一种无酸化芬顿氧化处理污泥厌氧消化液的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无酸化芬顿氧化处理污泥厌氧消化液的系统。该系统包括：调节池、混凝沉淀装置、芬顿催化氧化装置和中和沉淀装置。该方法包括如下步骤：向调节池中通入污泥厌氧消化液；将调节池内的污泥厌氧消化液输送入混凝沉淀装置中进行混凝沉淀处理；将混凝沉淀处理后的出水输送入芬顿催化氧化装置进行芬顿催化氧化处理；经过芬顿催化氧化处理后的一部分出水回流至芬顿催化氧化池的进水端，其余出水进入中和沉淀装置；进入中和沉淀装置的其余出水在中和沉淀池中调节pH，然后进行中和沉淀处理。本实用新型专利技术实现了无酸化处理，减少芬顿反应药剂投加量，降低运行成本，并提高了羟基自由基的利用效率以及有机物去除率。

【技术实现步骤摘要】
一种无酸化芬顿氧化处理污泥厌氧消化液的系统
本技术属于污水处理
，更具体地，涉及一种无酸化芬顿氧化处理污泥厌氧消化液的系统。
技术介绍
污泥厌氧消化技术是目前污泥资源化利用的主要技术之一，污泥经厌氧消化后，有机成分被产甲烷菌分解产生甲烷、水和二氧化碳。为提高污泥中可被利用的有机成分，热水解技术作为污泥前处理技术应用于污泥厌氧消化工艺前，污泥经热水解处理，细胞破壁，胞内物质流出，可增加厌氧消化进料中有机物浓度。但伴随热水解过程中增温增压的过程，污泥中含有的蛋白质、多糖等物质会发生焦糖化反应、美拉德反应等化学反应，致使可溶性难降解有机物浓度增加。难降解有机物在污泥厌氧消化过程中不能被生物利用，会随着污泥中溶解性的类腐植酸、类富里酸等进入污泥厌氧消化后的板框滤液中，增加污泥厌氧消化液处理难度。大量的实验表明传统的生物处理技术很难将污泥厌氧消化中的有机物去除掉。而以产羟基自由基(·OH)为主的高级氧化技术在去除难降解有机物方面具有特有的优势，其中以芬顿技术应用最为广泛。芬顿反应是指利用Fe2+催化H2O2产生具有很强的氧化性·OH，·OH无选择性，能够氧化打破有机高分子共轭体系结构，使持久性难降解有机物矿化为二氧化碳和水。但芬顿反应需在酸性环境下进行，加酸是芬顿反应中必不可少的一步，且药剂投加量大也是芬顿工艺的主要弊端之一，开发一种低耗无酸化芬顿处理工艺用于污泥厌氧消化液处理是目前消化液处理的重要工作之一。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种处理成本低廉、无需额外加酸、且处理效果好的污泥厌氧消化液处理系统。为了实现上述目的，本技术提供了一种无酸化芬顿氧化处理污泥厌氧消化液的系统，该系统依次包括：调节池、混凝沉淀装置、芬顿催化氧化装置和中和沉淀装置，其中：所述混凝沉淀装置包括：混凝沉淀池、混凝剂加药泵和助凝剂加药泵；所述混凝沉淀池与所述调节池连通，所述混凝沉淀池前端设置有所述混凝剂加药泵和助凝剂加药泵；所述芬顿催化氧化装置包括：芬顿催化氧化池和加药单元；所述芬顿催化氧化池与所述混凝沉淀池连通，所述芬顿催化氧化池的出水端设置有尾水回流管，所述尾水回流管通过尾水回流泵与所述芬顿催化氧化池的进水端连通，所述加药单元用于向所述芬顿催化氧化池中投加药剂；所述中和沉淀装置包括：加碱泵、pH控制单元和中和沉淀池；所述中和沉淀池与所述芬顿催化氧化池连通，所述中和沉淀池前端设置有加碱泵，所述加碱泵与所述pH控制单元连接。优选地，所述芬顿催化氧化池内依次交替设置有药剂混合区和反应区，所述药剂混合区和所述反应区均为多个；每个反应区与其前部设置的药剂混合区之间用第二隔板隔开，所述第二隔板的上部设有第一开孔，每个反应区与其后部设置的药剂混合区之间用第三隔板隔开，所述第三隔板的下部设有第二开孔；多个药剂混合区的第一药剂混合区中投加的药剂为双氧水和硫酸亚铁水溶液，其他药剂混合区中投加的药剂均仅为投加硫酸亚铁水溶液；每个药剂混合区内均设有第二搅拌器；所述第一药剂混合区与所述混凝沉淀池连通；多个反应区下部均设有第二集泥槽，所述第二集泥槽底部设置有第二排空阀，所述第二集泥槽上方设有催化剂承托层，所述催化剂承托层上均放有催化剂。优选地，所述加药单元包括多个加药单元，所述多个加药单元用于向所述多个药剂混合区投加药剂；所述多个加药单元的第一加药单元用于向所述第一药剂混合区中投加双氧水和硫酸亚铁水溶液，其他加药单元分别用于向所述其他药剂混合区中投加硫酸亚铁水溶液。优选地，所述第一加药单元包括硫酸亚铁加药管、双氧水加药管、双氧水加药泵和硫酸亚铁加药泵；所述双氧水加药泵与所述双氧水加药管连接，用于向所述双氧水加药管输送双氧水；所述硫酸亚铁加药泵与所述硫酸亚铁加药管连接，用于向所述硫酸亚铁加药管输送硫酸亚铁水溶液；所述第一加药单元的硫酸亚铁加药管和双氧水加药管均与所述第一药剂混合区连通；所述其他加药单元均包括硫酸亚铁加药管和硫酸亚铁加药泵；所述硫酸亚铁加药泵与所述硫酸亚铁加药管连接，用于向所述硫酸亚铁加药管输送硫酸亚铁水溶液；所述其他加药单元的硫酸亚铁加药管分别与所述其他药剂混合区连通。