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    焦化廢水處理普遍是采用以活性污泥法為核心的生化處理工藝，但是生化出水COD指標很難達到排放標準。隨著環保要求的日益嚴格，為了穩定達到鋼鐵行業廢水排放標準，生化出水還需進行深度處理。目前，已經應用于焦化廢水處理生產實踐的深度處理方法主要有膜法處理、芬頓氧化、臭氧催化氧化、次氯酸鈉氧化等方法。
    芬頓氧化的實質是2價鐵離子（Fe2+）和過氧化氫（H2O2）間的鏈反應催化生成羥基自由基（·OH）。羥基自由基在水溶液中與難降解有機物生成有機自由基使之結構破壞，最終氧化分解，同時Fe2+被氧化成Fe3+產生混凝沉淀，將大量有機物凝結而去除。羥基自由基的氧化電位達到2.8V，芬頓反應可以有效去除生化難降解的有機物。實際生產中常用混凝沉淀協同芬頓氧化的深度處理方法，使出水穩定達到二級排放標準。
    芬頓氧化處理設施基本情況
    氧化池包括5個區：分別是反應區、加堿回調區、混凝沉淀區、斜管沉淀區、污泥排放區。反應區內投加硫酸亞鐵、雙氧水、濃硫酸3種藥劑。濃硫酸為反應提供酸性環境，硫酸亞鐵和雙氧水為反應原料。反應完成后投加氫氧化鈉進行pH值回調，一方面保證了出水的微堿性，避免對管道的腐蝕；另一方面有利于三價鐵離子與氫氧根形成氫氧化鐵膠體，經過絮凝沉淀后去除，降低出水色度。回調區還投加粉末活性炭降低廢水色度。混凝沉淀區投加絮凝劑去除膠體物質。在芬頓氧化過程中，會產生大小不一的絮凝物，主要是Fe2+/H2O2鏈反應過程中的鐵水絡合物，絮凝物由于體積微小，在廢水處理中難以沉降，投加化學絮凝劑后能快速有效地去除微小的絮凝物，提高COD去除率。使用聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺作為絮凝劑。絮凝完成經過斜管沉淀后，泥、水分離，產生的化學泥泵送至污泥濃縮池進行離心脫水，出水自流至回用水池送至高爐沖渣。反應區、加堿回調區使用空氣進行攪拌，攪拌過程中易產生泡沫，利用回用池出水進行消泡處理，保障現場的環境。
    芬頓氧化過程中的常見問題及處理
    影響芬頓反應的因素主要有反應pH值、反應溫度、Fenton試劑的配比（［Fe2+］/［H2O2］）、化學絮凝劑的投加量。反應的pH值控制在2～4之間，投加酸泵與pH值是自動連鎖，當pH值低于2時，酸泵自動停止；當pH值＞4時，酸泵自動開啟。反應pH值比較容易控制。反應溫度控制在40～50℃，由于調節池進水溫度控制在40℃左右，芬頓氧化反應溫度也容易控制。冬天氣溫低時，為了保障芬頓氧化溫度，可以適當提高調節池進水溫度。芬頓反應中較難控制的因素是Fenton試劑的配比（［Fe2+］/［H2O2］）及絮凝劑的投加量。芬頓氧化控制正常時，斜管沉淀區出水清澈透明，出水COD、氨氮等指標都能在控制范圍內。芬頓氧化控制不好時，會出現出水渾濁、懸浮物超標，出水COD超標、出水發綠等問題。
    1、出水COD指標超標
    芬頓反應是生化后的進一步處理，前端生化處理效率直接影響著芬頓氧化處理的效率及處理成本。為了保障出水水質達標和污水處理的經濟性，二沉池出水COD最好控制在300mg/L以內。當生化處理出現波動時，要根據二沉池出水指標及時對芬頓氧化的各加藥量進行調整。另外，水中存在較高濃度的氯離子、殘留的雙氧水量較多，也會造成出水COD比實際的COD值偏高。
