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《芬顿氧化法废水处理工程技术规范(HJ 1095-2020)》

发表时间:2020-01-20浏览次数:0次
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》等法律法规,
防治水环境污染,改善生态环境质量,规范芬顿氧化法废水处理工程的建设与运行管理,制
定本标准。
本标准规定了芬顿氧化法废水处理工程的总体要求、工艺设计、主要工艺设备与材料、
检测与过程控制、施工与验收、运行与维护的技术要求。
本标准为引导性标准。
本标准为首次发布。
本标准由生态环境部科技与财务司、法规与标准司组织制订。
本标准主要起草单位:中国环境保护产业协会、清华大学、江门市新会区新绿环保实业
发展总企业、安乐工程有限企业。
本标准生态环境部 2020 年 1 月 13 日批准。
本标准自 2020 年 1 月 14 日起实施。
本标准由生态环境部说明。

芬顿氧化法废水处理工程技术规范
1 适用范围
本标准规定了芬顿氧化法废水处理工程的总体要求、工艺设计、主要工艺设备与材料、
检测与过程控制、施工与验收、运行与维护的技术要求。
本标准适用于采用芬顿氧化法处理含难降解有机物的废水处理工程的设计、施工、验收、
运行与维护。
2 规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用
于本标准。
GB/T 534 工业硫酸
GB/T 1616 工业过氧化氢
GB 3096 声环境质量标准
GB/T 3797 电气控制设备
GB/T 4942.2 低压电器外壳防护等级
GB 5085.7 危险废物鉴别标准 通则
GB 5226.1 机械电气安全 机械电气设备 第 1 部分:通用技术条件
GB 6944 危险货物分类和品名编号
GB/T 10531 水处理剂 硫酸亚铁
GB 12268 危险货物品名表
GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准
GB/T 12801 生产过程安全卫生要求总则
GB 15603 常用化学危险品贮存通则
GB/T 17514 水处理剂 阴离子和非离子型聚丙烯酰胺
GB 18597 危险废物贮存污染控制标准
GB 18598 危险废物填埋污染控制标准

GB 18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
GB/T 22627 水处理剂 聚氯化铝
GB 50014 室外排水设计规范
GB 50016 建筑设计防火规范
GB/T 50046 工业建筑防腐蚀设计标准
GB 50053 20kV 及以下变电所设计规范
GB/T 50087 工业企业噪声控制设计规范
GB 50108 地下工程防水技术规范
GB 50141 给水排水构筑物工程施工及验收规范
GB 50160 石油化工企业设计防火规范
GB 50187 工业企业总平面设计规范
GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范
GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范
GB 50212 建筑防腐蚀工程施工规范
GB 50231 机械设备安装工程施工及验收通用规范
GB 50235 工业金属管道工程施工规范
GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范
GB 50275 风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范
GB 50726 工业设备及管道防腐蚀工程施工规范
GB 50727 工业设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范
GBZ 1 工业企业设计卫生标准
GBZ 2.1 工作场所有害因素职业接触限值 第 1 部分:化学有害因素
GBZ 2.2 工作场所有害因素职业接触限值 第 2 部分:物理因素
AQ 3018 危险化学品储罐区作业安全通则
AQ 3047 化学品作业场所安全警示标志规范
CJJ 60 城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程
CJJ/T 120 城镇排水系统电气与自动化工程技术标准

