本发明涉及废水处理
技术领域：
，尤其涉及一种非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法和回收装置。
背景技术：
：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。而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。中国专利cn110040901a公开了一种可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床工艺及装置，其通过在下进上出的流化床反应器内，采用0.5～3mm粒经的多孔碳负载铁颗粒作为催化剂流化颗粒处理废水，并将其产生的含铁污泥制备成多孔铁碳颗粒/多孔碳负载铁颗粒，重新投入流化床反应器内参与反应，从而实现含铁污泥的循环利用甚至零排放。但专利cn110040901a所披露的流化床工艺，流化床反应器内设置了挡板用于截流催化剂流化颗粒，采用磁分离设备回收反应器流出的碳负载铁颗粒，并且在含铁污泥回用过程中混合剩余生化污泥并添加粘接剂进行造粒筛分后再碳化回用，整套工艺流程较长，所需设备结构复杂，参数范围控制要求较高，造成投资成本和运行成本较高。因此，解决上述问题，有利于非均相芬顿流化床工艺及其污泥循环利用技术更广泛的应用推广。技术实现要素：本发明针对现有技术中所存在的上述问题，提供一种非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法和回收装置。本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明第一个方面是提供一种非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，包括如下步骤：(1)向芬顿反应池内的废水中投加铁碳复合粉体，以铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂与双氧水进行充分混合反应；(2)芬顿反应池的出水进入催化剂选择器对其中的铁碳复合粉体进行筛选，筛选后的铁碳复合粉体从底部回流至芬顿反应池内继续进行反应；(3)经催化剂选择器筛选后的废水进入后续的中和絮凝沉淀池进行中和絮凝沉淀，产生含铁的沉淀污泥，上清液外排；(4)将上述中和絮凝产生的含铁的沉淀污泥重新制备成铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂；(5)将上述重新制备的铁碳复合粉体催化剂输送至所述催化剂选择器，经所述催化剂选择器筛选后补充至芬顿反应池内参与反应。进一步地，在所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法中，步骤(1)中所述铁碳复合粉体的粒径小于150μm，铁元素含量大于20％。进一步地，在所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法中，步骤(1)中所述铁碳复合粉体投加质量为所述芬顿反应池内废水质量的1～20％。进一步地，在所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法中，步骤(1)中采用机械搅拌或曝气搅拌在所述芬顿反应池内进行充分混合反应。进一步优选地，在所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法中，对于小型所述芬顿反应池，采用桨叶搅拌机或穿孔曝气管进行搅拌；对于大型所述芬顿反应池，采用射流曝气装置进行搅拌。进一步地，在所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法中，步骤(2)中所述催化剂选择器为瘦长型锥底容器，其下部进水、上部出水，且锥底通过催化剂回流泵将筛选好的铁碳复合粉体回流到所述芬顿反应池内。进一步地，在所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法中，步骤(3)中所述中和絮凝沉淀池包含ph中和搅拌池、絮凝搅拌池和沉淀池。进一步地，在所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法中，步骤(4)中所述含铁的沉淀污泥依次经机械脱水－干化－高温裂解－粉碎处理后制备成铁碳复合粉体。进一步优选地，在所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法中，所述高温裂解的裂解温度为500～800℃，裂解后粉碎至150μm以下。进一步地，在所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法中，步骤(5)中重新制备的所述铁碳复合粉体通过粉体输送泵经管道混合器向所述催化器选择器中投加，经所述催化器选择器筛选后由其底部的催化剂回流泵补充至所述芬顿反应池内参与反应。