一種鐵泥循環(huán)利用的廢水鐵炭還原處理方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水鐵炭還原預(yù)處理及污泥資源化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鐵泥循環(huán)利用的廢水鐵炭還原處理方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵炭還原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)勢在于零價(jià)鐵和炭形成微電解原電池，產(chǎn)生的新生態(tài)的[H]具有較強(qiáng)的還原作用，從而可以將難降解有機(jī)物還原、開環(huán)及斷鏈，有效改善其可生化性。因而廢水處理中常用鐵炭還原作為預(yù)處理提高其可生化性，然后再用厭氧-好氧生物處理工藝處理，從而獲得良好的有機(jī)物去除效果。但鐵炭還原在工程應(yīng)用中的主要問題是:反應(yīng)時(shí)需將廢水pH調(diào)節(jié)至3.0?4.0，以利于零價(jià)鐵腐蝕，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，由此產(chǎn)生大量鐵泥，不僅酸堿投加成本高，而且鐵泥產(chǎn)生量及處置成本高。
[0003]因此，如能將鐵炭還原反應(yīng)中鐵泥中Fe3+氧化物還原為Fet3,并將混凝產(chǎn)生的鐵泥中的有機(jī)物降解，最后將處理后的鐵泥回用至鐵炭還原處理工藝中，從而取代鐵炭還原工藝中的外源性投加的零價(jià)鐵粉;同時(shí)，實(shí)現(xiàn)鐵炭污泥的全部回收利用和零排放;這一思路對于優(yōu)化降低鐵炭處理成本具有較大應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鐵泥循環(huán)利用的廢水鐵炭還原處理方法及其裝置，該方法可以實(shí)現(xiàn)鐵炭還原工藝污泥的零排放，并將鐵炭還原中的鐵循環(huán)利用，在節(jié)省鐵炭還原工藝藥劑費(fèi)、污泥處置費(fèi)用方面有較大優(yōu)勢，為降低鐵炭還原處理工藝運(yùn)行費(fèi)用及實(shí)現(xiàn)污泥零排放提供經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)方法。
[0005]本發(fā)明的一種鐵泥循環(huán)利用的廢水鐵炭還原處理方法，包括:
[0006](I)將工業(yè)廢水經(jīng)過鐵炭還原反應(yīng)器處理；
[0007](2)將步驟(I)中處理后產(chǎn)生的含鐵污泥加入濕式熱催化反應(yīng)釜中，加入活性炭粉，將反應(yīng)釜密閉后升溫至200?250°C，并攪拌反應(yīng)5.0?6.0h，得到含F(xiàn)et3X的固液兩相混合物;其中，活性炭粉的加入量為150?300mg/(L含鐵污泥)；
[0008](3)將步驟(2)中固液兩相混合物排出，投加至鐵炭還原反應(yīng)器進(jìn)水口，與廢水和酸混合后進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行鐵炭還原反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的污泥循環(huán)步驟(2)和步驟(3)。
[0009]所述步驟(I)中工業(yè)廢水為印染、化工、制藥行業(yè)的工業(yè)廢水或者海上采油平臺廢水。
[0010]所述步驟(I)中鐵炭還原反應(yīng)器包括鐵炭還原、絮凝沉淀兩個(gè)單元。
[0011 ]所述步驟(I)中的鐵炭還原反應(yīng)器開始運(yùn)行時(shí)投加外源性零價(jià)鐵粉和活性炭粉，以后運(yùn)行過程中所需的Fet3和C來源于后續(xù)含鐵污泥濕式熱催化反應(yīng)產(chǎn)物。
