[发明专利]一种芬顿铁泥脱碱与二氧化碳捕集协同处理系统及方法

说明书

本发明涉及一种芬顿铁泥脱碱与二氧化碳捕集协同处理系统及方法。系统包括混泥室、气混塔、水洗塔、铁泥离心机、铁泥干燥装置，气混塔的底部设置鼓泡式反应器，气混塔的内部、鼓泡式反应器的上方设置铁泥入口，混泥室设置铁泥进口和水进口，气混塔的铁泥出口与水洗塔连接，水洗塔的铁泥出口铁泥离心机连接，铁泥离心机的铁泥出口与铁泥干燥装置连接。二氧化碳与水反应生成的碳酸对芬顿铁泥进行脱碱处理，实现了工业废气与工业固废的协同处理。此外采用污水处理厂产生的中水作为系统的水源，有利于节省整体运行成本。

技术领域

本发明属于铁泥处置及碳捕集技术领域，具体涉及一种芬顿铁泥脱碱与二氧化碳捕集协同处理系统及方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

芬顿氧化工艺是一种环保高效的污水处理技术，因其成本低、效果好、反应易得，环境友好等优点，而被广泛应用于工业、农业及生活废水的处理。但芬顿氧化工艺处理废水后会产生大量的含铁铁泥(芬顿铁泥)，芬顿铁泥中含有大量的铁、钴、镍、锰等重金属元素以及难降解有机物，对环境及人体健康具有严重危害。目前芬顿铁泥的处置方法主要以焚烧后填埋为主，但填埋处理不仅会占据大量的土地资源，而且无法消除重金属迁移的风险。此外芬顿铁泥中含有大量的铁元素，具有很高的资源回收价值，焚烧后填埋不仅成本较高且造成了大量的资源浪费。芬顿铁泥中含有大量的Fe和少量的Al、Si、Mn、Ti等元素，可用于制备SCR铁基脱硝催化剂，然而芬顿铁泥中含有一定量的碱金属及碱土金属元素，这些碱性成分对铁基催化剂的催化活性有着强烈的抑制作用，制约着芬顿铁泥的回收再利用，因此对芬顿铁泥进行资源化利用的前提就是对其进行脱碱处理。而传统的脱碱方法如：石灰水热法、酸浸出法、三废中和法等均存在处理成本高、操作环境差、易造成二次污染的缺点，并且长期以往会对设备造成严重的负担，这些缺陷制约了其在工程实践中的发展和应用。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种芬顿铁泥脱碱与二氧化碳捕集协同处理系统及方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，一种芬顿铁泥脱碱与二氧化碳捕集协同处理系统，包括混泥室、气混塔、水洗塔、铁泥离心机、铁泥干燥装置，气混塔的底部设置鼓泡式反应器，气混塔的内部、鼓泡式反应器的上方设置铁泥入口，混泥室设置铁泥进口和水进口，气混塔的铁泥出口与水洗塔连接，水洗塔的铁泥出口铁泥离心机连接，铁泥离心机的铁泥出口与铁泥干燥装置连接。

铁泥中化学成分包括氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化铝等，在混泥室中铁泥先和水混合，然后在气混塔中与二氧化碳烟气混合，二氧化碳先与水得到碳酸，然后与碱金属氧化物反应实现脱碱处理。脱碱后的铁泥经过水洗、离心固液分离后，对铁泥进行干燥得到脱碱后的铁泥。水洗去除铁泥中CaSO₄等不溶于酸的物质，实现二次脱碱。

第二方面，一种芬顿铁泥脱碱与二氧化碳捕集协同处理方法，所述方法为：

铁泥与水混合得到泥浆，然后二氧化碳烟气与泥浆混合，二氧化碳烟气与泥浆中的水反应生成碳酸，碳酸与铁泥中的碱性成分反应进行脱碱，脱碱后得到的铁泥进行水洗，水洗结束后铁泥进行固液分离，然后对铁泥进行干燥。

本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：

本发明利用二氧化碳与水反应生成的碳酸对芬顿铁泥进行脱碱处理，实现了工业废气与工业固废的协同处理，采用以废治废的思路降低了处理成本，此外采用污水处理厂产生的中水作为系统的水源，既可以满足系统对水质的要求又节省了整体运行成本，且芬顿铁泥与中水均为污水处理厂产生，运输处理便利，有利于大规模工业化应用的实施。

附图说明