CN108558151A - 一种三价铁还原二价铁的设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三价铁还原二价铁的设备及工艺，属于无机氧化还原反应领域，解决了污水处理过程中生成大量污泥的问题。反应釜底部设置进水口，铁粉层上部设置有铁粉入口，还原污泥层设置有污泥入口、进料口、PH计、出料口，反应层上部设置出水口；在三价铁还原二价铁的工艺中，在酸性三价铁污泥浆加入二氧化硫脲，用二氧化硫脲将PH调至5，将铁粉加入到反应釜底部，对泥浆进行反应搅拌，三价铁污泥变成了二价铁，二价污泥可作为高级氧化用的催化剂。

Description

一种三价铁还原二价铁的设备及工艺

技术领域

本发明涉及无机氧化还原反应领域，具体涉及一种三价铁还原二价铁的设备及工艺。

背景技术

目前市场用于污水处理多采用高级氧化工艺，由于高级氧化用的亚铁较多，所以导致水处理过程中，会产生大量的三价铁污泥，由于污泥的处理比污水处理更繁琐，价格更高，所以目前市场的高级氧化受到了很大的挑战。

二氧化硫脲是替代保险粉的一种新型、环保产品，具有还原性强，效果明显，热稳定性好，储存运输方便等特点，而且在使用过程中环保无污染。与三价铁离子作用，可将三价铁离子还原为二价铁，对于污水、污泥处理具有显著效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三价铁还原二价铁的设备及工艺，解决了应用高级氧化工艺处理污水过程中，生成大量污泥的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

实施例1，一种三价铁还原二价铁的设备，包括反应釜，所述反应釜分为反应层、还原污泥层、铁粉层，所述铁粉层设置在反应釜的底部，所述铁粉层的上部设置有还原污泥层，所述铁粉层、还原污泥层之间设置有隔离板，所述隔离板上设置有联通阀，所述还原污泥层上部设置有反应层；所述反应釜中设置有搅拌机，所述搅拌机设置有三层搅拌叶，所述三层搅拌叶分别设置在反应层、还原污泥层、铁粉层；所述铁粉层底部，也即反应釜的底部设置有进水口，所述进水口处设置有进水阀，所述进水口连接有进水水泵，所述铁粉层的上部设置有铁粉入口，所述铁粉入口处设置有铁粉阀，所述铁粉入口连接有铁粉储存室；所述还原污泥层处设置有污泥入口，所述污泥入口处设置有污泥阀，所述还原污泥层还设置有进料口，所述进料口处设置有进料阀，所述进料口连接有储料室，所述还原污泥层内设置有PH计；所述反应层上部设置有出水口，所述出水口处设置有出水阀，所述还原污泥层的底部设置有出料口，所述储料口处设置有出料阀；所述反应釜的底部设置有支架，所述支架设置有支撑腿，所述支撑腿的底部设置有地脚固定板。

进一步的，所述PH计的数值显示屏设置在反应釜外部。

进一步的，所述出料口连接有污泥泵，所诉污泥泵将反应釜中反应的污泥由出料口抽出，用做进一步使用。

实施例,2，一种三价铁还原二价铁的工艺，有如下步骤：

步骤1：将所述进水口与水源相连接，铁粉储存室中放置足量的铁粉，所述污泥入口连接酸性三价铁污泥浆源，储料室中储放足量的二氧化硫脲；

步骤2：首先，开启污泥阀将酸性三价铁污泥浆通入反应釜的还原污泥层，通过PH计测得所述酸性三价铁污泥浆的PH值，并且开启铁粉阀、进水阀将铁粉、清水通入反应釜的铁粉层，开启搅拌器，对铁粉和清水进行混合；然后，开启进料阀，通入二氧化硫脲与所述酸性三价铁进行混合，对其PH进行调节，当PH值达到5时，关闭进料阀，停止向反应釜中添加二氧化硫脲；最后开启联通阀将铁粉与清水的混合物加入到还原污泥层，对污泥进行搅拌；

步骤3：对上述步骤2中的污泥进行搅拌15-25分钟后，所述酸性三价铁污泥浆在铁粉作为中间体的情况下三价铁污泥还原为二价铁污泥；关闭搅拌机，对反应层、还原污泥层中的污泥进行静置、沉淀15-45分钟，开启出水阀，将上层清水通过出水口排出反应釜，开启出料阀，将二价铁污泥通过储料口排出反应釜，完成将三价铁还原为二价铁。

进一步的，所述步骤2中通过污泥阀加入反应釜还原污泥层的酸性三价铁污泥浆，其初始PH值在3-4.5范围内。

进一步的，所述步骤3中通过出料口排出反应釜的二价铁污泥，用作污水处理过程中高级氧化中的催化剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、用单质铁作为中间体在污泥成微酸情况下对三价铁进行二价还原，可以直接降低目前污水处理中高级氧化工艺过程中产生的污泥量，可减少高级氧化中80％的污泥量。

2、所产生的二价铁污泥可以应用到高级氧化工艺，作为催化剂使用，将经过处理的污泥进行二次利用，降低污染。

3、二氧化硫脲是一种新环保产品，具有还原性强，效果明显，热稳定性好，储存运输方便等特点，而且在使用过程中环保无污染，使用二氧化硫脲可以降低在反应过程中对环境的污染。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、反应釜2、反应层3、还原污泥层4、铁粉层5、隔离板6、联通阀7、搅拌机701、搅拌叶8、进水口801、进水阀802、进水水泵9、铁粉入口901、铁粉阀902、铁粉储存室10、污泥入口1001、污泥阀11、进料口1101、进料阀1102、储料室12、PH计13、出料口1301、出料阀14、支架1401、支撑腿1402、地脚固定板15、出水口1501、出水阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，结合图1对本发明一种三价铁还原二价铁的设备做进一步的详细说明：

