[发明专利]一种铁循环及污泥减量的铁炭还原‑生物组合处理方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于工业废水处理及污泥资源化技术领域，特别涉及一种铁循环及污泥减量的铁炭还原-生物组合处理方法及其装置。

背景技术

铁炭还原是近年来在难降解工业废水处理领域开始应用的技术，其技术优势在于零价铁和炭形成微电解原电池，产生的新生态的[H]具有较强的还原作用，从而可以将难降解有机物还原、开环及断链，有效改善其可生化性。因而工业废水处理中常用铁炭还原作为预处理提高其可生化性，然后再用厌氧-好氧生物处理工艺处理，从而获得良好的有机物去除效果。但铁炭还原在工程应用中的主要问题在于反应时需将废水pH调节至3.0～4.0，以利于零价铁腐蚀，反应完毕进入混凝阶段，需要将废水pH用碱调节至7～8，由此产生大量铁泥，不仅酸碱投加成本高，而且铁泥产生量及处置成本高。

因此在铁炭还原-生物处理组合工艺中，如能将生物处理剩余污泥中的有机物在高温、高压条件下炭化，利用这一过程中的炭化产物将铁炭还原单元产生的铁泥中Fe³⁺还原成为Fe⁰，从而形成Fe⁰和C的固液两相混合产物，并将其回用于铁炭还原单元，则可以替代铁炭还原单元的外源性投加的零价铁粉和活性炭粉；同时，实现铁炭还原-生物处理组合工艺的污泥减量，对于优化铁炭还原-生物处理组合工艺处理成本具有较大应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铁循环及污泥减量的铁炭还原-生物组合处理方法及其装置，该方法为降低工业废水铁炭还原-生物组合处理工艺运行费用及实现污泥减量提供的经济可行的技术方法。

本发明的一种铁循环及污泥减量的铁炭还原-生物组合处理方法，包括：

(1)将工业废水通过铁炭还原-生物组合工艺处理；

(2)将铁炭还原产生的含铁污泥与生物组合工艺处理得到的剩余污泥按质量比为1:1～3:1加入到热催化炭化-还原反应器中，将反应釜密闭，加温至180～200℃，并搅拌反应5～7h，得到含有Fe⁰、C的固液两相混合物；

(3)将步骤(2)中得到的混合物排出，投加至铁炭还原反应器进水口，与废水和酸混合后进入铁炭还原反应器，反应产生污泥循环步骤(2)和步骤(3)。

所述步骤(1)中工业废水为印染、化工或制药行业工业废水。

所述步骤(1)中铁炭还原-生物组合工艺流程为：待处理工业废水投加铁粉、炭粉及酸后进入铁炭还原反应器，反应后废水投加碱和助凝剂经混凝沉淀后进入水解酸化-接触氧化生化处理，处理后废水经二沉池进行固液分离后达标排放。

所述步骤(1)中铁炭还原开始时投加活性炭粉和零价铁粉，投加量需根据废水水质进行调整。

所述步骤(1)中铁炭还原过程采用的是铁炭还原反应器。

所述步骤铁炭还原反应器包括铁炭还原和絮凝沉淀两个单元，在铁炭还原单元完成有机物的开环、断链及改善可生化性的过程，在混凝沉淀单元完成铁泥的固液分离。

所述步骤(1)中的铁炭还原反应器开始运行时投加活性炭粉和零价铁粉，以后运行过程中所需的铁炭来源于污泥热催化炭化-还原混合产物。

所述步骤(1)中生物组合工艺为水解酸化-好氧处理。