加砂濾(濾料粒徑0.5~1.2mm,過濾速度8~10m/h)或氣?。ㄈ軞鈮毫?.3~0.5MPa)去除大顆粒雜質(zhì),確保流化床反應(yīng)器運行時 SS≤500mg/L。
4、重金屬離子限制指標(biāo):進水重金屬(如 Cu2+、Ni2+、Cr3+)濃度≤50mg/L。
影響與對策:過量重金屬會與 Fe2+ 競爭催化劑位點,且可能導(dǎo)致鐵泥浸出毒性超標(biāo)(需按危廢處理)??赏ㄟ^投加硫化鈉(Na?S)生成硫化物沉淀預(yù)處理,或選擇耐重金屬催化劑(如負(fù)載型 Fe?O?/AC)。
二、特殊水質(zhì)適配要求
1、油脂與油類物質(zhì)限制:進水含油量≤**100mg/L**,高油脂(如石化廢水)會包裹催化劑表面,降低傳質(zhì)效率。
處理:前端設(shè)置隔油池或氣浮裝置去除浮油,或采用**鐵碳微電解耦合芬頓工藝**,通過微電解破乳后再進行氧化反應(yīng)。
2、鹽分(TDS)影響:高鹽廢水(TDS>10000mg/L)會增加溶液導(dǎo)電性,可能加速設(shè)備腐蝕,同時抑制 Fe(OH)? 絮體沉降。
對策:選擇耐腐蝕材質(zhì)(如碳鋼襯膠、FRP),反應(yīng)后投加高分子絮凝劑(如 PAM 分子量≥1200 萬)強化固液分離,或采用**電芬頓技術(shù)**減少鐵泥生成。
3、生物毒性物質(zhì)要求:進水不得含有大量殺菌劑、強絡(luò)合劑(如 EDTA),此類物質(zhì)會淬滅·OH 自由基,降低氧化效率。
預(yù)處理:通過稀釋(毒性物質(zhì)濃度≤50mg/L)或混凝沉淀去除絡(luò)合物,確保芬頓反應(yīng)有效進行。
三、溫度與其他參數(shù)
水溫:適宜范圍20~40℃,超過 40℃ 時 H?O? 熱分解速率加快(每升高10℃分解率翻倍),需通過冷卻水套控制溫升≤5℃;低溫(<10℃)時反應(yīng)速率下降,可通過蒸汽預(yù)熱至適宜溫度。
氧化性/還原性物質(zhì):進水避免含有大量 Cl?(>5000mg/L 時與·OH 反應(yīng)生成 ClO?,降低氧化效率)或 S2?(易與 Fe2+ 生成 FeS 沉淀),需提前去除或調(diào)節(jié)濃度。
四、進水水質(zhì)不達標(biāo)應(yīng)對措施
1、水質(zhì)波動應(yīng)急:設(shè)置水質(zhì)在線監(jiān)測儀(如 COD、pH 傳感器),當(dāng)進水 COD 超過設(shè)計值 20% 時,自動觸發(fā)藥劑梯度投加**(分2~3次投加 H?O?),避免瞬間反應(yīng)劇烈。
2、預(yù)處理強化:針對高懸浮物、高油脂廢水,優(yōu)先采用預(yù)處理單元+芬頓反應(yīng)器”組合工藝,如“氣浮+砂濾+芬頓”,確保進水滿足反應(yīng)器最佳運行條件。 通過控制進水水質(zhì)關(guān)鍵指標(biāo)并配套預(yù)處理工藝,可最大限度發(fā)揮芬頓反應(yīng)器的氧化效率,降低藥劑消耗與設(shè)備維護成本,確保廢水處理穩(wěn)定達標(biāo)。