[发明专利]基于微电解／非均相芬顿流化床工艺的污泥回用方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于微电解/非均相芬顿流化床工艺的污泥回用方法及系统，该回用方法包括：(1)将流化床反应器内反应后的废水絮凝污泥进行机械脱水；(2)向脱水后的含铁污泥中加入脱水后的剩余生化污泥和粘接剂，混合均匀；(3)将混合后的污泥经造粒干化处理后，再进行碳化还原，得多孔铁碳颗粒/多孔碳负载铁颗粒；(4)将多孔铁碳颗粒/多孔碳负载铁颗粒投回流化床反应器内作为流化颗粒循环利用。本发明提供的基于微电解/非均相芬顿流化床工艺的污泥回用方法及系统，可实现污泥的循环利用甚至污泥零排放，大幅降低废水处理的原料成本和污泥处置成本。

技术领域

本发明属于废弃物资源化利用和污水处理材料制备领域，尤其涉及一种基于微电解/非均相芬顿流化床工艺的污泥回用方法及系统。

背景技术

铁碳微电解就是利用金属腐蚀原理法，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。传统铁碳微电解采用的是固定床，存在以下一些问题：一是效率不高，反应速度不快；二是床体易板结，造成短路和死区；三是微电解絮凝后产生的污泥量较大，污泥处置成本高。这些存在的问题也限制了铁碳微电解技术在水处理工程上的推广。

芬顿工艺是一种常用的高级氧化废水处理工艺，通过二价铁离子对双氧水的催化作用，产生氧化性极强的羟基自由基(·OH)来氧化分解其它工艺难以处理的有机物。芬顿工艺在所有高级氧化工艺中具有操作简单、设备投资小的优势，但由于向废水中投加二价铁离子产生了额外的废弃物污泥，从而大大增加了芬顿工艺的污泥处置成本。

非均相芬顿工艺是对芬顿工艺的改进，利用含铁的固态催化剂与双氧水进行催化反应，避免向水中投加硫酸亚铁盐，从而减少含铁污泥的产生量。但由于非均相芬顿工艺的反应通常都在酸性条件下进行，催化剂中的铁元素也会逐渐消耗，仍然会产生含铁的污泥，而且随着铁元素的消耗，催化剂颗粒需要定期更换，这也增加了额外的成本。

目前为止，无论是芬顿工艺还是非均相芬顿工艺都仍然需要面临含铁污泥的处置的问题。因此，将含铁污泥进行有效的循环利用，对于降低芬顿和非均相芬顿工艺的成本，减少二次污染物，扩大市场接受度具有重要的意义。

发明内容

本发明为解决现有技术中的上述问题，提出一种基于微电解/非均相芬顿流化床工艺的污泥回用方法及其系统。

本发明提供了一种基于微电解/非均相芬顿流化床工艺的污泥回用方法，其通过将铁碳微电解/非均相芬顿流化床工艺产生的含铁污泥制作成多孔铁碳颗粒/多孔碳负载铁颗粒投回流化床反应器中使用，实现污泥的循环利用甚至污泥零排放。

本发明还提供了一种基于微电解/非均相芬顿流化床工艺的污泥回用系统，其包括述流化床反应器、脱水单元、混合单元、造粒单元、干化单元、破碎筛分单元和碳化炉，经过混合、造粒、干化、破碎筛分、碳化一系列单元制作成多孔铁碳颗粒/多孔碳载铁颗粒，投回到流化床反应器中使用，以大幅降低废水处理的原料成本和污泥处置成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种基于铁碳微电解/非均相芬顿流化床工艺的污泥循环利用方法，包括步骤：

(1)将流化床反应器内反应后的废水絮凝污泥进行机械脱水；

(2)向步骤(1)脱水后的含铁污泥中加入适当比例的脱水后的剩余生化污泥和适量的粘接剂，混合均匀；

(3)将步骤(2)混合后的污泥经造粒干化处理后，再放入碳化炉内进行碳化还原，即得多孔铁碳颗粒/多孔碳负载铁颗粒；

(4)将步骤(3)制得的多孔铁碳颗粒/多孔碳负载铁颗粒投回步骤(1)流化床反应器内作为流化颗粒循环利用。