[0012]所述鐵炭還原單元完成以新生態(tài)[H]為主的有機(jī)物還原過程，在混凝沉淀單元完成鐵泥的固液分離;鐵炭還原單元采用曝氣攪拌方式，以保證廢水中有一定量的溶解氧，并提高反應(yīng)的傳質(zhì)過程。
[0013]所述步驟(2)中含鐵污泥的體積與反應(yīng)釜有效容積比為1/2?2/3。
[0014]所述步驟(2)中濕式熱催化反應(yīng)釜以不銹鋼材質(zhì)制作，內(nèi)壁防腐，配置加熱攪拌、溫控及測壓裝置，外壁設(shè)置隔熱措施。
[0015]所述步驟(2)中攪拌反應(yīng)完成含鐵污泥的有機(jī)物降解及Fe3+還原為Fet3過程。
[0016]所述步驟(3)中酸為硫酸，酸的投加量需保證將廢水pH調(diào)節(jié)至3.5?5.0。
[0017]所述步驟(3)循環(huán)后實(shí)現(xiàn)污泥零排放并省去外源性持續(xù)投加的零價(jià)鐵粉和活性炭粉。
[0018]本發(fā)明的一種鐵泥循環(huán)利用的廢水鐵炭還原處理裝置，包括鐵炭還原反應(yīng)器和污泥處理裝置，其中所述的鐵炭還原反應(yīng)器包括鐵炭反應(yīng)裝置，所述的鐵炭反應(yīng)裝置兩側(cè)分別設(shè)有廢水進(jìn)水管和出水管，所述的鐵炭反應(yīng)裝置一側(cè)依次設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)、堿溶藥槽、助凝劑溶藥槽、零價(jià)鐵粉溶藥槽、活性炭粉溶藥槽和酸溶藥槽、另一側(cè)設(shè)有混凝沉淀一體池，所述的鼓風(fēng)機(jī)通過空氣管與鐵炭反應(yīng)裝置連接，所述的堿溶藥槽、助凝劑溶藥槽、零價(jià)鐵粉溶藥槽、活性炭粉溶藥槽和酸溶藥槽上端分別設(shè)有堿溶藥槽攪拌機(jī)、助凝劑溶藥槽攪拌機(jī)、零價(jià)鐵粉溶藥槽攪拌機(jī)、活性炭粉溶藥槽攪拌機(jī)、酸溶藥槽攪拌機(jī)和堿投藥栗、助凝劑投藥栗、零價(jià)鐵粉投藥栗、活性炭粉投藥栗、酸投藥栗，所述的堿溶藥槽和助凝劑溶藥槽分別通過堿投藥管和助凝劑投藥管與出水管連接，所述的零價(jià)鐵粉溶藥槽、活性炭粉溶藥槽和酸溶藥槽分別通過零價(jià)鐵粉投藥管、活性炭粉投藥管和酸投藥管與廢水進(jìn)水管連接、且活性炭粉投藥管和酸投藥管與廢水進(jìn)水管連接處下端設(shè)有進(jìn)水調(diào)節(jié)閥，所述的混凝沉淀一體池一側(cè)上端設(shè)有混凝沉淀出水管、下端設(shè)有排泥管，所述的排泥管上設(shè)有排泥管調(diào)節(jié)閥，所述的混凝沉淀一體池另一側(cè)通過管式混合器與出水管連接，所述的管式混合器上下兩端分別設(shè)有管式混合器調(diào)節(jié)閥，所述的污泥處理裝置包括熱催化反應(yīng)釜，所述的熱催化反應(yīng)釜上端中間設(shè)有熱催化反應(yīng)釜攪拌機(jī)、下端與濕式熱催化反應(yīng)產(chǎn)物排放管連接，所述的濕式熱催化反應(yīng)產(chǎn)物排放管上設(shè)有熱催化反應(yīng)產(chǎn)物排放管調(diào)節(jié)閥，所述的熱催化反應(yīng)釜攪拌機(jī)一側(cè)熱催化反應(yīng)釜上端設(shè)有在線壓力計(jì)和壓力報(bào)警器、另一側(cè)設(shè)有在線溫度計(jì)和溫度報(bào)警器，所述的熱催化反應(yīng)釜一側(cè)、下端設(shè)有檢修入孔，所述的熱催化反應(yīng)釜內(nèi)部側(cè)面上設(shè)有電加熱器，所述的熱催化反應(yīng)釜兩側(cè)面上端分別設(shè)有釋氣管和待處理污泥進(jìn)料管，所述的釋氣管上設(shè)有釋氣管調(diào