    處理措施：根據二沉池出水指標，及時對硫酸亞鐵和雙氧水投加量進行微量調節。雙氧水投加量為進水COD值（混凝沉淀出水）的2～3倍，雙氧水與亞鐵的投加比值為1～3∶1。
    2、出水出現浮泥和懸浮物超標
    芬頓氧化過程中出現過污泥上浮，斜管沉淀出水區表面全部是浮泥和出水區特別渾濁的現象。主要原因如下。
    1）Fenton試劑配比（［Fe2+］/［H2O2］）發生變化。在芬頓反應過程中，Fe2+作為催化劑促進反應生成羥基自由基，催化劑用量過大會產生消耗羥基自由基的副反應，降低反應速率；催化劑用量少，也起不到良好的催化效果，因此，催化劑Fe2+與雙氧水之間存在著最佳的投加比例。芬頓反應根據二沉池出水COD指標，一般會根據小試或中試實驗確定合理的［Fe2+］/［H2O2］），但是由于提供［Fe2+］的固體硫酸亞鐵原料價格低廉，固體中雜質種類繁多，導致投加硫酸亞鐵泵經常堵塞，亞鐵投加量偏小，而雙氧水則是連續投加，在生產中若不及時發現，會造成［Fe2+］偏小、［H2O2］偏高的結果，過量的雙氧水在堿性、溫度適宜的條件下分解生成H2O和O2，進而造成污泥氣浮；同時殘留的H2O2也會造成出水COD值比實際COD值偏高。另外，由于配置硫酸亞鐵溶液的勞動強度大，儲藥箱的容積偏小，硫酸亞鐵在配置過程中也會出現配置濃度偏低的現象。在實際運行過程中出現過兩種不同的配比方式。配比一：先加1/3水，再投加一定數量的固體硫酸亞鐵使之溶解，最后再補水至滿刻度。配比二：固體硫酸亞鐵分兩次投加，每次加完后都充滿水。兩種方式加入的固體硫酸亞鐵量相同，但配比二加入了更多的水量，導致配置濃度相對降低，進而出水區出現浮泥。
    2）排泥量不足。芬頓反應添加化學絮凝劑后會產生化學污泥，污泥的產量與投加硫酸亞鐵成正比，沉淀區積攢的鐵泥有時會因排泥不暢而導致上浮。
    3）絮體相對小，沉降不徹底。出水區有時會出現水質混濁、特別不透明的現象，懸浮物增多。出現上述現象主要是由于混凝劑和助凝劑的投加量不足造成的。運行過程中出現過聚丙烯酰胺與廢水接觸不充分，聚丙烯酰胺自動投加裝置堵塞而無法加藥造成混凝沉淀區絮體特別小的問題。正常情況下投加聚丙烯酰胺區域可看見較大絮體。
    處理措施：芬頓氧化反應中產生的鐵泥必須及時排到污泥濃縮池中進行離心脫水處理，根據排泥濃度的大小及時對閥門開度進行調整。生產過程中應嚴格控制亞鐵和雙氧水的投加比例。在巡視過程中應該重點巡視加藥情況，確保配藥濃度和加藥正常。亞鐵泵容易堵，應定期清理Y型過濾器，一旦發現堵塞立即清理，清理期間停止雙氧水的投加，避免出現出水區污泥上浮或者出水COD值較真實值偏高的問題。
    3、出水水質發綠
    出水發綠的主要原因是堿未投加或投加量不足。芬頓反應中酸性環境以及后續的加堿回調都是自動連鎖控制，但是由于加堿回調區產生的細小的絮體容易附著在pH在線監測的玻璃電極上，電極被包裹，使整個pH反應遲鈍或者失效。出水發綠主要是水中Fe2+離子，出水偏酸性，易造成管道腐蝕。
    處理措施：堿pH值計玻璃電極定期用蒸餾水或稀酸清理，若清理期間發現加堿回調區水顏色有發綠傾向，應及時人工添加氫氧化鈉溶液。