公布日：2024.05.24
申请日：2024.02.27
分类号：C02F11/06(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F9/00(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/54(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;
C02F101/30(2006.01)N;C02F3/00(2023.01)N
摘要
本申请实施例涉及环保技术领域，公开了一种芬顿铁泥的处理方法、污水处理方法及芬顿处理方法，首先从芬顿工艺出水中分离出铁泥泥浆；然后，向铁泥泥浆中加入聚合物纤维，使得铁泥泥浆在聚合物纤维上附着陈化，得到铁泥纤维陈化物，其中，铁泥泥浆体积与聚合物纤维质量的比例为10-100ml:1g。最后，对铁泥纤维陈化物进行1100℃-1200℃的高温自还原碳化10min-30min，碳化后冷却筛分得到铁基载体催化剂填料。在此实施例中，通过上述方式使得铁基载体催化剂填料疏松多孔，具有较高的微生物负载量和较好的有机物吸附效果。从而，该铁基载体催化剂填料能够应用于污水生物处理工艺和作为非均相芬顿催化剂循环利用投加到芬顿工艺中，实现芬顿铁泥的全流程循环利用。
权利要求书
1.一种芬顿铁泥的处理方法，其特征在于，包括：从芬顿工艺出水中分离出铁泥泥浆；向所述铁泥泥浆中加入聚合物纤维，使得所述铁泥泥浆在所述聚合物纤维上附着陈化，得到铁泥纤维陈化物，其中，所述铁泥泥浆体积与所述聚合物纤维质量的比例为10-100ml:1g；对所述铁泥纤维陈化物进行1100℃-1200℃的高温自还原碳化10min-30min，碳化后冷却筛分得到铁基载体催化剂填料。
2.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述从芬顿工艺出水中分离出铁泥泥浆，包括：向所述芬顿工艺出水中加入弱碱性材料，直至调节所述芬顿工艺出水的pH值为3.5-4，使得所述芬顿工艺出水中的铁离子转换为铁泥沉淀物；向所述芬顿工艺出水中加入助凝剂进行沉淀分离，分离出所述铁泥沉淀物，其中，所述助凝剂的加入量为100-500mg/10L芬顿工艺出水；向所述铁泥沉淀物中加入强氧化剂并搅拌均匀，得到所述铁泥泥浆，所述强氧化剂的加入量为100-500mg/1L铁泥沉淀物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述弱碱性材料包括氧化镁、氢氧化镁或碳酸镁中的至少一种，所述铁泥沉淀物包括施氏矿。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述助凝剂包括有机絮凝剂和无机絮凝剂，所述有机絮凝剂包括卡拉胶、黄原胶或羧甲基纤维素钠中的至少一种，所述无机絮凝剂包括硅藻土。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述强氧化剂包括高铁酸钾、高锰酸钾或高氯酸钾中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述附着陈化的阶段，所述方法还包括：向所述铁泥泥浆中加入聚酯多元醇和阳离子淀粉，其中，所述聚酯多元醇和所述铁泥泥浆的体积比为1:20-50，所述阳离子淀粉和所述铁泥泥浆的质量比为1:50-100。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述聚合物纤维包括聚芳酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、聚氨酯纤维或粘胶纤维中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对所述铁泥纤维陈化物进行1100℃-1200℃的高温自还原碳化10min-30min的步骤之前，所述方法还包括：将所述铁泥纤维陈化物进行真空冷冻干燥处理12-24h。
