專利名稱：一種對芬頓處理工藝所產(chǎn)生污泥的資源化處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及廢水化學污泥資源化處理技術領域，特別是涉及ー種對芬頓處理工藝所產(chǎn)生污泥的資源化處理方法。
背景技術：
化學污泥是對污水進行化學強氧化處理過程中產(chǎn)生的化學沉淀，在成分上是ー種含有大量鐵元素以及含有部分有機物的半固體廢棄物。隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，エ業(yè)廢水的排放量日益增多，同時環(huán)保標準要求越來越嚴格，普通的生化處理工藝很難達到排放標準。因此，大量的深度處理工藝，如芬頓強氧化、電氧化絮凝等開始被廣泛的應用，產(chǎn)生了大量的較難處理的化學污泥。大量積累的化學污泥，不僅將占用大量土地，而且其中的有害成分如重金屬、有機污染物及臭氣將成為影響城市環(huán)境衛(wèi)生的一大公害。如何妥善科學地處置這ー類化學污泥是全球共同關注的課題，當今的共識是將污泥視為ー種資源加以有效的利用，在治理污染的同時變廢為寶。 傳統(tǒng)的化學污泥處置方法有衛(wèi)生填埋、水體消納、焚燒處理、土地利用等，這些方法都沒有有效地利用污泥資源(I)衛(wèi)生填埋會侵占大量的土地資源，污泥中各種有毒有害物質(zhì)，會通過雨水的侵蝕和滲漏作用污染地下水環(huán)境，且填埋場產(chǎn)生的甲烷氣體若不采取適當措施會引起爆炸和起火；(2)水體消納時污泥中的有毒有害物溶入水環(huán)境會導致水生環(huán)境惡化，另外污泥經(jīng)長年累月進入水體，沉淀下來的泥沙會導致水位升高，甚至堵塞河道，對人類生存產(chǎn)生潛在的威脅；(3)焚燒處理成本較高，產(chǎn)生的氣體若控制不當可能會產(chǎn)生二次污染；(4)直接土地利用必須對污泥進行無毒無害化處理，否則污泥中的有毒有害物質(zhì)會導致二次污染，因此其應用將受到很大的限制。為了解決傳統(tǒng)處置方式存在的問題，真正做到污泥的資源化利用、變廢為寶，各國研究者積極探索污泥在農(nóng)業(yè)、材料、能源方面的運用，并取得了很大的進展。污泥資源化是全球各國追求的方向和目標。日本對污泥的資源化十分重視，2003年污水處理污泥干重達到220萬t，64%得到循環(huán)利用。1995年以前以農(nóng)業(yè)利用為主，從1995年開始，建材利用超過農(nóng)業(yè)利用，而且從2000年開始，這種趨勢更加明顯。歐洲各國循環(huán)利用的勢頭強勁，據(jù)比利時丹麥、德國、希臘、法國、愛爾蘭、盧森堡、荷蘭、奧地利、葡萄牙、芬蘭、瑞典、英國等13個國家統(tǒng)計，1992年循環(huán)利用數(shù)為2351個，到2005年増加到3947個，13年間增長了 I. 68倍。其中希臘增長7倍，葡萄牙增長2. 84倍，英國增長2. 37倍，愛爾蘭增長21倍，法國增長I. 9倍，比利時增長2. 76倍。國內(nèi)公開發(fā)表的能夠在生產(chǎn)中應用的芬頓處理工藝產(chǎn)生的化學污泥資源化處理的文獻未見報道。甘肅省環(huán)境科學設計研究院采用Fenton試劑氧化法處理馬鈴薯淀粉廢水(環(huán)境科技，2011年第24卷第AOl期)，此エ藝是應用于馬鈴薯淀粉廢水的預處理過程中，應用Fenton試劑氧化法深度處理淀粉加工及淀粉深加工產(chǎn)品エ藝廢水經(jīng)生化出水未見相關報道。國內(nèi)外文獻也有關于氧化反應催化劑的循環(huán)使用的報道，例如CN200610030562. 6中提到的ー種氧化反應催化劑可循環(huán)使用的廢水處理方法，該方法對化學污泥的處理需要加熱升溫，加壓。且存在著投資、運行成本高、難以產(chǎn)業(yè)化的缺陷。綜上所述，對于這類化學污泥的處理，目前大多采用脫水后進行填埋處理，填理法處理這類化學污泥，一方面導致鐵資源的浪費，另一方面還可能產(chǎn)生二次污染。即使進行氧化反應催化劑的循環(huán)使用，也存在著處理費用高，操作不方便等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供ー種將Fenton處理工藝所產(chǎn)生的化學污泥進行資源化處理的方法，鑒于該種化學污泥含有大量的鐵離子和部分有機物，通過化學氧化反應將化學污泥中的有機物去除掉，同時將鐵離子回收再利用。 本發(fā)明的技術方案是
