芬顿氧化工艺设计与运行：HJ 1095-2020 条款解读与工况校核

一、标准定位与适用废水

HJ 1095-2020《芬顿氧化法废水处理工程技术规范》由生态环境部 2020 年 1 月 13 日批准，自 2020 年 1 月 14 日起实施，为指导性标准、首次发布。标准规定，芬顿氧化法可作为废水生化处理前的预处理工艺，也可作为生化处理后的深度处理工艺，主要适用于含难降解有机物的废水，如造纸、染整、煤化工、石油化工、精细化工、发酵工业废水、垃圾渗滤液及工业园区集中废水处理厂废水等。

二、进水限制（4.3.2）

• 在酸性条件下易产生有毒有害气体的污染物（如硫离子、氰根离子等）不应进入芬顿氧化工艺单元。
• 进水中悬浮物含量宜小于 200 mg/L。
• 应控制进水中氯离子、磷酸二氢根、碳酸氢根、油类及其他影响芬顿氧化反应的无机离子或污染物浓度，其限制浓度应根据试验结果确定。
• 不满足条件时应采取预处理：用于生化预处理时可设粗/细格栅、沉砂池、沉淀池或混凝沉淀池；用于深度处理时宜设混凝沉淀和/或过滤；溶解性磷酸盐过高时宜投加熟石灰；含油时宜设隔油池；含硫离子时采取化学沉淀或化学氧化，含氰离子时采取化学氧化。

三、调酸（6.2）

• 应通过投加浓硫酸或稀硫酸调整 pH 值，pH 值宜控制在 3.0～4.0。
• 调酸池宜采用水力搅拌、机械搅拌或空气搅拌，混合时间不宜小于 2 min。
• 酸宜采用计量泵投加，并采用在线 pH 控制仪等自控系统自动调节投加量。

四、催化剂混合（6.3）

• 催化剂可采用硫酸亚铁，在催化剂混合池完成混合。
• 混合时间不宜小于 2 min。
• 硫酸亚铁溶液质量百分浓度宜小于 30%，宜采用计量泵定量投加。

五、氧化反应（6.4）

• 氧化反应池可采用完全混合式或推流式；完全混合式氧化反应池不宜少于 2 段，通过溢流或穿孔墙连接。
• 完全混合式有效水深宜为 2.5～6.0 m。
• 水力停留时间：用于预处理时宜为 2.0～8.0 h；用于深度处理时宜为 2.0～6.0 h。
• 药剂投加比例（缺乏试验数据时）：c(H2O2，mg/L) 与 COD（mg/L）之比宜为 1:1～2:1；c(H2O2，mg/L) 与 c(Fe2+，mg/L) 之比宜为 1:1～10:1。有试验条件时应以试验确定。
• 塔式反应器：混合区速度梯度 G 值应不小于 500 s⁻¹；配水孔出口流速 1.0～1.5 m/s；回流比不低于 100%；高径比宜在 1.0～5.0 之间；高度应不高于 15 m；塔体宜采用不锈钢 316L 并做玻璃鳞片防腐。

六、中和与脱气（6.5）

• 中和池投加碱液调整 pH 至中性；碱液宜采用氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液，不宜采用氢氧化钙溶液。
• 出水直接排放时 pH 应满足固液分离与排放要求；出水进入后续处理工艺时 pH 应满足后续工艺要求。
• 中和池混合时间不宜小于 2 min。
• 氧化反应和中和工序未采用空气搅拌时，应设空气搅拌脱气池，水力停留时间不宜小于 15 min，气水比不宜小于 5:1。

七、固液分离（6.6）

• 可采用沉淀或气浮完成固液分离；分离效果不佳时可投加混凝剂或助凝剂，技术要求参照 HJ 2006、HJ 2007 执行。
• 混凝剂宜采用聚合氯化铝（PAC），投加量宜为 100～200 mg/L。
• 助凝剂宜采用聚丙烯酰胺（PAM），投加量宜为 3～5 mg/L。

八、工程常见误用与校核要点

• 把芬顿当万能预处理：进水 SS 超过 200 mg/L 时，药剂会消耗在颗粒物上而非溶解性有机物上，应先上混凝沉淀或气浮。
• 忽略残余过氧化氢：作为生化预处理时，应增设脱气池、缓冲池或投加还原剂去除残余过氧化氢，否则会影响后续生化系统稳定性。
• 中和用石灰：规范明确不宜采用氢氧化钙溶液作中和碱液，石灰会显著增加铁泥量并带来结垢。
• pH 取值漂移：pH 高于 4 时铁离子以氢氧化物沉淀失活，羟基自由基产率下降；pH 过低（约 2.5 以下）过氧化氢趋于稳定，自由基生成同样受阻。
• 铁泥定性：污泥应根据《国家危险废物名录》和 GB 5085.7、HJ/T 298 等鉴别标准判定是否属于危险废物，不得直接按一般固废处置。
• 并行与备用：氧化反应池、中和池和固液分离设施宜按各不少于 2 个（格）并联设计；氧化反应池、中和池宜设置水喷淋或消泡喷淋，固液分离设施宜设置撇渣设施。

九、参考资料

• HJ 1095-2020 芬顿氧化法废水处理工程技术规范（生态环境部发布稿）
• HJ 2010-2011 膜生物法污水处理工程技术规范（芬顿后接 MBR 的参数依据）