[发明专利]一种臭氧-厌氧铁还原联用污泥减量的芬顿氧化工艺

说明书

技术领域

本发明属于工业废水处理及污泥资源化领域，具体涉及一种臭氧-厌氧铁还 原联用污泥减量的芬顿氧化工艺。

背景技术

芬顿氧化工艺以其产生的羟基自由基氧化还原电位高，基本对难降解有机物 无选择性地氧化的独特优势，目前已开始应用于难降解工业废水的预处理及深度 处理。但芬顿试剂的主要问题在于反应前需将废水pH调节至3.0～4.0，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，设想如能将芬顿氧化反应中产生的混凝铁泥中Fe³⁺氧化物还原为 Fe²⁺、Fe⁰，并将铁泥中的有机物降解，最后将处理后的铁泥回用至芬顿氧化处理 工艺中，从而取代芬顿氧化工艺中的外源性投加的Fe²⁺；同时，实现芬顿铁泥的 全部回收利用和零排放；这一思路对于优化降低芬顿处理成本具有较大应用价 值。

发明内容

本发明所要解决的是传统废水芬顿氧化工艺中铁泥排放量大、处置费用高， 以及Fe²⁺盐使用量大和成本高的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种臭氧-厌氧铁还原联用污泥减量的芬 顿氧化工艺，其特征在于，反应过程包括：(1)首先将芬顿氧化产生的部分含铁 污泥投加至臭氧反应池中经过臭氧氧化反应，将污泥中大分子难降解有机物转变 为小分子有机物；(2)臭氧反应后出水进入厌氧铁还原生物反应器，污泥中有机 成分得以进一步降解的同时，芬顿含铁污泥中的Fe³⁺在厌氧铁还原菌的作用下转 变为Fe²⁺；(3)最后将厌氧铁还原反应器中含Fe²⁺固液两相反应产物全部回用至 芬顿氧化工艺前端，以部分替代芬顿氧化工艺中投加的Fe²⁺，同时实现系统污泥 减量；其中含Fe²⁺固液两相反应产物中残留有机物可在芬顿氧化工艺中继续完成 降解过程。

优选地，所述步骤(1)中的芬顿氧化反应运行前期全部为外源性投加Fe²⁺， 后期可用污泥经臭氧化、厌氧铁还原生物处理所得的产物部分替代外源性投加的 Fe²⁺。

优选地，所述步骤(1)中的臭氧反应池中的臭氧投量为20mg/L，反应时间 为20～30min；

优选地，所述步骤(2)中的厌氧铁还原生物反应器反应温度为35℃，前期 启动时接种厌氧颗粒污泥；运行稳定反应24h后可将污泥中90％以上的Fe³⁺转变 为Fe²⁺。

本发明的技术原理及工艺流程是：将芬顿氧化产生的部分含铁污泥首先通过 臭氧氧化处理，将含铁污泥中难降解有机物初步分解为小分子易降解有机物，然 后再进入厌氧铁还原反应器；在厌氧铁还原反应器中进一步改善污泥中有机成分 的可降解性，同时在厌氧铁还原菌的作用下完成芬顿含铁污泥中Fe³⁺转变为Fe²⁺的过程；最后将含Fe²⁺反应后的固液产物全部回用至芬顿氧化工艺前端，以部分 替代芬顿氧化工艺中投加的Fe²⁺，同时实现系统污泥减量。

本发明的适用范围为印染、化工、造纸行业等产生的难降解工业废水的处理。 通过本发明提出的方法，实现降低工业废水芬顿氧化处理工艺运行成本，并使污 泥减量排放。本发明提出的一种臭氧-厌氧铁还原联用污泥减量的芬顿氧化工艺 与传统技术相比有如下优点：

(1)可节省芬顿氧化外源性投加的Fe²⁺，节省工程运行费用；

(2)部分含铁物化污泥经臭氧-厌氧铁还原联用处理后，可回用于芬顿氧化 -生物组合处理工艺前端，实现污泥的减量排放。

附图说明

图1为本发明提供的一种臭氧-厌氧铁还原联用污泥减量的芬顿氧化工艺的 流程图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。