[发明专利]污水有机铁处理装置及其工艺

说明书

技术领域

本发明属于水处理领域，具体说涉及污水处理技术。

技术背景

目前污水处理的主要技术是：污水经过初级沉淀后，用厌氧生物氧化以及活性污泥法或生物膜法等有氧生物氧化的方法处理，经二次沉淀后排放。有些也采用投加沉淀剂或投加含碳、含铁颗粒加强处理效果。这些技术的主要缺点是：为确保细菌好氧氧化所需，进行充氧要投入较大的动力成本，投加沉淀剂或其他物质使处理成本偏高，为保证处理效果，必须保证较长的处理时间，从而占地面积较大，运行管理也比较复杂，而且产生的污泥处置也比较困难，费用较高。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种有机污染物去除率高、处理成本低、占地面积少、操作容易、运行稳定的污水有机铁处理装置。

本发明的另一目的是提供一种操作容易、有机污染物去除率高、运行稳定的污水有机铁处理工艺。

本发明的技术解决方案是：污水有机铁处理装置，它包括依序梯次设置的氧化反应池、沉淀单元，其中氧化反应池的出水与沉淀单元通过管道连通；氧化反应池的底部设有进水管，下部设有排泥管；沉淀单元设有与氧化反应池相通的回泥管，该回泥管上设有提升的动力装置；沉淀单元内设有提供氧气的曝气装置，并设有出水管；氧化反应池内设置有含铁物质层以及可提供氧气的曝气装置。

所述的沉淀单元为水位高到低梯次设置的曝气池和除铁反应池，所述氧化反应池的出水与曝气池以及曝气池出水与除铁反应池分别通过管道连通；曝气池内设有提供氧气的曝气装置，出铁反应池设有出水管。

大部分污水中的有机物在水中是以带负电荷的微小颗粒形式存在，当向污水中投加含铁物质同时进行曝气提供氧源时，由于钢铁中含有碳元素，含铁物质在污水锈蚀时产生原电池反应，阳极和阴极分别产生氧化和还原反应，电极反应破坏了污水的稳定性，同时电极反应产生大量的Fe²⁺与水中OH^-结合产生Fe(OH)₂，有部分Fe²⁺与有机物结合生成有机铁，有机铁一般认为是较难以去除的，但经实验证明，有机物在与Fe²⁺结合成有机铁的过程中改变了有机物的分子结构，变成色度较高的溶解物，容易在絮凝沉淀过程及过滤过程中被去除，Fe²⁺与水中的OH^-生成的Fe(OH)₂是良好的沉淀剂，部分有机污染物能被沉淀下来，继续曝气会使Fe²⁺及有机铁中的二价铁被氧化成三价铁，而Fe(OH)₃更加容易使有机物絮凝沉淀去除，未能被氧化成Fe³⁺的有机铁也会被吸附在一起沉淀下来。剩余的Fe²⁺及有机铁也会在曝气池和除铁反应池中絮凝沉淀被去除，从而达到高效除去有机污染物的目的。梯次设置的各反应池可以使其中的污水利用重力自然流动，无需动力，节约成本。在含铁较多的水中，细菌尤其是嗜铁细菌会很容易大量繁殖，因为存在着Fe²⁺和Fe³⁺之间的氧化还原反应，将促进微生物对溶解于水中的有机物降解，在氧化反应池、曝气池和除铁反应池中由于氧源充分能达到活性污泥法的效果。由于含铁物质可取自工业边角料或其他废料，因为氧化反应速度较快因此所需要的曝气量不多，可以节省费用。排出的多余污泥由于富含铁质，可以作为炼铁原料，污染物在炼铁高炉内高温分解，不存在二次污染环境的问题，也减少了污泥的处理成本。

作为一种优化方式，所述氧化反应池下部设有承托层，所述含铁物质层设置在承托层上，可以充分利用含铁物资层，减少投放量。

所述的曝气装置为设置在氧化反应池内的布气设备或者机械曝气设备或者射流曝气设备，可以根据处理量和具体设备选择，增加适应性。

所述出水管与过滤池相连通，该过滤池设有与外界相通的总排水管，过滤池内设有滤砂层或锰砂层，可以进一步截留三价铁絮体，同时将残存的有机铁和有机物阻留下来，使有机污染物得到较彻底去除，提高净化水的水质。