本發(fā)明公開了一種將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法，包括以下步驟：(1)對(duì)活性炭進(jìn)行預(yù)處理;(2)調(diào)節(jié)污泥pH至2～3，得到酸性污泥;(3)向酸性污泥中加入鐵粉與活性炭，攪拌均勻，進(jìn)行微電解反應(yīng);(4)然后投加H2O2，攪拌均勻，進(jìn)行Fenton反應(yīng)。將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水，與其他方法相比，污泥的脫水效率得到較好的提高;適當(dāng)?shù)奈㈦娊馓幚碛欣谖勰嗥平?，利用微電解反?yīng)后生成的Fe2+，與投加H2O2后形成Fenton試劑，減少了鐵粉的用量，更有效破壞污泥絮體及EPS結(jié)構(gòu)，改善脫水性能。該方法具有處理效果好，成本低廉、利于污泥破解等優(yōu)點(diǎn)。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　(1)對(duì)活性炭進(jìn)行預(yù)處理：將活性炭在污泥樣品中浸泡達(dá)到吸附飽和狀態(tài)，然后將活性炭在室溫下自然風(fēng)干以備用;

　　(2)調(diào)節(jié)污泥pH值至2～3，得到酸性污泥;

　　(3)向酸性污泥中加入鐵粉與步驟(1)處理后的活性炭，攪拌均勻，進(jìn)行鐵碳微電解反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為15～90min;其中，以污泥的加入量為基準(zhǔn)，鐵粉的投加量為0.6g/L～1.2g/L;

　　(4)然后投加H2O2，攪拌均勻，進(jìn)行Fenton反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為45～60min;其中，以污泥的投加量為基準(zhǔn)，H2O2投加量為4.2g/L～4.8g/L。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法，其特征在于，步驟(2)中調(diào)節(jié)污泥pH值至2.5;

　　步驟(3)中鐵碳微電解反應(yīng)的時(shí)間為30min，鐵粉投加量為1.2g/L;

　　步驟(4)中H2O2投加量為4.2g/L，F(xiàn)enton反應(yīng)的時(shí)間為45min。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法，其特征在于，在步驟(2)之前對(duì)污泥進(jìn)行冷藏處理，具體為：

　　將污泥在4℃進(jìn)行冷藏，隨后自然沉降24h，傾去上清液，得到沉降后的污泥。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法，其特征在于，步驟(2)中的污泥來自污水處理廠二沉池的剩余污泥。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法，其特征在于，步驟(1)中的吸附飽和時(shí)間為24h。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法，其特征在于，步驟(2)中采用硫酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法，其特征在于，步驟(3)中鐵粉與活性炭質(zhì)量比為1:1。

　　說明書

　　一種將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法。

　　背景技術(shù)

　　隨著我國城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，污水處理設(shè)施和處理方法在不斷改進(jìn)和更新，截止到20年末，全國所有城市共建成污水處理廠2039座，污水廠日處理能力達(dá)1.49億m3，為我國實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，完成污染控制工作做出了很大貢獻(xiàn)。但是，伴隨著污水處理廠的建成運(yùn)行，會(huì)有大量剩余污泥的產(chǎn)生，以含水率80%計(jì)，每年全國污泥總產(chǎn)量將突破3500萬噸，預(yù)計(jì)到2020年，污泥總產(chǎn)生量將突破6000萬噸。大量的剩余污泥如果沒有得到有效處理，污泥中的污染物將會(huì)轉(zhuǎn)移到大氣、水體和土壤中，造成對(duì)環(huán)境的二次污染，將直接影響人類健康。因此，有必要對(duì)污泥進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚砼c處置。

　　鐵碳微電解技術(shù)主要基于電極材料在溶液中形成的原電池，電極表面的電化學(xué)反應(yīng)和其他反應(yīng)，從而使大分子有機(jī)物或環(huán)狀有機(jī)物的斷鏈開環(huán)，進(jìn)而改善廢水的可生化性。到目前為止，國內(nèi)外已經(jīng)有很多學(xué)者對(duì)用鐵碳微電解技術(shù)來處理廢水進(jìn)行了大量的研究，但鐵碳微電解技術(shù)是否可以改善污泥的脫水性能還鮮有報(bào)道。

　　此外，傳統(tǒng)的鐵碳微電解使用時(shí)間較長時(shí)，鐵由于被消耗導(dǎo)致粒度變小，填料逐漸壓實(shí)，而粒度變小的鐵屑又容易與大顆粒物接觸、粘連，導(dǎo)致填料無法與處理目標(biāo)良好的接觸，從而降低材料使用率和反應(yīng)處理效率。

