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      一種鐵鹽循環(huán)利用的芬頓污泥處理裝置的制作方法

      文檔序號:11311113閱讀:703來源:國知局
      一種鐵鹽循環(huán)利用的芬頓污泥處理裝置的制造方法

      本實用新型為鐵鹽循環(huán)利用的芬頓污泥處理裝置,涉及污泥處理領(lǐng)域,尤其涉及一種芬頓污泥的資源化、減量化處理裝置。



      背景技術(shù):

      芬頓氧化是一種常見的污水處理方法,芬頓反應(yīng)在強酸條件下進行,以亞鐵離子作為催化劑,與過氧化氫反應(yīng)產(chǎn)生具有強氧化性的羥基自由基,氧化廢水中的難降解有機物,反應(yīng)后用堿液將pH回調(diào)至中性,使鐵離子形成的氫氧化物絮體以及被絮體吸附、包裹的有機物質(zhì)從廢水中分離。芬頓氧化水處理方法多用于化工廢水、制藥廢水、印染廢水、造紙廢水、垃圾滲濾液等,這類廢水含有大量難降解有機物、有毒有機物,COD極高,芬頓反應(yīng)產(chǎn)生的芬頓污泥屬于危險固體廢棄物,處置難度大、處理成本極高。并且,芬頓反應(yīng)需要投加大量亞鐵離子,投加的亞鐵離子被氧化成鐵離子進入芬頓污泥中,不僅造成芬頓污泥處理困難,而且使得芬頓反應(yīng)運行成本高,以及大量的鐵資源浪費。

      對芬頓污泥中的鐵鹽進行回收,并且還原成二價鐵回用到芬頓反應(yīng)中,減少芬頓污泥對環(huán)境的污染,避免鐵資源的浪費,節(jié)約運行成本,是芬頓污泥最佳的資源化、無害化、減量化處置方式。由于芬頓反應(yīng)后氫氧化鐵絮體吸附和包裹大量有機物,不能直接靠電解的方法得到還原,因此,電還原法回收芬頓污泥中的鐵離子效率低;酸溶法對污泥中的鐵離子回收效率高,但是由于三價鐵溶出的pH很低,在1~3之間,因此耗酸量大、操作困難,且設(shè)備一直在較低pH下運行腐蝕嚴重。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本實用新型提供一種鐵鹽循環(huán)利用的芬頓污泥處理裝置,為芬頓污泥的資源化提供一種亞鐵離子回用效率高,減量程度大,操作簡便,處理成本低,適用范圍廣,易于在工程中推廣使用的有效處理方法。

      本實用新型的技術(shù)方案是通過以下步驟實現(xiàn)的:將芬頓污泥中的三價鐵鹽還原成二價鐵鹽;將二價鐵鹽溶解為二價鐵離子;還原后的含二價鐵離子的溶液回用到芬頓反應(yīng)中;對減量后的污泥進行中和、脫水處理,脫水后的泥餅外運。

      為了更好的實施本實用新型,其將芬頓污泥中的三價鐵鹽還原成二價鐵鹽,將二價鐵鹽溶解為二價鐵離子的過程可細化為:對芬頓污泥進行生物厭氧處理,再向經(jīng)生物厭氧處理后的芬頓污泥中注入還原劑,并攪拌,將污泥中的氫氧化鐵還原成硫化亞鐵或氫氧化亞鐵,再向其中投加酸溶液,將硫化亞鐵或氫氧化亞鐵溶解到溶液中,并對得到的污泥進行淘洗。

      為了更好的實施本實用新型,其將芬頓污泥中的三價鐵鹽還原成二價鐵鹽,將二價鐵鹽溶解為二價鐵離子的過程還可以是:對芬頓污泥進行生物厭氧處理,將污泥中的氫氧化鐵還原成硫化亞鐵或氫氧化亞鐵,再向其中投加酸溶液,將硫化亞鐵或氫氧化亞鐵溶到溶液中,并對得到的污泥進行淘洗。