HG/T 20507 自动化仪表选型设计规范
HG 20520 玻璃钢/聚氯乙烯(FRP/PVC)复合管道设计规定
HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范
HJ/T 298 危险废物鉴别技术规范
HJ 2006 污水混凝与絮凝处理工程技术规范
HJ 2007 污水气浮处理工程技术规范
HJ 2021 内循环好氧生物流化床污水处理工程技术规范
HJ 2025 危险废物收集、贮存、运输技术规范
SH/T 3024 石油化工环境保护设计规范
《国家危险废物名录》(环境保护部令第 39 号)
《危险化学品安全管理条例》(国务院令第 344 号)
《建设项目竣工环境保护验收暂行办法》(国环规环评[2017]4 号)
《建设项目(工程)竣工验收办法》(计建设[1990]1215 号)
《建设项目环境保护竣工验收监测技术要求》(环发[2000]38 号)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1 芬顿试剂 fenton reagent
指由亚铁离子(作为催化剂)与过氧化氢(作为氧化剂)组成的均相液体体系。
3.2 芬顿氧化 fenton oxidation
指芬顿试剂在酸性条件下生成羟基自由基,破坏有机物结构、最终氧化分解有机物的过
程。
3.3 调酸 acid dosing process
指投加浓硫酸或稀硫酸调节废水 pH 值至酸性,使废水 pH 值适于芬顿氧化反应的过程。
3.4 催化剂混合 catalyst mixing process
指投加催化剂并使催化剂(亚铁盐,通常为硫酸亚铁)与废水充分混合的工序过程。
3.5 氧化反应 oxidation process
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指投加氧化剂(过氧化氢),使氧化剂与废水充分混合,并在催化剂作用下发生芬顿氧
化,从而氧化分解废水中有机物的工序过程。
3.6 中和 neutralizing process
指调节氧化反应池出水 pH 值至满足后续工艺处理要求或排放要求的工序过程,通常将
pH 值调整至 7~9。
4 污染物与污染负荷
4.1  一般规定
4.1.1 芬顿氧化法可作为废水生化处理前的预处理工艺,也可作为废水生化处理后的深度处理
工艺。
4.1.2 芬顿氧化法主要适用于含难降解有机物废水的处理,如造纸工业废水、染整工业废水、
煤化工废水、石油化工废水、精细化工废水、发酵工业废水、垃圾渗滤液等废水及工业园区
集中废水处理厂废水等的处理。
4.1.3 芬顿氧化法对污染物的去除率应通过试验或参考同行业类似案例确定。
4.2  设计水量
4.2.1 设计水量应按最高日最高时废水量设计。当芬顿氧化工艺之前设置调节池时,应按经调
节池均量后进入芬顿氧化工艺的最大时水量设计。
4.2.2 对现有生产企业或工业园区,应根据企业或园区总排口水量的实际测定值及经过充分论
证的预测值(根据企业或园区实际发展及整体规划预测)确定设计水量。其中,测定方法应
符合 HJ/T 91 的规定。
4.2.3 当无法获得实测水量数据时,可参照国家现行行业用水量的有关规定折算确定,或根据
同行业同规模同生产工艺现有企业排水数据类比确定。
4.3  设计水质及进水水质要求
4.3.1 设计水质应根据实际测定数据确定,其测定方法和数据处理方法应符合 HJ/T 91 的规定。
无实际测定数据时,可参照同行业同规模同工艺现有企业数据类比确定。
4.3.2 芬顿氧化法的进水应符合以下条件:
a)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
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氧化工艺单元;
b)进水中悬浮物含量宜小于 200 mg/L;
c)应控制进水中 Cl - 、H 2 PO 4 - 、HCO 3 - 、油类和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。
4.3.3 芬顿氧化法进水不符合 4.3.2 规定的条件时,应根据进水水质采取相应的预处理措施:
a)芬顿氧化法用于生化处理预处理时,可设置粗、细格栅、沉砂池、沉淀池或混凝沉淀
池,去除漂浮物、砂砾和悬浮物等易去除污染物;芬顿氧化法用于废水深度处理时,宜设置
混凝沉淀或/和过滤工序进行预处理;
b)进水中溶解性磷酸盐浓度过高时,宜投加熟石灰,通过混凝沉淀去除部分溶解性磷
酸盐;
c)进水中含油类时,宜设置隔油池除油;
d)进水中含硫离子时,应采取化学沉淀或化学氧化法去除;进水中含氰离子时,应采
取化学氧化法去除;
e)进水中含有其他影响芬顿氧化反应的物质时,应根据水质采取相应的去除措施,以消
除对芬顿氧化反应的影响。
4.3.4 芬顿氧化法用于生化处理的预处理时,若进水水质水量变化较大,芬顿氧化工艺前应设
置调节池,调节池的设计应参照 HJ 2021 实行。
5 总体要求
5.1 芬顿氧化法废水处理工程的建设规模应依据设计水量确定。
5.2 芬顿氧化法废水处理工程的辅助系统应包括供配电、给排水、消防、暖通、检测与控制
系统等。
5.3 采用芬顿氧化法的废水处理厂(站)应遵守以下规定:
a)厂址选择和总体布置应符合 GB 50014 的相关规定,总图设计应符合 GB 50187 的规
定;
b)防洪应满足工厂和行业防洪标准,且具有良好的排水条件;
c)建(构)筑物的防火设计应符合 GB 50016、GB 50160 的规定;
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d)药剂的运输、贮存应符合 GB 50160、GB 15603 规定,硫酸、过氧化氢和液碱(或氢
氧化钠)等药品属于危险化学品,运输管理还应符合 GB 6944、GB 12268 和《危险化学品安
全管理条例》等的规定;
e)设计、建设应采取有效的隔声、消声、绿化等降低噪声的措施。噪声和振动控制的设
计应符合 GB/T 50087 的规定;机房内、外的噪声应分别符合 GBZ 2.1、GBZ 2.2 和 GB 3096
的规定;厂界环境噪声排放应符合 GB 12348 的规定;
f)设计、建设和运行过程中应重视职业卫生和劳动安全,应实行 GBZ 1、GBZ 2.1、GBZ
2.2 和 GB/T 12801 中相关规定;建成运行的同时,安全和卫生设施也应同时设计、同时建设、
同时运行,并制定相应的操作规程;
g)应按照相关规定安装在线监测系统,根据工艺运行要求设置控制系统,实现运行管
理自动化。
5.4 建设、运行过程中产生的废水、废气、废渣及其他污染物的治理与排放,应满足国家相
关排放标准、排污许可证和环境影响评价审批的要求。
6 工艺设计
6.1  一般规定
6.1.1 芬顿氧化法废水处理工程工艺流程主要包括调酸、催化剂混合、氧化反应、中和、固液
分离、药剂投配及污泥处理系统,工艺流程示意图见图 1。
图 1 芬顿氧化法废水处理工程工艺流程示意图
6.1.2 芬顿氧化法工艺设计参数应根据进水水质、水量及出水要求通过试验确定。
6.1.3 芬顿氧化法的运行方式宜采用连续式,当废水水量较小时,可采用间歇式。
6.1.4 氧化反应池、中和池和固液分离设施(如混凝沉淀或气浮池)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。
进水
调酸 催化剂混合 氧化反应 中和