本发明的第二个方面是提供一种非均相芬顿流化床工艺及污泥回用装置，包括：一用于废水和催化剂进行充分混合反应的芬顿反应池；一用于对所述芬顿反应池出水中的催化剂进行筛选的催化剂选择器，所述催化剂选择器的底部通过催化剂回流泵连通所述芬顿反应池，以将筛选的催化剂输送至所述芬顿反应池内继续进行反应；以及一用于对经过所述催化剂选择器的废水进行中和絮凝沉淀的中和絮凝沉淀池，所述中和絮凝沉淀池的底部经污泥回用装置连接所述催化剂选择器，以将所述中和絮凝沉淀池产生的含铁的沉淀污泥重新制备成催化剂输送至所述催化剂选择器。进一步地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述催化剂为铁碳复合粉体，所述铁碳复合粉体的粒径小于150μm，铁元素含量大于20％。进一步地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述芬顿反应池中设置有搅拌器，所述搅拌器为机械搅拌器或曝气搅拌器。进一步优选地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述机械搅拌器为桨叶搅拌机；所述曝气搅拌器为穿孔曝气管或射流曝气器。进一步地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述催化剂选择器为瘦长型锥底容器，其中部连通所述芬顿反应池，上部连通所述中和絮凝沉淀池，底部连接催化剂回流泵。进一步地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述中和絮凝沉淀池包含依次连通的ph中和搅拌池、絮凝搅拌池和沉淀池，所述ph中和搅拌池的上部连通所述催化剂选择器，所述沉淀池底部连接污泥回用装置。进一步地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述污泥回用装置包含依次布置的污泥池、进料泵、污泥脱水机、污泥干化机、污泥碳化机、粉碎机和料仓，所述料仓通过粉体输送泵连通所述催化剂选择器。进一步优选地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述芬顿反应池至所述催化剂选择器的进水管道上设置有管道混合器，所述管道混合器连通所述粉体输送泵。本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：(1)采用粒径小于150μm的铁碳复合粉体替代颗粒状催化剂，可大幅提高反应速率，减少反应时间和反应器容积；(2)采用的装置结构更简单，操作维护方便，设备投资成本和运行成本均可显著降低，有明显的经济优势；(3)污泥循环利用制备催化剂的流程更简化，产率更高，更适合大规模的污水和污泥处理项目应用。附图说明图1为本发明一种非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法的工艺流程图；其中，各附图标记为：1-芬顿反应池，2-催化剂选择器，3-ph中和搅拌池，4-絮凝搅拌池，5-沉淀池，6-催化剂回流泵，7-污泥池，8-进料泵，9-污泥脱水机，10-污泥干化机，11-污泥碳化机，12-粉碎机，13-料仓，14-粉体输送泵，15-管道混合器。具体实施方式请参阅图1所示，本发明为提高现有非均相芬顿工艺的反应效率、降低生产成本、实现大体量处理的目的，提供一种非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，包括如下步骤：(1)向芬顿反应池1内的废水中投加铁碳复合粉体，以铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂与双氧水进行充分混合反应，用以替代或减少硫酸亚铁的投加；(2)芬顿反应池1的出水进入催化剂选择器2对铁碳复合粉体进行筛选，筛选后的铁碳复合粉体从底部回流至芬顿反应池内继续进行反应；(3)经催化剂选择器2筛选后的废水进入后续的中和絮凝沉淀池进行中和絮凝沉淀，产生含铁的沉淀污泥，上清液外排；(4)将上述中和絮凝产生的含铁的沉淀污泥重新制备成铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂；(5)将上述重新制备的铁碳复合粉体催化剂输送至所述催化剂选择器2，经所述催化剂选择器筛选后补充至芬顿反应池内参与反应。作为一个优选技术方案，步骤(1)中所述铁碳复合粉体的粒径小于150μm，铁元素含量大于20％；所述铁碳复合粉体投加质量为所述芬顿反应池内废水质量的1～20％。作为一个优选技术方案，步骤(1)中采用机械搅拌或曝气搅拌在所述芬顿反应池内进行充分混合反应。对于小型所述芬顿反应池1，采用桨叶搅拌机或穿孔曝气管进行搅拌；而对于大型所述芬顿反应池1，采用射流曝气装置进行搅拌。