      為了更好的實施本實用新型,其將芬頓污泥中的三價鐵鹽還原成二價鐵鹽,將二價鐵鹽溶解為二價鐵離子的過程還可以是:直接向芬頓污泥中注入還原劑,將污泥中的氫氧化鐵還原成硫化亞鐵或氫氧化亞鐵,再向其中投加酸溶液,將硫化亞鐵或氫氧化亞鐵溶到溶液中,并對得到的污泥進行淘洗。

      進一步,所述還原劑與污泥中鐵離子的摩爾比為0.5~1.5:1。

      進一步,所述對芬頓污泥進行生物厭氧的時間為2天~10天。

      進一步,將芬頓污泥中的三價鐵鹽還原成二價鐵鹽,將二價鐵鹽溶解為二價鐵離子的過程還可以是:直接向芬頓污泥中注入還原劑。

      本實用新型的一種鐵鹽循環(huán)利用的芬頓污泥處理裝置包括:芬頓反應(yīng)池(1);沉淀池(2),與所述芬頓反應(yīng)池(1)相連;厭氧還原裝置(3),與所述沉淀池(2)相連;化學(xué)還原裝置(4),與所述厭氧還原裝置(3)相連;溶解裝置(5),與所述化學(xué)還原裝置(4)和所述芬頓反應(yīng)池(1)相連;淘洗裝置(6),與所述溶解裝置(5)和所述芬頓反應(yīng)池(1)相連;污泥中和裝置(7),與所述淘洗裝置(6)相連;脫水裝置(8),與所述污泥中和裝置(7)相連;還原劑儲存罐(9),與所述化學(xué)還原裝置(4)相連;酸溶液儲存罐(10),與所述溶解裝置(5)相連;堿溶液儲存罐(11),與所述污泥中和裝置(7)相連;除臭裝置(12),與所述厭氧還原裝置(3)、化學(xué)還原裝置(4)、溶解裝置(5)相連。

      進一步,沉淀池(2)與化學(xué)還原裝置(4)相連。

      進一步,厭氧還原裝置(3)與溶解裝置(5)相連。

      進一步,所述厭氧還原裝置(3)、化學(xué)還原裝置(4)、溶解裝置(5)為密封裝置。

      本實用新型的有益效果為:

      1、芬頓污泥中的鐵主要以氫氧化鐵沉淀形式存在,若直接加酸溶液將三價鐵離子溶到溶液中,需將污泥溶液的pH調(diào)節(jié)到1~3,加酸量大,且設(shè)備腐蝕嚴重。本實用新型首先將污泥中的三價鐵鹽還原成二價鐵鹽,再加入酸溶液將污泥中的二價鐵鹽溶解到溶液中,污泥中的二價鐵鹽在pH為3~4時便可大量溶解到溶液中,大大減少了酸的用量。

      2、在厭氧條件下,污泥中的三價鐵可在厭氧菌作用下還原為二價鐵鹽,本實用新型通過厭氧還原大大節(jié)約了還原劑的使用量,若場地面積有限則可通過還原劑還原三價鐵鹽。

      3、本實用新型對二價鐵回用效率高,95%以上的二價鐵回用到芬頓反應(yīng)中;污泥減量程度大,芬頓污泥減量80%以上;操作簡便,處理成本低,適用范圍廣,易于在工程中推廣使用。

      附圖說明

      為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

      圖1為本實用新型一種鐵鹽循環(huán)利用的芬頓污泥處理裝置示意圖;

      圖2為本實用新型另一種鐵鹽循環(huán)利用的芬頓污泥處理裝置示意圖;

      圖3為本實用新型又一種鐵鹽循環(huán)利用的芬頓污泥處理裝置示意圖。

      圖中:

      1-芬頓反應(yīng)池,2-沉淀池,3-厭氧還原裝置,4-化學(xué)還原裝置,5-溶解裝置,6-淘洗裝置,7-污泥中和裝置,8-脫水裝置,9-還原劑儲存罐,10-酸溶液儲存罐,11-堿溶液儲存罐,12-除臭裝置。