优选地，所述药剂混合区、所述反应区和所述加药单元均为四个。优选地，所述混凝沉淀池为异向流沉淀池或侧向流沉淀池。优选地，所述混凝沉淀池依次包括混凝区和第一沉淀区，所述混凝区与所述调节池连通，所述混凝区与所述第一沉淀区之间设有第一隔板；所述混凝区内设有第一搅拌器；所述第一沉淀区下部设有第一集泥槽，所述第一集泥槽底部设置有第一排空阀，所述第一集泥槽上方设有第一穿孔进水管，所述第一穿孔进水管上设置有多个出水孔，所述第一穿孔进水管的一端设置于所述第一隔板上，与所述混凝区连通，使得所述混凝区的溶液能够通过所述第一穿孔进水管进入所述第一沉淀区，所述第一穿孔进水管上方设有第一斜板，所述第一斜板上方设有第一溢流口；所述混凝剂加药泵输送的混凝剂为聚合硫酸铁；所述助凝剂加药泵输送的助凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺。优选地，所述中和沉淀池依次包括pH调节区和第二沉淀区，所述pH调节区与所述芬顿催化氧化池连通，所述pH调节区和第二沉淀区之间设有第四隔板；所述pH调节区设有第三搅拌器，所述第二沉淀区的下方设有第三集泥槽，所述第三集泥槽底部设置有第三排空阀，所述第三集泥槽上方设有第二穿孔进水管，所述第二穿孔进水管上设置有多个出水孔，所述第二穿孔进水管的一端设置于所述第四隔板上，与所述pH调节区连通，所述pH调节区的溶液通过所述第二穿孔进水管进入所述第二沉淀区，所述第二穿孔进水管上方设有第二斜板，所述第二斜板上方设有第二溢流口。优选地，所述调节池与所述混凝沉淀池连通的连接管、所述混凝沉淀池与芬顿催化氧化池连通的连接管、以及所述芬顿催化氧化池与中和沉淀池连通的连接管均为聚丙烯管或316L不锈钢管。本技术的技术方案具有如下优点：(1)相较于传统的芬顿工艺，本技术所设混凝沉淀池中所投加的聚合硫酸铁中的铁离子水解产生氢离子，可降低混凝沉淀池的出水的pH至5以下，刚好满足后续芬顿反应的要求，实现了无酸化处理，并且混凝沉淀池出水含有少量的铁离子，有利于后续芬顿反应的进行，能够减少芬顿反应药剂投加量，从而降低运行成本。(2)相较于传统的芬顿工艺中双氧水和硫酸亚铁试剂一次加入反应器中，本技术中将硫酸亚铁分点投加，其作用在于一点投加时芬顿反应产生羟基自由基较有机物过量，造成羟基自由基参与副反应过多，氧化效率降低，多点投加时，芬顿反应产生的羟基自由基较有机物不足，有利于提高羟基自由基的利用效率，提高有机物去除率。(3)本技术提供的无酸化芬顿氧化处理污泥厌氧消化液的系统具有设计合理、操作使用方便、维护成本低、运行稳定等优点。本技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无酸化芬顿氧化处理污泥厌氧消化液的系统，其特征在于，该系统依次包括：调节池、混凝沉淀装置、芬顿催化氧化装置和中和沉淀装置，其中：/n所述混凝沉淀装置包括：混凝沉淀池、混凝剂加药泵和助凝剂加药泵；所述混凝沉淀池与所述调节池连通，所述混凝沉淀池前端设置有所述混凝剂加药泵和助凝剂加药泵；/n所述芬顿催化氧化装置包括：芬顿催化氧化池和加药单元；所述芬顿催化氧化池与所述混凝沉淀池连通，所述芬顿催化氧化池的出水端设置有尾水回流管，所述尾水回流管通过尾水回流泵与所述芬顿催化氧化池的进水端连通，所述加药单元用于向所述芬顿催化氧化池中投加药剂；/n所述中和沉淀装置包括：加碱泵、pH控制单元和中和沉淀池；所述中和沉淀池与所述芬顿催化氧化池连通，所述中和沉淀池前端设置有加碱泵，所述加碱泵与所述pH控制单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种无酸化芬顿氧化处理污泥厌氧消化液的系统，其特征在于，该系统依次包括：调节池、混凝沉淀装置、芬顿催化氧化装置和中和沉淀装置，其中：
所述混凝沉淀装置包括：混凝沉淀池、混凝剂加药泵和助凝剂加药泵；所述混凝沉淀池与所述调节池连通，所述混凝沉淀池前端设置有所述混凝剂加药泵和助凝剂加药泵；
所述芬顿催化氧化装置包括：芬顿催化氧化池和加药单元；所述芬顿催化氧化池与所述混凝沉淀池连通，所述芬顿催化氧化池的出水端设置有尾水回流管，所述尾水回流管通过尾水回流泵与所述芬顿催化氧化池的进水端连通，所述加药单元用于向所述芬顿催化氧化池中投加药剂；
所述中和沉淀装置包括：加碱泵、pH控制单元和中和沉淀池；所述中和沉淀池与所述芬顿催化氧化池连通，所述中和沉淀池前端设置有加碱泵，所述加碱泵与所述pH控制单元连接。


