本發(fā)明公開了一種將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進行污泥脫水的方法，包括以下步驟：(1)對活性炭進行預處理;(2)調節(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，進行微電解反應;(4)然后投加H2O2，攪拌均勻，進行Fenton反應。將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進行污泥脫水，與其他方法相比，污泥的脫水效率得到較好的提高;適當的微電解處理有利于污泥破解，利用微電解反應后生成的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結構，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。

　　權利要求書

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

　　(1)對活性炭進行預處理：將活性炭在污泥樣品中浸泡達到吸附飽和狀態(tài)，然后將活性炭在室溫下自然風干以備用;

　　(2)調節(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，進行鐵碳微電解反應，反應時間為15～90min;其中，以污泥的加入量為基準，鐵粉的投加量為0.6g/L～1.2g/L;

　　(4)然后投加H2O2，攪拌均勻，進行Fenton反應，反應時間為45～60min;其中，以污泥的投加量為基準，H2O2投加量為4.2g/L～4.8g/L。

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

　　步驟(3)中鐵碳微電解反應的時間為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反應的時間為45min。

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

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

　　4.根據權利要求1所述的將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進行污泥脫水的方法，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.根據權利要求1所述的將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進行污泥脫水的方法，其特征在于，步驟(1)中的吸附飽和時間為24h。

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

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

　　說明書

　　一種將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進行污泥脫水的方法

　　技術領域

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

　　背景技術

　　隨著我國城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，污水處理設施和處理方法在不斷改進和更新，截止到2016年年末，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1.49億m3，為我國實現(xiàn)減排目標，完成污染控制工作做出了很大貢獻。但是，伴隨著污水處理廠的建成運行，會有大量剩余污泥的產生，以含水率80%計，每年全國污泥總產量將突破3500萬噸，預計到2020年，污泥總產生量將突破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轉移到大氣、水體和土壤中，造成對環(huán)境的二次污染，將直接影響人類健康。因此，有必要對污泥進行恰當的處理與處置。

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

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

　　芬頓(Fenton)技術是應用最普遍的高級氧化技術之一，反應主要基于Fe2+催化過氧化氫(H2O2)生成·OH(氧化電位為2.80V)。由于·OH的強氧化能力，F(xiàn)enton工藝通常應用于廢水的預處理或后處理中，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污染物。然而，傳統(tǒng)芬頓法的缺點是需要大量額外的H2O2和Fe2+來保持·OH的產生。

　　發(fā)明內容

　　本發(fā)明的目的在于提供一種將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進行污泥脫水的方法，避免了微電解反應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，提高了微電解反應效率，同時克服了傳統(tǒng)芬頓法中需要大量外加H2O2和Fe2+的缺點。

　　本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)：

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

　　(1)對活性炭進行預處理：將活性炭在污泥樣品中浸泡達到吸附飽和狀態(tài)，然后將活性炭在室溫下自然風干以備用;

　　(2)調節(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，進行鐵碳微電解反應，反應時間為15～90min;其中，以污泥的加入量為基準，鐵粉的投加量為0.6g/L～1.2g/L;

　　(4)然后投加H2O2，攪拌均勻，進行Fenton反應，反應時間為45～60min;其中，以污泥的投加量為基準，H2O2投加量為4.2g/L～4.8g/L。

　　進一步地，步驟(2)中調節(jié)污泥pH值至2.5;

　　步驟(3)中鐵碳微電解反應的時間為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反應的時間為45min。

　　進一步地，在步驟(2)之前對污泥進行冷藏處理，具體為：

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

　　進一步地，步驟(2)中的污泥來自污水處理廠二沉池的剩余污泥。

　　進一步地，步驟(1)中的吸附飽和時間為24h。

　　進一步地，步驟(2)中采用硫酸和氫氧化鈉調節(jié)pH值。

　　進一步地，步驟(3)中鐵粉與活性炭質量比為1:1。

　　與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果：

　　本發(fā)明公開的將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進行污泥脫水的方法，采用微電解-Fenton法對剩余污泥進行處理，該方法具有處理效果好，成本低廉、利于污泥破解等優(yōu)點。對活性炭進行預處理，避免活性炭吸附效果對實驗的影響;在微電解條件下，進行Fenton氧化反應，鐵粉投加量與Fenton反應時間較單獨調理污泥的最佳條件均減小。由圖9～11可知聯(lián)合處理后污泥蛋白質、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，脫水性能達到最好。將鐵碳微電解與Fenton法聯(lián)用進行污泥脫水，與其他方法相比，污泥的脫水效率得到較好的提高;適當的微電解處理有利于污泥破解，利用微電解反應后生成的Fe2+，與投加H2O2后形成Fenton試劑，避免了微電解反應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，提高了微電解反應效率，減少了鐵粉的用量，更有效破壞污泥絮體及EPS結構，改善脫水性能。

　　進一步，經過實驗，確定出聯(lián)合反應的最佳反應條件為：鐵粉投加量1.2g/L，鐵碳微電解反應的時間為30min，F(xiàn)enton反應時間為45min，H2O2投加量為4.2g/L。在此反應條件下，污泥的脫水效率最好。

　　進一步，因為污泥取回后，不一定能夠及時進行實驗，所以污泥需要進行冷藏處理，可以防止污泥變質。

　　進一步，經過實驗，鐵碳質量比選取1：1，此比例下污泥的脫水效果良好。