      具體實施方式

      下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。

      本實用新型的技術(shù)方案是通過以下步驟實現(xiàn)的:將芬頓污泥中的三價鐵鹽還原成二價鐵鹽;將二價鐵鹽溶解為二價鐵離子;還原后的含二價鐵離子的溶液回用到芬頓反應(yīng)中;對減量后的污泥進行中和、脫水處理,脫水后的泥餅外運。

      其工藝步驟具體如下:芬頓反應(yīng)產(chǎn)生的污泥在沉淀池中進行沉淀,沉淀后的芬頓污泥在厭氧裝置中進行生物厭氧處理,厭氧條件下,微生物利用硫酸根離子作為電子受體產(chǎn)生H2S,H2S對污泥中的三價鐵鹽進行還原,其化學(xué)反應(yīng)式為:

      SO42- + 2CH2O + 2H+→ H2S + 2CO2 + 2H2O;

      2Fe(OH)3 + H2S → 2Fe(OH)2 + S + 2H2O

      Fe(OH)2 + H2S → FeS + 2H2O

      向厭氧不徹底的污泥溶液中注入還原性物質(zhì),進一步還原污泥中的三價鐵鹽;或直接向芬頓污泥中注入還原性物質(zhì),如硫化鈉溶液、硫氫化鈉溶液或鐵粉,將污泥中的三價鐵鹽還原為二價鐵鹽,其化學(xué)反應(yīng)式為:

      2Fe(OH)3 + S2- → 2Fe(OH)2 + S + 2OH-

      Fe + 2Fe(OH)3 → 3 Fe(OH)2

      Fe(OH)2 + S2- → FeS + 2OH-

      向還原后的污泥溶液中投加酸溶液,將硫化亞鐵或氫氧化亞鐵溶液到溶液中,其化學(xué)反應(yīng)式為:

      2Fe(OH)2 + 2H+ → Fe2+ + 2H2O

      FeS + 2H+ → Fe2+ + H2S

      得到含有二價鐵離子的酸性溶液回用到芬頓反應(yīng)中,對處理后的污泥進行淘洗,淘洗溶液回用到芬頓反應(yīng)中,淘洗后的污泥經(jīng)中和、脫水后外運。

      實施例1:

      某洗滌劑廠生產(chǎn)廢水,芬頓反應(yīng)進水COD=41g/L,出水COD=22g/L,芬頓污泥直接投加硫氫化鈉溶液,投加量為S2-:Fe3+=1.5:1,再投加稀硫酸溶液,調(diào)節(jié)pH=3,攪拌反應(yīng)1小時,所得溶液回流到芬頓反應(yīng)池中,將污泥進行淘洗,淘洗清液回流到芬頓反應(yīng)池中,芬頓反應(yīng)池中FeSO4的補充量小于首次作為芬頓催化劑的FeSO4的加藥量的5%。

      實施例2:

      某制藥廢水,芬頓反應(yīng)進水COD=7980mg/L,出水COD=4210mg/L,芬頓污泥生物厭氧10天,再投加稀硫酸溶液,調(diào)節(jié)pH=4,攪拌反應(yīng)2小時,所得溶液回流到芬頓反應(yīng)池中,將污泥溶液進行淘洗,淘洗清液回流到芬頓反應(yīng)池中,芬頓反應(yīng)池中FeSO4的補充量小于首次作為芬頓催化劑的FeSO4的加藥量的10%。

      實施例3:

      某煤化工廢水,芬頓反應(yīng)進水COD=6720mg/L,出水COD=2310mg/L,芬頓污泥生物厭氧2天,再投加硫氫化鈉溶液,投加量為S2-:Fe3+=0.5:1,再投加稀硫酸溶液,調(diào)節(jié)pH=3.2,攪拌反應(yīng)1.5小時,所得溶液回流到芬頓反應(yīng)池中,將污泥溶液進行淘洗,淘洗清液回流到芬頓反應(yīng)池中,芬頓反應(yīng)池中FeSO4的補充量小于首次作為芬頓催化劑的FeSO4的加藥量的8%。

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