固液分离
芬顿氧化法
工艺出水
催化剂 氧化剂 碱
污泥 污泥浓缩 污泥脱水 泥饼外运(处置)
上清液 滤液
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6.1.5 药剂混合设备及投药设备应靠近芬顿氧化设施,易损设备应设置备用设备。
6.1.6 污泥处理系统包括污泥浓缩、污泥脱水,应依据污泥处置要求选择浓缩和脱水工艺。污
泥应根据《国家危险废物名录》和 GB 5085.7、HJ/T 298 等国家危险废物鉴别标准及鉴别方
法判定是否属于危险废物。
6.1.7 工艺单元产生的废(臭)气必要时可加盖密闭、负压管道收集,收集的废(臭)气可采
用化学或生物除臭等方法处理。
6.1.8 可根据废水水质调整工艺单元组成,进水 pH 值满足氧化反应要求时,可不另设调酸单
元。
6.1.9 芬顿氧化法作为废水生化处理预处理工艺时,应增设脱气池、缓冲池或投加还原剂等去
除废水中残余的过氧化氢,避免影响后续生化处理系统运行稳定性。
6.2  调酸
6.2.1根据氧化反应池最佳pH值条件要求,应通过投加浓硫酸或稀硫酸来调整废水的 pH值,
pH 值宜控制在 3.0~4.0。
6.2.2 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。
6.2.3 浓硫酸或稀硫酸宜采用计量泵投加,采用在线 pH 值控制仪等自控系统自动调节投加量。
6.3  催化剂混合
6.3.1 催化剂可采用硫酸亚铁,在催化剂混合池完成混合过程。
6.3.2 催化剂混合池宜采用水力搅拌、机械搅拌或空气搅拌,混合时间不宜小于 2 min。
6.3.3 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。
6.4  氧化反应
6.4.1 应投加过氧化氢溶液,在氧化反应池中完成氧化反应。
6.4.2 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。
6.4.3 氧化反应池池型应根据废水处理规模、占地面积和经济性等因素综合确定。
6.4.4 氧化反应池采用塔式时,宜采用升流式反应器,钢结构塔体应采用不锈钢 316L 材质和
涂衬玻璃鳞片防腐处理。塔式反应器包含芬顿试剂混合区、布水区和反应区。混合区混合速
度梯度 G 值应不小于 500 s -1 ,布水区应配水均匀,配水孔出口流速应为 1.0 m/s~1.5 m/s,回
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流比应不低于 100%。塔式反应器高径比宜在 1.0~5.0 之间,高度应不高于 15 m。
6.4.5 氧化反应池池体有效容积可按下式计算:
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