近年来,制造业发展迅速,有机废水处理的难度越来越大,攻克关键技术迫在眉睫。相比于传统的有机废水处理方法,一体化芬顿流化床更高效、适用范围广、抗干扰能力强,但也存在因运行参数不科学、装置结构不合理,造成药剂与废水混合不充分、流态不均匀等问题,从而影响设备COD去除率。本课题来源于江苏省某环保公司的技改项目,开展了装置设计、模拟仿真、结构优化等,有效提升一体化芬顿流化床混合效果、流态的均匀稳定性、COD去除率。具体工作内容及成果如下:（1）优化一体化芬顿流化床运行参数。针对运行参数大多凭经验设置的问题,通过小试实验研究运行参数对COD去除率的影响,运用单因素法和响应曲面法,确定了一体化芬顿流化床的运行参数,具体如下:p H合理的参考范围是3-4,[H2O2:Fe2+]的质量比值选取在2-3,反应温度60-70℃,反应时间60-80min。（2）设计一体化芬顿流化床装置。基于COD去除率影响因素的分析结果及流化床装置的性能要求和设计参数,设计一体化芬顿流化床装置,并确定各关键结构的初步方案:对流式进水布局,圆形等间距布孔担体支撑板,顶部颗粒斜挡板以及圆形平顶溢流堰,结合流化床技术标准,对装置进行校核,计算表明设计的流化床装置符合使用要求。（3）优化设计一体化芬顿流化床关键结构。基于进水布局、担体支撑板流态均匀稳定性数值模拟分析结果。一方面优化设计进水布局,确定了上下垂直对流式进水,上部圆形回路以30°为基准,孔径10mm,开孔24个,底部回路开孔52个;另一方面优化设计担体支撑板,采用孔径5mm,间距5mm的圆形等间距均匀布孔形式。模拟结果表明:优化后的进水布局和担体支撑板能有效提升药剂污水的混合程度、内部流态的均匀稳定性。（4）验证优化设计后的一体化芬顿流化床取得良好的流化效果。基于优化设计后的一体化芬顿流化床整体方案,通过CFD仿真软件,进行流化区固液两相流数值模拟,步长0.005s、迭代时间为8s的计算时间内,流化床在5s时进入稳定的反应形态,设备内部的固相分布均匀,体积分数稳定,固液相均匀流化,验证出优化设计后的整体方案可以有效解决主反应区流化效果差的问题,设备的COD去除率、担体的结晶效果都得到了很大的改善。