)節(jié)閥，所述的熱催化反應(yīng)釜側(cè)面上設(shè)有熱催化反應(yīng)釜溢流管，所述的熱催化反應(yīng)釜溢流管上設(shè)有熱催化反應(yīng)釜溢流管調(diào)節(jié)閥，所述的熱催化反應(yīng)釜溢流管下端設(shè)有溢流液承接池，所述的待處理污泥進(jìn)料管通過活性炭投加管道與活性炭粉溶藥槽連接、且其末端與待處理污泥進(jìn)料栗連接，所述的待處理污泥進(jìn)料管與熱催化反應(yīng)釜連接處設(shè)有待處理污泥進(jìn)料管調(diào)節(jié)閥，所述的待處理污泥進(jìn)料管上設(shè)有待處理污泥進(jìn)料栗出水回流管，所述的待處理污泥進(jìn)料栗出水回流管上設(shè)有待處理污泥進(jìn)料栗出水回流管調(diào)節(jié)閥，所述的待處理污泥進(jìn)料栗通過待處理污泥進(jìn)料栗進(jìn)水管與待處理污泥貯存池連接，所述的待處理污泥貯存池設(shè)置在待處理污泥進(jìn)料栗出水回流管下端、與待處理污泥進(jìn)料栗出水回流管出水口相對，所述的待處理污泥進(jìn)料栗進(jìn)水管上設(shè)有待處理污泥進(jìn)料栗進(jìn)水管調(diào)節(jié)閥，所述的待處理污泥貯存池另一端與排泥管連接，所述的活性炭粉溶藥槽上設(shè)有活性炭粉投加栗和活性炭粉溶藥槽攪拌機(jī)、且活性炭粉投加栗與活性炭投加管道連接，所述的濕式熱催化反應(yīng)產(chǎn)物排放管與回用污泥貯存池連接，所述的回用污泥貯存池上端設(shè)有回用污泥貯存池?cái)嚢铏C(jī)，所述的回用污泥貯存池通過污泥回用栗進(jìn)水管與鐵炭污泥回用栗連接，所述的污泥回用栗進(jìn)水管上設(shè)有污泥回用栗進(jìn)水管調(diào)節(jié)閥，所述的鐵炭污泥回用栗與回用污泥輸送管一端連接，所述的回用污泥輸送管另一端與設(shè)置在鐵炭反應(yīng)裝置上方，所述的回用污泥輸送管上設(shè)有污泥回用栗回流流量調(diào)節(jié)管，所述的污泥回用栗回流流量調(diào)節(jié)管出水端與回用污泥貯存池上端相對應(yīng)，所述的污泥回用栗回流流量調(diào)節(jié)管上設(shè)有污泥回用栗回流流量調(diào)節(jié)閥，所述的污泥回用栗回流流量調(diào)節(jié)管上端、在回用污泥輸送管上設(shè)有污泥回用栗出水管調(diào)節(jié)閥和污泥回用栗出水止回閥。
[0019]所述的空氣管上設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)空氣管調(diào)節(jié)閥和鼓風(fēng)機(jī)空氣管止回閥。
[0020]所述的待處理污泥進(jìn)料管上、在活性炭投加管道與待處理污泥進(jìn)料栗出水回流管之間設(shè)有待處理污泥進(jìn)料栗出水管調(diào)節(jié)閥和待處理污泥進(jìn)料栗出水管止回閥。
[0021]—種使用所述的一種鐵泥循環(huán)利用的廢水鐵碳還原處理裝置的方法，其中包括下列步驟:
[0022](a)廢水進(jìn)入鐵炭反應(yīng)裝置，同時(shí)向鐵炭還原中投加酸、零價(jià)鐵粉和活性炭粉，將反應(yīng)器進(jìn)水PH調(diào)節(jié)至3.0?5.0，反應(yīng)完畢后出水投加堿和助凝劑PAM后進(jìn)入后續(xù)混凝沉淀一體池進(jìn)行固液分離；
[0023](b)分離出的鐵泥進(jìn)入濕式熱催化反應(yīng)釜中，同時(shí)向熱催化還原反應(yīng)釜投加活性炭粉，密閉并加熱反應(yīng)釜，在反應(yīng)釜中完成污泥中有機(jī)物的降解及三價(jià)鐵的還原過程；
[0024](c)將反應(yīng)釜中含有Fet3、C的固液兩相混合反應(yīng)產(chǎn)物投加至