ー種對芬頓處理工藝所產(chǎn)生污泥的資源化處理方法，包括如下エ藝步驟
(1)取Fenton處理后化學污泥進入PH調(diào)節(jié)池加酸調(diào)整PH到1-2，同時攪拌使化學污泥充分溶解；
(2)溶解后的化學污泥酸溶液加入氧化劑后進入氧化池；
(3)用曝氣裝置對氧化池中的化學污泥酸溶液進行空氣曝氣氧化處理，持續(xù)空氣曝氣氧化處理O. 5-6小時，有機物的去除率可以達到90%以上；
(4)氧化池流出的化學污泥酸溶液過濾除去不溶物后，回用到廢水氧化處理系統(tǒng)中，作為廢水Fenton氧化處理系統(tǒng)的催化劑循環(huán)使用。所述的化學污泥包括Fenton氧化處理工藝產(chǎn)生的化學污泥；所述加酸調(diào)整PH到
1-2エ藝中所用的酸是鹽酸、硫酸、廢硫酸或廢鹽酸；所述的氧化劑是雙氧水。本發(fā)明的具體エ藝控制是
調(diào)酸PH值控制在1-2，當污泥體系pH值降低到I. 35時，鐵鹽的回收率可以提高至74. 8%。本發(fā)明的化學污泥資源化處理方法，可以大幅度的降低和減少廢水催化氧化處理工程中產(chǎn)生的化學污泥，節(jié)省化學污泥的處理費用，同時鐵離子得到了有效回用，也降低了催化劑的運行成本以及減少了催化氧化過程中酸的投加量及運行成本。本發(fā)明エ藝投資少、運行成本低、回收的催化劑能滿足實際生產(chǎn)需求，催化氧化處理出水水質(zhì)穩(wěn)定，滿足エ程化的要求，便于大規(guī)模推廣應用。


圖I是本發(fā)明ー種對芬頓處理工藝所產(chǎn)生污泥的資源化處理方法的エ藝流程圖。
具體實施例方式下面結合實施實例對本發(fā)明作進ー步說明，但是本發(fā)明要求的保護范圍并不局限于實施例表述的范圍。實施例I :以木薯酒精發(fā)酵及系列生物化工產(chǎn)品(こ酸、こ酸こ酷、こ酸丁酷、季戊四醇、こニ醛、苯甘氨酸、合成氨)廢水經(jīng)過生化系統(tǒng)(a2/o，各種形式的好氧)出水C0D=400mg/L。
采用雙氧水為氧化劑,催化劑選用硫酸亞鐵,所用的酸堿為濃硫酸和氫氧化鈉。具體操作(I)生化出水進入PH調(diào)節(jié)池加入酸調(diào)整PH到5-6，然后投加硫酸亞鐵lOOOppm，再加入雙氧水400 ppm，氧化反應I小時，加堿調(diào)整PH到5-6，絮凝沉淀，出水COD為50mg/L，COD去除率為87. 5% ；
(2)取沉淀下來的化學污泥，轉入污泥溶解池，向污泥溶解池投加廢硫酸，調(diào)整pH到1，同時開啟攪拌機使污泥充分溶解，形成化學污泥酸溶液；
(3)向化學污泥酸溶液投加雙氧水后進入氧化池進行充氧曝氣氧化，處理時間3個小時，有機物的去除率達到90% ；
(4)過濾除去不溶物后上清液代替硫酸亞鐵作催化劑，回到Fenton氧化處理系統(tǒng)重復步驟(I)的操作，催化氧化前后廢水的COD分別為400 mg/L和60mg/L，COD去除率達到85%。由此可看出，回收的催化劑與硫酸亞鐵的技術效果基本相同，回收的催化劑可以完全回用到Fenton氧化處理系統(tǒng)中去，同時整個系統(tǒng)產(chǎn)生的剰余化學污泥量減少了 85%，減少了污泥的處理費用。由于一部分酸用來溶解化學污泥后又回用到處理系統(tǒng)，因此在總的用酸量不增加的前提下處理了大部分的化學污泥，降低了系統(tǒng)剩余化學污泥的排放量，從而降低了廢水催化劑的運行成本、降低了剰余化學污泥的處理成本，達到了污泥的資源化處理。實施例2 :以玉米淀粉發(fā)酵生產(chǎn)阿維菌素廢水經(jīng)過生化系統(tǒng)處理后得出水C0D=500mg/Lo采用雙氧水為氧化劑,催化劑選用硫酸亞鐵,所用的酸堿為濃硫酸和氫氧化鈉。具體操作(I)生化出水進入PH調(diào)節(jié)池加入酸調(diào)整PH到5-6，然后投加硫酸亞鐵1200ppm，再加入雙氧水450 ppm，氧化反應I小時，加堿調(diào)整PH到5_6，絮凝沉淀，出水COD為IOOmg/L，COD去除率為80% ；
(2)取沉淀下來的化學污泥，轉入污泥溶解池，向污泥溶解池投加廢硫酸，調(diào)整pH到2，同時開啟攪拌機使污泥充分溶解，形成化學污泥酸溶液；
(3)向化學污泥酸溶液投加雙氧水后進入氧化池進行充氧曝氣氧化，處理時間3個小時，有機物的去除率達到90% ；