9.一种污水处理方法，其特征在于，包括：向待处理污水中加入铁基载体催化剂填料，以进行污水生物处理工艺，其中，所述铁基载体催化剂填料是采用如权利要求1-8中任意一项所述的方法处理得到的。
10.一种芬顿处理方法，其特征在于，将铁基载体催化剂填料作为芬顿工艺中的催化剂，以实现循环利用，其中，所述铁基载体催化剂填料是采用如权利要求1-8中任意一项所述的方法处理得到的。
发明内容
有鉴于此，本申请一些实施例提供了一种芬顿铁泥的处理方法，能够将芬顿铁泥转化为铁基载体催化剂填料，实现铁泥的资源化利用。
第一方面，本申一些请实施例中提供了一种芬顿铁泥的处理方法，包括：
从芬顿工艺出水中分离出铁泥泥浆；
向铁泥泥浆中加入聚合物纤维，使得铁泥泥浆在聚合物纤维上附着陈化，得到铁泥纤维陈化物，其中，铁泥泥浆体积与聚合物纤维质量的比例为10-100ml:1g；
对铁泥纤维陈化物进行1100℃-1200℃的高温自还原碳化10min-30min，碳化后冷却筛分得到铁基载体催化剂填料。
在一些实施例中，前述从芬顿工艺出水中分离出铁泥泥浆，包括：
向芬顿工艺出水中加入弱碱性材料，直至调节芬顿工艺出水的pH值为3.5-4，使得芬顿工艺出水中的铁离子转换为铁泥沉淀物；
向芬顿工艺出水中加入助凝剂进行沉淀分离，分离出铁泥沉淀物，其中，助凝剂的加入量为100-500mg/10L芬顿工艺出水；
向铁泥沉淀物中加入强氧化剂并搅拌均匀，得到铁泥泥浆，强氧化剂的加入量为100-500mg/1L铁泥沉淀物。
在一些实施例中，前述弱碱性材料包括氧化镁、氢氧化镁或碳酸镁中的至少一种，铁泥沉淀物包括施氏矿。
在一些实施例中，前述助凝剂包括有机絮凝剂和无机絮凝剂，有机絮凝剂包括卡拉胶、黄原胶或羧甲基纤维素钠中的至少一种，无机絮凝剂包括硅藻土。
在一些实施例中，前述强氧化剂包括高铁酸钾、高锰酸钾或高氯酸钾中的至少一种。
在一些实施例中，在附着陈化的阶段，该方法还包括：说明书1/10页3CN118063062A3
向铁泥泥浆中加入聚酯多元醇和阳离子淀粉，其中，聚酯多元醇和铁泥泥浆的体积比为1:20-50，阳离子淀粉和铁泥泥浆的质量比为1:50-100。
在一些实施例中，前述聚合物纤维包括聚芳酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、聚氨酯纤维或粘胶纤维中的至少一种。
在一些实施例中，在对铁泥纤维陈化物进行1100℃-1200℃的高温自还原碳化10min-30min的步骤之前，该方法还包括：
将铁泥纤维陈化物进行真空冷冻干燥处理12-24h。
第二方面，本申一些请实施例中提供了一种污水处理方法，包括：
向待处理污水中加入铁基载体催化剂填料，以进行污水生物处理工艺，其中，铁基载体催化剂填料是采用如上第一方面的方法处理得到的。
第三方面，本申一些请实施例中提供了一种芬顿处理方法，将铁基载体催化剂填料作为芬顿工艺中的催化剂，以实现循环利用，其中，铁基载体催化剂填料是如上第一方面的方法处理得到的。
本申请实施例的有益效果：区别于现有技术的情况，本申请实施例提供的芬顿铁泥的处理方法，首先从芬顿工艺出水中分离出铁泥泥浆；然后，向铁泥泥浆中加入聚合物纤维，使得铁泥泥浆在聚合物纤维上附着陈化，得到铁泥纤维陈化物，其中，铁泥泥浆体积与聚合物纤维质量的比例为10-100ml:1g。最后，对铁泥纤维陈化物进行1100℃-1200℃的高温自还原碳化10min-30min，碳化后冷却筛分得到铁基载体催化剂填料。在此实施例中，聚合物纤维提供铁泥泥浆的黏附位点，聚合物纤维在隔氧条件下能够释放出一氧化碳CO气体，该一氧化碳气体能够将铁泥泥浆中的的Fe3+自还原成零价铁，聚合物纤维碳化后残留物形成碳骨架，使得得到的铁基载体催化剂填料疏松多孔，具有较高的微生物负载量和较好的有机物吸附效果，此外，铁基载体催化剂填料中铁促酶能提高微生物活性和促进污染物降解。从而，该铁基载体催化剂填料能够应用于污水生物处理工艺和作为非均相芬顿催化剂循环利用投加到芬顿工艺中，实现芬顿铁泥的全流程循环利用。
（发明人：李海波;林娜;王胜凡;欧阳清华;张彬彬;黄雷;肖习羽;肖吉成;宋艳华）