作为一个优选技术方案，步骤(2)中所述催化剂选择器2为瘦长型锥底容器，其下部进水、上部出水，且锥底通过催化剂回流泵6将筛选好的铁碳复合粉体回流到所述芬顿反应池1内。作为一个优选技术方案，步骤(3)中所述中和絮凝沉淀池包含ph中和搅拌池3、絮凝搅拌池4和沉淀池5，其中：所述中和搅拌池3内设置有搅拌机、ph计和液碱投加装置，所述絮凝搅拌池4内设置有搅拌机和絮凝剂投加装置，所述沉淀池5根据具体情况选择竖流、平流或辐流等各种形式，必要时可在沉淀池内设置斜板、斜管等结构加强沉淀效果。作为一个优选技术方案，步骤(4)中所述含铁的沉淀污泥依次经机械脱水－干化－高温裂解－粉碎处理后制备成铁碳复合粉体，所述高温裂解的过程允许有氧存在，无需严格绝氧，所述高温裂解的裂解温度为500～800℃，裂解后粉碎至150μm以下；作为一个优选技术方案，步骤(5)中重新制备的所述铁碳复合粉体通过粉体输送泵经管道混合器向所述催化器选择器中投加，经所述催化器选择器筛选后由其底部的催化剂回流泵补充至所述芬顿反应池内参与反应。请继续参阅图1所示，本发明提供一种非均相芬顿工艺及其污泥回用的装置，包括：一用于废水和催化剂进行充分混合反应的芬顿反应池1；一用于对所述芬顿反应池1出水中的催化剂进行筛选的催化剂选择器2，所述催化剂选择器2的底部通过回流泵6连通所述芬顿反应池1，以将筛选的催化剂输送至所述芬顿反应池1内继续进行反应；以及一用于对经过所述催化剂选择器2的废水进行中和絮凝沉淀的中和絮凝沉淀池，所述中和絮凝沉淀池的底部经污泥回用装置连接所述催化剂选择器2，以将所述中和絮凝沉淀池产生的含铁的沉淀污泥重新制备成催化剂输送至所述催化剂选择器2。作为一个优选技术方案，请继续参阅图1所示，所述芬顿反应池1中设置有搅拌器，所述搅拌器为各种形式的机械搅拌器或曝气搅拌器。所述机械搅拌器为桨叶搅拌机；所述曝气搅拌器为穿孔曝气管或射流曝气器。具体地，对于小型芬顿反应池1可以采用桨叶搅拌机或穿孔曝气管，对于大型芬顿反应池1优选采用射流曝气器进行搅拌。作为一个优选技术方案，请继续参阅图1所示，所述催化剂选择器2为瘦长型锥底容器，其下部连通所述芬顿反应池1，上部连通所述中和絮凝沉淀池。所述中和絮凝沉淀池包含依次连通的ph中和搅拌池3、絮凝搅拌池4和沉淀池5，所述ph中和搅拌池3的上部连通所述催化剂选择器2，且在所述ph中和搅拌池3内设置搅拌机、ph计和液碱投加装置，在所述絮凝搅拌池4内设置搅拌机和絮凝剂投加装置，在所述沉淀池5内根据具体情况选择竖流、平流或辐流等各种形式，必要时可在沉淀池内设置斜板、斜管等结构加强沉淀效果。作为一个优选技术方案，请继续参阅图1所示，所述污泥回用装置包含依次布置的污泥池7、进料泵8、污泥脱水机9、污泥干化机10、污泥碳化机11、粉碎机12和料仓13，所述污泥回用装置将含铁污泥制成铁碳复合粉体，具体是通过“机械脱水－干化－高温裂解－粉碎”的一系列工艺来实现的，制得的催化剂粉体存储在料仓13内，所述料仓13通过粉体输送泵14连通所述催化剂选择器2，经筛选后由所述催化剂选择器2再将筛选好的催化剂粉体回流到非均相芬顿反应池1内参与反应进行重复利用。且在所述芬顿反应池1与所述催化剂选择器2之间设置有管道混合器15，所述管道混合器15连通所述粉体输送泵14，通过粉体输送泵14向催化器选择器2进水管道上的管道混合器15中投加。与专利cn110040901a中的方案相比，本发明提供的一种非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，采用小于150μm的铁碳复合粉体替代0.5～3mm的铁碳复合颗粒，由于催化剂颗粒尺寸的减小，与废水的接触面积增大，催化剂的反应速率和接触面积成正比，而接触面积与催化剂尺寸的平方成反比。当采用粉体替代颗粒作为催化剂时，由于尺寸效应，反应速率至少会提升10倍，这样达到同样的反应效果所需的反应器容积能缩短为原本的十分之一；或者说在同样的反应器容积情况下，所需的催化剂的量可以减少为原本的十分之一；同时，由于催化剂量的减少或反应器容积的减小，催化剂流化所需提供的搅拌功率也能够成比例的降低。与专利cn110040901a中的方案相比，本发明提供的一种非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，采用下进上出的瘦长锥底型的催化剂筛选器对催化剂粉体进行筛选回收，筛选器是利用催化剂粉体比重的差异，将催化剂粉体中多余的碳粉随上升的水流排走，而比重大的铁元素粉体则回流到流化床反应器内。相比原方案采用的磁分离设备，结构简单，维护方便，且无额外的能耗，造价低廉，操作和维护简单。与专利cn110040901a中的方案相比，本发明提供的一种非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，用含铁污泥回用制备催化剂时，没有额外添加粘接剂，也没有进行造粒和筛分，而是直接干燥裂解后进行粉碎；相比原方案的污泥回用方法，省去了捏合机、造粒机和筛分设备，仅增加一个粉碎设备，整体设备投资少，产量大，能耗低，操作和维护方便。