(4)過濾除去不溶物后上清液代替硫酸亞鐵作催化劑，回到Fenton系統(tǒng)重復步驟(I)的操作，催化氧化前后廢水的COD分別為500 mg/L和110mg/L，COD去除率達到78%。由此可看出，回收的催化劑與硫酸亞鐵的技術效果基本相同，回收的催化劑可以完全回用到Fenton氧化處理系統(tǒng)中去，同時整個系統(tǒng)產(chǎn)生的剰余化學污泥量減少了 85%，減少了污泥的處理費用，由于一部分酸用來溶解化學污泥后又回用到處理系統(tǒng)，因此在總的用酸量不增加的前提下處理了大部分的化學污泥，降低了系統(tǒng)剩余化學污泥的排放量，降低了廢水催化劑的運行成本、降低了剰余化學污泥的處理成本，達到了污泥的資源化處理。實驗3 :以紅薯淀粉及變形淀粉生產(chǎn)エ藝產(chǎn)生的廢水經(jīng)生化處理后得出水COD=IOO mg/Lο采用雙氧水為氧化劑,催化劑選用硫酸亞鐵,所用的酸堿為濃硫酸和氫氧化鈉。具體操作(I)生化出水進入PH調(diào)節(jié)池加入酸調(diào)整PH到5-6，然后投加硫酸亞鐵800ppm，再加入雙氧水200 ppm，氧化反應I小時，加堿調(diào)整PH到5-6，絮凝沉淀，出水COD為45mg/L，COD去除率為55% ；
(2)取沉淀下來的化學污泥，轉入污泥溶解池，向污泥溶解池投加廢硫酸，調(diào)整pH到2，同時開啟攪拌機使污泥充分溶解，形成化學污泥酸溶液；
(3)向化學污泥酸溶液投加雙氧水后進入氧化池進行充氧曝氣氧化，處理時間3個小時，有機物的去除率達到90% ；
(4)過濾除去不溶物后上清液代替硫酸亞鐵作催化劑，回到Fenton系統(tǒng)重復步驟(I)的操作，催化氧化前后廢水的COD分別為100 mg/L和49mg/L，COD去除率達到51%。由此可看出，回收的催化劑與硫酸亞鐵的技術效果基本相同，回收的催化劑可以完全回用到Fenton氧化處理系統(tǒng)中去，同時整個系統(tǒng)產(chǎn)生的剰余化學污泥量減少了 85%，減少了污泥的處理費用，由于一部分酸用來溶解化學污泥后又回用到處理系統(tǒng)，因此在總的用酸量不增加的前提下處理了大部分的化學污泥，降低了系統(tǒng)剩余化學污泥的排放量， 降低了廢水催化劑的運行成本、降低了剰余化學污泥的處理成本，達到了污泥的資源化處理。
權利要求
1.ー種對芬頓處理工藝所產(chǎn)生污泥的資源化處理方法，其特征在于包括如下エ藝步驟 (1)取Fenton處理后化學污泥進入PH調(diào)節(jié)池加酸調(diào)整PH到1-2，同時攪拌使化學污泥充分溶解； (2)溶解后的化學污泥酸溶液加入氧化劑后進入氧化池； (3)用曝氣裝置對氧化池中的化學污泥酸溶液進行空氣曝氣氧化處理，持續(xù)空氣曝氣氧化處理O. 5-6小時； (4)氧化池流出的化學污泥酸溶液過濾除去不溶物后回用到廢水的Fenton氧化處理系統(tǒng)中，作為催化劑循環(huán)使用。
2.如權利要求I所述的ー種對芬頓處理工藝所產(chǎn)生污泥的資源化處理方法，其特征在干所述的化學污泥指芬頓強氧化所產(chǎn)生的化學污泥。
3.如權利要求I所述的ー種對芬頓處理工藝所產(chǎn)生污泥的資源化處理方法，其特征在于所述加酸調(diào)整PH到1-2エ藝中所用的酸是鹽酸、硫酸、廢硫酸或廢鹽酸。
4.如權利要求I所述的ー種對芬頓處理工藝所產(chǎn)生污泥的資源化處理方法，其特征在于所述的氧化劑是雙氧水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對芬頓處理工藝所產(chǎn)生污泥的資源化處理方法，涉及化學污泥資源化處理技術領域。其工藝步驟為取Fenton處理后化學污泥進入PH調(diào)節(jié)池加酸調(diào)整PH到1-2，同時攪拌使化學污泥充分溶解；溶解后的化學污泥酸溶液加入氧化劑后進入氧化池；用曝氣裝置對氧化池的化學污泥酸溶液進行空氣曝氣氧化處理，持續(xù)空氣曝氣氧化處理0.5-6小時；氧化池流出的化學污泥酸溶液過濾除去不溶物后回用到廢水的氧化處理系統(tǒng)中，作為催化劑循環(huán)使用。本發(fā)明工藝成本低、運行穩(wěn)定、處理效率高、可工業(yè)化使用，而且投資少、便于推廣使用。
文檔編號C02F11/00GK102642997SQ201210134000
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權日2012年5月3日
發(fā)明者楊云軍, 沈曉華, 田雪輝 申請人:山東博洋環(huán)境資源有限公司