2.根据权利要求1所述的无酸化芬顿氧化处理污泥厌氧消化液的系统，其特征在于，所述芬顿催化氧化池内依次交替设置有药剂混合区和反应区，所述药剂混合区和所述反应区均为多个；每个反应区与其前部设置的药剂混合区之间用第二隔板隔开，所述第二隔板的上部设有第一开孔，每个反应区与其后部设置的药剂混合区之间用第三隔板隔开，所述第三隔板的下部设有第二开孔；
每个药剂混合区内均设有第二搅拌器；多个药剂混合区中的第一药剂混合区与所述混凝沉淀池连通；
多个反应区下部均设有第二集泥槽，所述第二集泥槽底部设置有第二排空阀，所述第二集泥槽上方设有催化剂承托层，所述催化剂承托层上均放有催化剂。


3.根据权利要求2所述的无酸化芬顿氧化处理污泥厌氧消化液的系统，其特征在于，所述药剂混合区和所述反应区均为四个。


4.根据权利要求2所述的无酸化芬顿氧化处理污泥厌氧消化液的系统，其特征在于，所述加药单元包括多个加药单元，所述多个加药单元用于向所述多个药剂混合区投加药剂。


5.根据权利要求4所述的无酸化芬顿氧化处理污泥厌氧消化液的系统，其特征在于，
多个加药单元中的第一加药单元包括硫酸亚铁加药管、双氧水加药管、双氧水加药泵和硫酸亚铁加药泵；所述双氧水加药泵与所述双氧水加药管连接，用于向所述双氧水加药管输送双氧水；所述硫酸亚铁加药泵与所述硫酸亚铁加药管连接，用于向所述硫酸亚铁加药管输送硫酸亚铁水溶液；所述第一加药单元的硫酸亚铁加药管和双氧水加药管均与所述第一药剂混合区连通；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦刚，张树军，李尚坤，王佳伟，罗京，金秋燕，张文珍，葛勇涛，孙冀垆，
申请(专利权)人：北京城市排水集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11