　　芬頓(Fenton)技術(shù)是應(yīng)用普遍的高級(jí)氧化技術(shù)之一，反應(yīng)主要基于Fe2+催化過氧化氫(H2O2)生成·OH(氧化電位為2.80V)。由于·OH的強(qiáng)氧化能力，F(xiàn)enton工藝通常應(yīng)用于廢水的預(yù)處理或后處理中，能有效地氧化去除傳統(tǒng)水處理工藝難以除去的難降解有機(jī)污染物。然而，傳統(tǒng)芬頓法的缺點(diǎn)是需要大量額外的H2O2和Fe2+來保持·OH的產(chǎn)生。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于提供一種將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法，避免了微電解反應(yīng)后粒度小的鐵屑與大的顆粒物接觸，降低鐵顆粒之間的硬化和堵塞，提高了微電解反應(yīng)效率，同時(shí)克服了傳統(tǒng)芬頓法中需要大量外加H2O2和Fe2+的缺點(diǎn)。

　　本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

　　一種將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法，包括以下步驟：

　　(1)對(duì)活性炭進(jìn)行預(yù)處理：將活性炭在污泥樣品中浸泡達(dá)到吸附飽和狀態(tài)，然后將活性炭在室溫下自然風(fēng)干以備用;

　　(2)調(diào)節(jié)污泥pH值至2～3，得到酸性污泥;

　　(3)向酸性污泥中加入鐵粉與步驟(1)處理后的活性炭，攪拌均勻，進(jìn)行鐵碳微電解反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為15～90min;其中，以污泥的加入量為基準(zhǔn)，鐵粉的投加量為0.6g/L～1.2g/L;

　　(4)然后投加H2O2，攪拌均勻，進(jìn)行Fenton反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為45～60min;其中，以污泥的投加量為基準(zhǔn)，H2O2投加量為4.2g/L～4.8g/L。

　　進(jìn)一步地，步驟(2)中調(diào)節(jié)污泥pH值至2.5;

　　步驟(3)中鐵碳微電解反應(yīng)的時(shí)間為30min，鐵粉投加量為1.2g/L;

　　步驟(4)中H2O2投加量為4.2g/L，F(xiàn)enton反應(yīng)的時(shí)間為45min。

　　進(jìn)一步地，在步驟(2)之前對(duì)污泥進(jìn)行冷藏處理，具體為：

　　將污泥在4℃進(jìn)行冷藏，隨后自然沉降24h，傾去上清液，得到沉降后的污泥。

　　進(jìn)一步地，步驟(2)中的污泥來自污水處理廠二沉池的剩余污泥。

　　進(jìn)一步地，步驟(1)中的吸附飽和時(shí)間為24h。

　　進(jìn)一步地，步驟(2)中采用硫酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值。

　　進(jìn)一步地，步驟(3)中鐵粉與活性炭質(zhì)量比為1:1。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

　　本發(fā)明公開的將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水的方法，采用微電解-Fenton法對(duì)剩余污泥進(jìn)行處理，該方法具有處理效果好，成本低廉、利于污泥破解等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)活性炭進(jìn)行預(yù)處理，避免活性炭吸附效果對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;在微電解條件下，進(jìn)行Fenton氧化反應(yīng)，鐵粉投加量與Fenton反應(yīng)時(shí)間較單獨(dú)調(diào)理污泥的佳條件均減小。由圖9～11可知聯(lián)合處理后污泥蛋白質(zhì)、多糖含量較原污泥分別減少了46.8%、20.6%，DDSCOD較原泥增加了10.1%，污泥泥餅含水率為69%，SRF值為2.687×1012m/k，脫水性能達(dá)到好。將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進(jìn)行污泥脫水，與其他方法相比，污泥的脫水效率得到較好的提高;適當(dāng)?shù)奈㈦娊馓幚碛欣谖勰嗥平?，利用微電解反?yīng)后生成的Fe2+，與投加H2O2后形成Fenton試劑，避免了微電解反應(yīng)后粒度小的鐵屑與大的顆粒物接觸，降低鐵顆粒之間的硬化和堵塞，提高了微電解反應(yīng)效率，減少了鐵粉的用量，更有效破壞污泥絮體及EPS結(jié)構(gòu)，改善脫水性能。

　　進(jìn)一步，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，確定出聯(lián)合反應(yīng)的佳反應(yīng)條件為：鐵粉投加量1.2g/L，鐵碳微電解反應(yīng)的時(shí)間為30min，F(xiàn)enton反應(yīng)時(shí)間為45min，H2O2投加量為4.2g/L。在此反應(yīng)條件下，污泥的脫水效率好。

　　進(jìn)一步，因?yàn)槲勰嗳』睾螅灰欢軌蚣皶r(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以污泥需要進(jìn)行冷藏處理，可以防止污泥變質(zhì)。

　　進(jìn)一步，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，鐵碳質(zhì)量比選取1：1，此比例下污泥的脫水效果良好。