综上所述，本发明采用的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法与对比专利cn110040901a的方案相比，具有反应效率更高、设备投资更少、运行成本更低，操作维护更简单方便等优点。以建设一套每天处理200吨废水且每产生1吨污泥的流化床装置及污泥回用系统为例，本发明专利技术方案与专利cn110040901a所述技术方案的投资和运行成本的对比如表1。表1投资和运行成本下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。实施例1本实施例针对某高浓度化工废水，以粒径<150μm、铁元素含量20％的铁碳复合粉体为非均相芬顿的催化剂，采用非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法进行处理，包括如下步骤：(1)取粒径<150μm、铁元素含量20％的铁碳复合粉体，按废水质量的20％向芬顿反应池1内的废水中投加铁碳复合粉体，以铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂与双氧水采用机械搅拌进行充分混合反应；(2)芬顿反应池1的出水进入催化剂选择器2对铁碳复合粉体进行筛选，筛选后的铁碳复合粉体从其底部通过催化剂回流泵6经管道输送至芬顿反应池1内继续进行反应；(3)经催化剂选择器2筛选后的废水依次进入后续的ph中和搅拌池3、絮凝搅拌池4和沉淀池5进行中和絮凝沉淀，产生含铁的沉淀污泥，上清液外排；(4)将上述中和絮凝产生的含铁的沉淀污泥从沉淀池5排出至污泥池7，依次经污泥脱水机9、污泥干化机10、污泥碳化机11和粉碎机12进行机械脱水－干化－高温裂解－粉碎处理后重新制备成铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂，并储存于料仓13内，高温裂解的裂解温度为500℃，非严格绝氧，裂解后粉碎成粒径<150μm的铁碳复合粉体；(5)将上述料仓13内重新制备的铁碳复合粉体催化剂通过粉体输送泵14经管道混合器15向所述催化器选择器1中投加，经所述催化器选择器2筛选后由其底部的催化剂回流泵6补充至所述芬顿反应池1内参与反应。实施例2本实施例针对某高浓度化工废水，以粒径<150μm、铁元素含量30％的铁碳复合粉体为非均相芬顿的催化剂，采用非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法进行处理，包括如下步骤：(1)称取粒径<150μm、铁元素含量30％的铁碳复合粉体，按废水质量的10％向芬顿反应池1内的废水中投加铁碳复合粉体，以铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂与双氧水采用机械搅拌进行充分混合反应；(2)芬顿反应池1的出水进入催化剂选择器2对铁碳复合粉体进行筛选，筛选后的铁碳复合粉体从其底部通过催化剂回流泵6经管道输送至芬顿反应池1内继续进行反应；(3)经催化剂选择器2筛选后的废水依次进入后续的ph中和搅拌池3、絮凝搅拌池4和沉淀池5进行中和絮凝沉淀，产生含铁的沉淀污泥，上清液外排；(4)将上述中和絮凝产生的含铁的沉淀污泥从沉淀池5排出至污泥池7，依次经污泥脱水机9、污泥干化机10、污泥碳化机11和粉碎机12进行机械脱水－干化－高温裂解－粉碎处理后重新制备成铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂并储存于料仓13内，高温裂解的裂解温度为500℃，严格绝氧，裂解后粉碎成粒径<150μm的铁碳复合粉体；(5)将上述料仓13内重新制备的铁碳复合粉体催化剂通过粉体输送泵14经管道混合器15向所述催化器选择器1中投加，经所述催化器选择器2筛选后由其底部的催化剂回流泵6补充至所述芬顿反应池1内参与反应。实施例3本实施例针对某高浓度化工废水，以粒径<150μm、铁元素含量40％的铁碳复合粉体为非均相芬顿的催化剂，采用非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法进行处理，包括如下步骤：(1)称取粒径<150μm、铁元素含量40％的铁碳复合粉体，按废水质量的1％向芬顿反应池1内的废水中投加铁碳复合粉体，以铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂与双氧水采用机械搅拌进行充分混合反应；(2)芬顿反应池1的出水进入催化剂选择器2对铁碳复合粉体进行筛选，筛选后的铁碳复合粉体从其底部通过催化剂回流泵6经管道输送至芬顿反应池1内继续进行反应；(3)经催化剂选择器2筛选后的废水依次进入后续的ph中和搅拌池3、絮凝搅拌池4和沉淀池5进行中和絮凝沉淀，产生含铁的沉淀污泥，上清液外排；(4)将上述中和絮凝产生的含铁的沉淀污泥从沉淀池5排出至污泥池7，依次经污泥脱水机9、污泥干化机10、污泥碳化机11和粉碎机12进行机械脱水－干化－高温裂解－粉碎处理后重新制备成铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂并储存于料仓13内，高温裂解的裂解温度为650℃，非严格绝氧，裂解后粉碎成小于150μm的铁碳复合粉体；(5)将上述料仓13内重新制备的铁碳复合粉体催化剂通过粉体输送泵14经管道混合器15向所述催化器选择器1中投加，经所述催化器选择器2筛选后由其底部的催化剂回流泵6补充至所述芬顿反应池1内参与反应。