[發(fā)明專利]超聲波-鐵還原菌聯(lián)用的芬頓氧化污泥減量工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811038339.5
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109095734A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱敏璋;李國財(cái);徐敏;王亞飛;唐軍;李偉林
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山綠威環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/04;C02F11/06;C02F101/30;C02F103/28
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 郭春遠(yuǎn)

超聲波?鐵還原菌聯(lián)用的芬頓氧化污泥減量工藝，將芬頓氧化產(chǎn)生的部分含鐵污泥首先通過超聲波處理，將含鐵污泥中難降解有機(jī)物初步分解為小分子易降解有機(jī)物，然后再進(jìn)入鐵還原菌反應(yīng)器；在鐵還原菌的作用下完成芬頓含鐵污泥中Fe³⁺轉(zhuǎn)變?yōu)镕e²⁺的過程；最后將含F(xiàn)e²⁺反應(yīng)后的固液產(chǎn)物全部回用至芬頓氧化工藝前端，以部分替代芬頓氧化工藝中投加的Fe²⁺，同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)污泥減量。可節(jié)省芬頓氧化外源性投加的Fe²⁺；節(jié)省工程運(yùn)行費(fèi)用。降低工業(yè)廢水芬頓氧化處理工藝運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)污泥減量排放。適用范圍為印染、化工、造紙行業(yè)等產(chǎn)生的難降解工業(yè)廢水的處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及芬頓氧化污泥減量處理方法，屬于IPC分類C02F污水或污泥的處理技術(shù)，尤其是超聲波-鐵還原菌聯(lián)用的芬頓氧化污泥減量工藝。

背景技術(shù)

芬頓反應(yīng)為無機(jī)化學(xué)反應(yīng)，其過程是，過氧化氫(H2O2)與二價(jià)鐵離子Fe的混合溶液將很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機(jī)態(tài)。反應(yīng)具有去除難降解有機(jī)污染物的高能力，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中有很廣泛的應(yīng)用。Fenton(中文譯為芬頓)是為數(shù)不多的以人名命名的無機(jī)化學(xué)反應(yīng)之一。1893年,化學(xué)家Fenton HJ發(fā)現(xiàn)，過氧化氫(H2O2)與二價(jià)鐵離子的混合溶液具有強(qiáng)氧化性，可以將當(dāng)時(shí)很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機(jī)態(tài)，氧化效果十分顯著。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，芬頓試劑在環(huán)境化學(xué)中找到了它的位置，具有去除難降解有機(jī)污染物的高能力的芬頓試劑，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中體現(xiàn)了很廣泛的應(yīng)用。

芬頓氧化是近年來在難降解工業(yè)廢水處理領(lǐng)域開始應(yīng)用的技術(shù)，其技術(shù)優(yōu)勢在于通過Fe²⁺在酸性條件下催化H₂O₂生成氧化性很強(qiáng)的羥基自由基，從而將廢水中有機(jī)物降解。以芬頓氧化作為難降解工業(yè)廢水的預(yù)處理，在大量去除有機(jī)物的同時(shí)，可將部分難降解的有機(jī)物開環(huán)、斷鏈，有效改善其可生化性。因而廢水處理中常用芬頓氧化作為預(yù)處理提高其可生化性，然后再用生物處理工藝處理，從而獲得良好的有機(jī)物去除效果。但芬頓氧化的主要問題在于反應(yīng)前需將廢水pH調(diào)節(jié)至3.0～4.0，反應(yīng)完畢進(jìn)入混凝階段，需要將廢水pH用堿調(diào)節(jié)至7～8，不僅酸堿投加成本高，并由此產(chǎn)生大量鐵泥，鐵泥產(chǎn)生量及處置成本高。

相關(guān)專利文獻(xiàn)公開較少。

中國專利申請201510909718.7公開了一種臭氧-厭氧鐵還原聯(lián)用回收利用污泥的芬頓氧化-生物組合處理工藝及裝置。其工藝過程為：將芬頓氧化產(chǎn)生的含鐵污泥與二沉池排出的部分生物處理剩余污泥混合后，首先進(jìn)入臭氧反應(yīng)池，將含鐵污泥中難降解有機(jī)物初步分解為小分子易降解有機(jī)物，同時(shí)將生物處理剩余污泥微生物細(xì)胞裂解、破壁后，再進(jìn)入?yún)捬蹊F還原反應(yīng)器；在厭氧鐵還原反應(yīng)器中進(jìn)一步改善污泥中有機(jī)成分的可降解性，同時(shí)在厭氧鐵還原菌的作用下完成芬頓含鐵污泥中Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2+的過程；最后將含F(xiàn)e2+反應(yīng)后的固液產(chǎn)物全部回用至芬頓氧化工藝前端，以部分替代芬頓氧化工藝中投加的Fe2+，同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)污泥減量，以節(jié)省工程投資及運(yùn)行費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供超聲波-鐵還原菌聯(lián)用的芬頓氧化污泥減量工藝，降低工業(yè)廢水芬頓氧化處理工藝運(yùn)行費(fèi)用，提升污泥減量處理經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明的目的將通過以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)：將芬頓氧化產(chǎn)生的部分含鐵污泥首先通過超聲波處理，將含鐵污泥中難降解有機(jī)物初步分解為小分子易降解有機(jī)物，然后再進(jìn)入鐵還原菌反應(yīng)器；在鐵還原菌的作用下完成芬頓含鐵污泥中Fe³⁺轉(zhuǎn)變?yōu)镕e²⁺的過程；最后將含F(xiàn)e²⁺反應(yīng)后的固液產(chǎn)物全部回用至芬頓氧化工藝前端，以部分替代芬頓氧化工藝中投加的Fe²⁺，同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)污泥減量。

尤其是，具體反應(yīng)過程包括：