[發(fā)明專利]一種芬頓污泥的處理系統(tǒng)及處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210086261.4
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114291993B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張河民;郭成洪;劉建林;李永紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中信環(huán)境技術(shù)（廣州）有限公司
• 主分類號: C02F11/06
• 分類號: C02F11/06;C02F11/121;C02F11/02
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 肖云

本發(fā)明公開了一種芬頓污泥的處理系統(tǒng)及處理方法。上述芬頓污泥的處理系統(tǒng)，包括：經(jīng)由管道依次連接的芬頓氧化系統(tǒng)、膜池、濃縮池、水解反應(yīng)器、還原反應(yīng)器、酸化池和亞鐵儲罐；濃縮池上設(shè)有向芬頓氧化系統(tǒng)回流出水的濃縮池出水回流管道；酸化池上設(shè)有向濃縮池回流污泥的酸化池污泥回流管道；亞鐵儲罐上設(shè)有向芬頓氧化系統(tǒng)回流亞鐵溶液的亞鐵回流管道。本發(fā)明還提出了采用上述處理系統(tǒng)實施的處理方法。利用上述處理系統(tǒng)及處理方法，能實現(xiàn)芬頓污泥90％以上的減量化、資源化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種芬頓污泥的處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)

芬頓氧化技術(shù)已被廣泛用于廢水深度處理，過程中過氧化氫和二價鐵離子混合溶液(芬頓試劑)產(chǎn)生的羥基自由基的氧化能力僅次于氟，可以與大多數(shù)有機污染物發(fā)生快速的鏈式反應(yīng)，無選擇性地把有害有機物質(zhì)氧化成CO₂和H₂O。然而，芬頓氧化過程中，亞鐵被氧化為三價鐵并發(fā)生水解，形成鐵氧化物沉淀，其構(gòu)成芬頓污泥的主要成分。在工業(yè)水處理中，很多芬頓污泥屬于危廢，處置成本在3000元/t以上，極大提高了該技術(shù)的運營成本。芬頓污泥主要由鐵氧化物組成，實現(xiàn)芬頓污泥中鐵的再生利用，既可減少污水廠污泥產(chǎn)量及其處置成本，也可減少鐵鹽的藥劑的運輸、采購費用，對降低水處理運行成本具有重要意義，也具有良好的環(huán)保效益。

還原芬頓污泥中的鐵，是實現(xiàn)芬頓污泥資源化的一種重要方法，還原的亞鐵可回用到芬頓氧化系統(tǒng)中。鐵的還原可通過化學(xué)或生物方法實現(xiàn)，化學(xué)法采用硫化鈉和亞硫酸氫鈉等還原劑，成本高或有副產(chǎn)物，運行不經(jīng)濟；生物法具有實現(xiàn)低成本還原的前景，但受諸多因素影響，鐵的生物還原效率較低，限制了其應(yīng)用。

綜上，提升鐵的生物還原效率，并實現(xiàn)芬頓污泥高比例的資源化、減量化成為了本領(lǐng)域的重要研究課題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種芬頓污泥的處理系統(tǒng)以實現(xiàn)對芬頓污泥進行處理，上述處理系統(tǒng)能使芬頓污泥減量90％以上，使芬頓污泥中的鐵鹽實現(xiàn)循環(huán)利用。

本發(fā)明還提出一種采用上述處理系統(tǒng)實施的處理方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種芬頓污泥的處理系統(tǒng)，包括：經(jīng)由管道依次連接的芬頓氧化系統(tǒng)、膜池、濃縮池、水解反應(yīng)器、還原反應(yīng)器、酸化池和亞鐵儲罐；

所述濃縮池上設(shè)有向所述芬頓氧化系統(tǒng)回流出水的濃縮池出水回流管道；

所述酸化池上設(shè)有向所述濃縮池回流污泥的酸化池污泥回流管道；

所述亞鐵儲罐上設(shè)有向所述芬頓氧化系統(tǒng)回流亞鐵溶液的亞鐵回流管道。

根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，至少具有以下有益效果：

(1)傳統(tǒng)芬頓氧化工藝產(chǎn)生的芬頓污泥含有大量的高分子絮凝劑(如聚丙烯酰胺PAM)，污泥濃縮后，其濃度達100mg/L以上。這些高分子絮凝劑會對鐵的生物還原反應(yīng)產(chǎn)生以下不利影響：阻礙鐵還原菌與鐵氧化物接觸，對微生物具有粘附、抑制作用，降低還原效率；降低污泥沉降分離性能，限制生物還原產(chǎn)生的亞鐵鹽回用。

本發(fā)明采用膜池與濃縮池構(gòu)成的污泥分離與循環(huán)系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的混凝系統(tǒng)，無需投加高分子絮凝劑，避免了絮凝劑對后續(xù)污泥中鐵還原的影響，使芬頓污泥中的鐵具有更好的生物還原反應(yīng)性能和固液分離性能，最終提升芬頓污泥中鐵的還原效率。

(2)現(xiàn)有的芬頓污泥處理系統(tǒng)中，污泥減量水平較低，亞鐵回用效果較差。例如有的技術(shù)將還原后的芬頓污泥混合液直接回流利用(未進行固液分離，包括未還原的三價鐵氧化物和高分子絮凝劑等有機物)，這使厭氧的芬頓污泥混合液進入氧化池，降低芬頓進水的氧化還原電位并帶入大量的有機物和懸浮固體，進而降低了芬頓氧化效果，同時，未還原的三價鐵氧化物直接排出，不能繼續(xù)參與鐵的還原反應(yīng)，導(dǎo)致其減量化水平偏低。