实施例4本实施例针对某高浓度化工废水，以粒径<150μm、铁元素含量50％的铁碳复合粉体为非均相芬顿的催化剂，采用非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法进行处理，包括如下步骤：(1)称取粒径<150μm、铁元素含量50％的铁碳复合粉体，按废水质量的5％向芬顿反应池1内的废水中投加铁碳复合粉体，以铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂与双氧水采用机械搅拌进行充分混合反应；(2)芬顿反应池1的出水进入催化剂选择器2对铁碳复合粉体进行筛选，筛选后的铁碳复合粉体从其底部通过催化剂回流泵6经管道输送至芬顿反应池1内继续进行反应；(3)经催化剂选择器2筛选后的废水依次进入后续的ph中和搅拌池3、絮凝搅拌池4和沉淀池5进行中和絮凝沉淀，产生含铁的沉淀污泥，上清液外排；(4)将上述中和絮凝产生的含铁的沉淀污泥从沉淀池5排出至污泥池7，依次经污泥脱水机9、污泥干化机10、污泥碳化机11和粉碎机12进行机械脱水－干化－高温裂解－粉碎处理后重新制备成铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂，并储存于料仓13内，高温裂解的裂解温度为800℃，非严格绝氧，裂解后粉碎成粒径<150μm的铁碳复合粉体；(5)将上述料仓13内重新制备的铁碳复合粉体催化剂通过粉体输送泵14经管道混合器15向所述催化器选择器1中投加，经所述催化器选择器2筛选后由其底部的催化剂回流泵6补充至所述芬顿反应池1内参与反应。实施例5本实施例针对某高浓度化工废水，以粒径<150μm、铁元素含量30％的铁碳复合粉体为非均相芬顿的催化剂，采用非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法进行处理，包括如下步骤：(1)称取粒径<150μm、铁元素含量30％的铁碳复合粉体，按废水质量的15％向芬顿反应池1内的废水中投加铁碳复合粉体，以铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂与双氧水采用机械搅拌进行充分混合反应；(2)芬顿反应池1的出水进入催化剂选择器2对铁碳复合粉体进行筛选，筛选后的铁碳复合粉体从其底部通过催化剂回流泵6经管道输送至芬顿反应池1内继续进行反应；(3)经催化剂选择器2筛选后的废水依次进入后续的ph中和搅拌池3、絮凝搅拌池4和沉淀池5进行中和絮凝沉淀，产生含铁的沉淀污泥，上清液外排；(4)将上述中和絮凝产生的含铁的沉淀污泥从沉淀池5排出至污泥池7，依次经污泥脱水机9、污泥干化机10、污泥碳化机11和粉碎机12进行机械脱水－干化－高温裂解－粉碎处理后重新制备成铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂，并储存于料仓13内，高温裂解的裂解温度为750℃，非严格绝氧，裂解后粉碎成粒径<150μm的铁碳复合粉体；(5)将上述料仓13内重新制备的铁碳复合粉体催化剂通过粉体输送泵14经管道混合器15向所述催化器选择器1中投加，经所述催化器选择器2筛选后由其底部的催化剂回流泵6补充至所述芬顿反应池1内参与反应。性能测试：分别对上述采用本发明的实施例1-5进行废水处理效果检测，以cod、色度、和b/c三项指标进行对比分析，具体检测结果如下表2所示：表2废水处理检测结果序号cod去除率色度去除率b/c提升值实施例155％84％0.19→0.44实施例258％85％0.19→0.45实施例361％88％0.19→0.46实施例463％89％0.19→0.48实施例561％88％0.19→0.47结合上述表2所示测试数据，可知铁含量提升也能提升cod、色度的去除率和b/c比，实施例4中铁含量50％时处理效果最好；芬顿反应池颗粒质量比的增大时的cod、色度去除率较好；含铁污泥回用裂解时800℃裂解后的非均相芬顿催化剂颗粒的cod、色度去除率和处理后废水b/c比最高。因此，从性能角度判断实施例4为最优选方案。以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。当前第1页1 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技术特征：1.一种非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，其特征在于，包括步骤：
