[发明专利]一种芬顿污泥的处理系统及处理方法

说明书

本发明公开了一种芬顿污泥的处理系统及处理方法。上述芬顿污泥的处理系统，包括：经由管道依次连接的芬顿氧化系统、膜池、浓缩池、水解反应器、还原反应器、酸化池和亚铁储罐；浓缩池上设有向芬顿氧化系统回流出水的浓缩池出水回流管道；酸化池上设有向浓缩池回流污泥的酸化池污泥回流管道；亚铁储罐上设有向芬顿氧化系统回流亚铁溶液的亚铁回流管道。本发明还提出了采用上述处理系统实施的处理方法。利用上述处理系统及处理方法，能实现芬顿污泥90％以上的减量化、资源化。

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种芬顿污泥的处理系统及处理方法。

背景技术

芬顿氧化技术已被广泛用于废水深度处理，过程中过氧化氢和二价铁离子混合溶液(芬顿试剂)产生的羟基自由基的氧化能力仅次于氟，可以与大多数有机污染物发生快速的链式反应，无选择性地把有害有机物质氧化成CO₂和H₂O。然而，芬顿氧化过程中，亚铁被氧化为三价铁并发生水解，形成铁氧化物沉淀，其构成芬顿污泥的主要成分。在工业水处理中，很多芬顿污泥属于危废，处置成本在3000元/t以上，极大提高了该技术的运营成本。芬顿污泥主要由铁氧化物组成，实现芬顿污泥中铁的再生利用，既可减少污水厂污泥产量及其处置成本，也可减少铁盐的药剂的运输、采购费用，对降低水处理运行成本具有重要意义，也具有良好的环保效益。

还原芬顿污泥中的铁，是实现芬顿污泥资源化的一种重要方法，还原的亚铁可回用到芬顿氧化系统中。铁的还原可通过化学或生物方法实现，化学法采用硫化钠和亚硫酸氢钠等还原剂，成本高或有副产物，运行不经济；生物法具有实现低成本还原的前景，但受诸多因素影响，铁的生物还原效率较低，限制了其应用。

综上，提升铁的生物还原效率，并实现芬顿污泥高比例的资源化、减量化成为了本领域的重要研究课题之一。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种芬顿污泥的处理系统以实现对芬顿污泥进行处理，上述处理系统能使芬顿污泥减量90％以上，使芬顿污泥中的铁盐实现循环利用。

本发明还提出一种采用上述处理系统实施的处理方法。

根据本发明的一个方面，提出了一种芬顿污泥的处理系统，包括：经由管道依次连接的芬顿氧化系统、膜池、浓缩池、水解反应器、还原反应器、酸化池和亚铁储罐；

所述浓缩池上设有向所述芬顿氧化系统回流出水的浓缩池出水回流管道；

所述酸化池上设有向所述浓缩池回流污泥的酸化池污泥回流管道；

所述亚铁储罐上设有向所述芬顿氧化系统回流亚铁溶液的亚铁回流管道。

根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：

(1)传统芬顿氧化工艺产生的芬顿污泥含有大量的高分子絮凝剂(如聚丙烯酰胺PAM)，污泥浓缩后，其浓度达100mg/L以上。这些高分子絮凝剂会对铁的生物还原反应产生以下不利影响：阻碍铁还原菌与铁氧化物接触，对微生物具有粘附、抑制作用，降低还原效率；降低污泥沉降分离性能，限制生物还原产生的亚铁盐回用。

本发明采用膜池与浓缩池构成的污泥分离与循环系统替代传统的混凝系统，无需投加高分子絮凝剂，避免了絮凝剂对后续污泥中铁还原的影响，使芬顿污泥中的铁具有更好的生物还原反应性能和固液分离性能，最终提升芬顿污泥中铁的还原效率。

(2)现有的芬顿污泥处理系统中，污泥减量水平较低，亚铁回用效果较差。例如有的技术将还原后的芬顿污泥混合液直接回流利用(未进行固液分离，包括未还原的三价铁氧化物和高分子絮凝剂等有机物)，这使厌氧的芬顿污泥混合液进入氧化池，降低芬顿进水的氧化还原电位并带入大量的有机物和悬浮固体，进而降低了芬顿氧化效果，同时，未还原的三价铁氧化物直接排出，不能继续参与铁的还原反应，导致其减量化水平偏低。