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山東杰魯特環保科技有限公司作者
芬頓氧化技術廣泛應用于難降解廢水處理，但在實際運行中常出現COD去除率不達預期的情況。本文結合工藝原理與工程實踐，從反應條件、水質特性及操作控制等方面系統分析COD降不下的關鍵原因，并提出應對思路。
一、羥基自由基生成受限
pH值控制偏差
芬頓反應需在pH=3.0~4.0的酸性環境進行。若pH>4.0，Fe²?快速氧化為Fe³?沉淀，降低催化活性；pH<3.0則抑制雙氧水分解效率，導致羥基自由基(·OH)生成不足。
藥劑投加比例失調
雙氧水過量：過量H?O?會與·OH發生副反應(H?O?+·OH→HO?·+H?O)，降低有效自由基濃度。
硫算亞鐵不足：Fe²?與H?O?的摩爾比需維持在1:5~1:10，若Fe²?不足會降低反應速率，導致氧化鏈反應中斷。
二、水質特性干擾
有機物抗性增強
難降解物質：含苯環、鹵代物等高穩定性有機物需更高濃度·OH或延長反應時間，常規芬頓工藝難以萬全礦化。
絡合物形成：有機物與Fe³?生成穩定絡合物(如[Fe(H?O)?OH]²?)，阻礙進一步氧化。
干擾物質消耗藥劑
Cl?、HCO??等離子：與·OH反應生成ClO?、CO??等低活性自由基，降低氧化效率。
油類與懸浮物：包裹有機物或吸附Fe²?，阻隔反應接觸界面，如含油廢水需預處理除油后再進行芬頓氧化。
三、反應條件與操作缺陷
溫度與時間控制不當
溫度過高(>50℃)加速H?O?分解為H?O和O?，減少·OH生成；
反應時間不足：羥基自由基半衰期極短(納秒級)，若水力停留時間<30分鐘，有機物氧化不車底。
混合效果差
攪拌強度不足或曝氣不均勻會導致Fe²?與H?O?局部濃度過高，引發無效副反應，而其他區域反應不充分。
后段絮凝失效
pH回調異常：中和階段pH未升至8~9時，Fe(OH)?絮體形成不萬全，部分氧化中間產物重新溶解，導致出水COD反彈。
助凝劑投加不足：PAM投加量過低時，微細絮體難以沉降，出水SS攜帶未降解COD。
四、工藝鏈設計缺陷
預處理缺失
高濃度COD廢水(如COD>5000mg/L)直接進入芬頓系統，超出其氧化負荷，需先通過混凝、微電解等預處理降低負荷。
污泥回流異常
沉淀池排泥不及時會導致Fe(OH)?污泥積累，占據反應器有效容積，降低傳質效率。
五、解決方案建議
優化反應參數：通過正交實驗確定最佳pH、H?O?/Fe²?比及反應時間，建立動態調整機制。
強化預處理：針對含油、高鹽廢水增加氣浮、吸附等預處理單元。
工藝組合升級：對難降解COD采用“芬頓+光催化”或“芬頓+生物法”組合工藝，提高礦化率。
通過精準識別原因并針對性改進，可顯著提升芬頓工藝對COD的去除效果，同時降低運行成本與污泥產量。
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