(1)向芬顿反应池内的废水中投加铁碳复合粉体，以铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂与双氧水进行充分混合反应；
(2)芬顿反应池的出水进入催化剂选择器对其中的铁碳复合粉体进行筛选，筛选后的铁碳复合粉体从底部回流至芬顿反应池内继续进行反应；
(3)经催化剂选择器筛选后的废水进入后续的中和絮凝沉淀池进行中和絮凝沉淀，产生含铁的沉淀污泥，上清液外排；
(4)将上述中和絮凝产生的含铁的沉淀污泥重新制备成铁碳复合粉体作为非均相芬顿的催化剂；
(5)将上述重新制备的铁碳复合粉体催化剂输送至所述催化剂选择器，经所述催化剂选择器筛选后补充至芬顿反应池内参与反应。
2.根据权利要求1所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，其特征在于，步骤(1)中所述铁碳复合粉体的粒径小于150μm，铁元素含量大于20％。
3.根据权利要求1所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，其特征在于，步骤(1)中所述铁碳复合粉体投加质量为所述芬顿反应池内废水质量的1～20％。
4.根据权利要求1所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，其特征在于，步骤(1)中采用机械搅拌或曝气搅拌在所述芬顿反应池内进行充分混合反应。
5.根据权利要求1所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，其特征在于，步骤(4)中所述含铁的沉淀污泥依次经机械脱水－干化－高温裂解－粉碎处理后制备成铁碳复合粉体。
6.根据权利要求5所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，其特征在于，所述高温裂解的裂解温度为500～800℃，裂解后粉碎至150μm以下。
7.根据权利要求1所述的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，其特征在于，步骤(5)中重新制备的所述铁碳复合粉体通过粉体输送泵经管道混合器向所述催化器选择器中投加，经所述催化器选择器筛选后由其底部的催化剂回流泵补充至所述芬顿反应池内参与反应。
8.一种如权利要求1-7任一项所述方法的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，其特征在于，包括：
一用于废水和催化剂进行充分混合反应的芬顿反应池；
一用于对所述芬顿反应池出水中的催化剂进行筛选的催化剂选择器，所述催化剂选择器的底部通过催化剂回流泵连通所述芬顿反应池，以将筛选的催化剂输送至所述芬顿反应池内继续进行反应；以及
一用于对经过所述催化剂选择器的废水进行中和絮凝沉淀的中和絮凝沉淀池，所述中和絮凝沉淀池的底部经污泥回用装置连接所述催化剂选择器，以将所述中和絮凝沉淀池产生的含铁的沉淀污泥重新制备成催化剂输送至所述催化剂选择器。
9.根据权利要求8所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，其特征在于，所述催化剂选择器为瘦长型锥底容器，其中部连通所述芬顿反应池，上部连通所述中和絮凝沉淀池，底部连接所述催化剂回流泵。
10.根据权利要求8所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，其特征在于，所述污泥回用装置包含依次布置的污泥池、进料泵、污泥脱水机、污泥干化机、污泥碳化机、粉碎机和料仓，所述料仓通过粉体输送泵连通所述催化剂选择器。
技术总结本发明公开了一种非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，包括步骤：(1)向废水中投加铁碳复合粉体与双氧水进行充分反应；(2)芬顿反应池的出水进入催化剂选择器对其中的铁碳复合粉体进行筛选；(3)废水进入中和絮凝沉淀池进行中和絮凝沉淀，产生含铁的沉淀污泥；(4)将沉淀污泥制备成铁碳复合粉体；(5)将铁碳复合粉体催化剂输送至催化剂选择器，经催化剂选择器筛选后补充至芬顿反应池内参与反应。本发明的非均相芬顿流化床工艺及其污泥回用方法，采用粒径小于150μm的铁碳复合粉体替代颗粒状催化剂，可大幅提高反应速率，减少反应时间和反应器容积；且设备投资成本和运行成本均显著降低，工艺流程更简化，产率更高，更适合大规模的污水和污泥处理项目应用。
技术研发人员：甘琦;徐晨;李飞;康蒙蒙
受保护的技术使用者：上海明奥环保科技有限公司
技术研发日：2020.03.30
技术公布日：2020.06.09