一种三价铁还原二价铁的设备，包括反应釜1，所述反应釜1分为反应层2、还原污泥层3、铁粉层4，所述铁粉层4设置在反应釜1的底部，所述铁粉层4的上部设置有还原污泥层3，所述铁粉层4、还原污泥层3之间设置有隔离板5，所述隔离板5上设置有联通阀6，所述还原污泥层3上部设置有反应层2；所述反应釜1中设置有搅拌机7，所述搅拌机7设置有三层搅拌叶701，所述三层搅拌叶701分别设置在反应层2、还原污泥层3、铁粉层4；所述铁粉层4底部，也即反应釜1的底部设置有进水口8，所述进水口8处设置有进水阀801，所述进水口8连接有进水水泵802，所述铁粉层4的上部设置有铁粉入口9，所述铁粉入口9处设置有铁粉阀901，所述铁粉入口9连接有铁粉储存室902；所述还原污泥层3处设置有污泥入口10，所述污泥入口10处设置有污泥阀1001，所述还原污泥层3还设置有进料口11，所述进料口11处设置有进料阀1101，所述进料口11连接有储料室1102，所述还原污泥层3内设置有PH计12；所述反应层2上部设置有出水口15，所述出水口15处设置有出水阀1501，所述还原污泥层3的底部设置有出料口13，所述储料口处设置有出料阀1301；所述反应釜1的底部设置有支架14，所述支架14设置有支撑腿1401，所述支撑腿1401的底部设置有地脚固定板1402。

进一步的，所述PH计12的数值显示屏设置在反应釜1外部。

进一步的，所述出料口13连接有污泥泵，所诉污泥泵将反应釜1中反应的污泥由出料口13抽出，用做进一步使用。

实施例2，结合图1对本发明一种三价铁还原二价铁的工艺做进一步详细说明：

一种三价铁还原二价铁的工艺，有如下步骤：

步骤1：将所述进水口8与水源相连接，铁粉储存室902中放置足量的铁粉，所述污泥入口10连接酸性三价铁污泥浆源，储料室1102中储放足量的二氧化硫脲；

步骤2：首先，开启污泥阀1001将酸性三价铁污泥浆通入反应釜1的还原污泥层3，通过PH计12测得所述酸性三价铁污泥浆的PH值，并且开启铁粉阀901、进水阀801将铁粉、清水通入反应釜1的铁粉层4，开启搅拌器，对铁粉和清水进行混合；然后，开启进料阀1101，通入二氧化硫脲与所述酸性三价铁进行混合，对其PH进行调节，当PH值达到5时，关闭进料阀1101，停止向反应釜1中添加二氧化硫脲；最后开启联通阀6将铁粉与清水的混合物加入到还原污泥层3，对污泥进行搅拌；

步骤3：对上述步骤2中的污泥进行搅拌15-25分钟后，所述酸性三价铁污泥浆在铁粉作为中间体的情况下三价铁污泥还原为二价铁污泥；关闭搅拌机7，对反应层2、还原污泥层3中的污泥进行静置、沉淀15-45分钟，开启出水阀1501，将上层清水通过出水口15排出反应釜1，开启出料阀1301，将二价铁污泥通过储料口排出反应釜1，完成将三价铁还原为二价铁。

进一步的，所述步骤2中通过污泥阀1001加入反应釜1还原污泥层3的酸性三价铁污泥浆，其初始PH值在3-4.5范围内。

进一步的，所述步骤3中通过出料口13排出反应釜1的二价铁污泥，用作污水处理过程中高级氧化中的催化剂。

实施例3，对本发明一种三价铁还原二价铁的设备及工艺的有益效果进行说明：

用单质铁作为中间体在污泥成微酸情况下对三价铁进行二价还原，可以直接降低目前污水处理中高级氧化工艺过程中产生的污泥量，可减少高级氧化中80％的污泥量；所产生的二价铁污泥可以应用到高级氧化工艺，作为催化剂使用，将经过处理的污泥进行二次利用，降低污染；二氧化硫脲是一种新环保产品，具有还原性强，效果明显，热稳定性好，储存运输方便等特点，而且在使用过程中环保无污染，使用二氧化硫脲可以降低在反应过程中对环境的污染。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种三价铁还原二价铁的设备，包括反应釜(1)，其特征在于：所述反应釜(1)分为反应层(2)、还原污泥层(3)、铁粉层(4)，所述铁粉层(4)设置在反应釜(1)的底部，所述铁粉层(4)的上部设置有还原污泥层(3)，所述铁粉层(4)、还原污泥层(3)之间设置有隔离板(5)，所述隔离板(5)上设置有联通阀(6)，所述还原污泥层(3)上部设置有反应层(2)；所述反应釜(1)中设置有搅拌机(7)，所述搅拌机(7)设置有三层搅拌叶(701)，所述三层搅拌叶(701)分别设置在反应层(2)、还原污泥层(3)、铁粉层(4)；所述铁粉层(4)底部，也即反应釜(1)的底部设置有进水口(8)，所述进水口(8)处设置有进水阀(801)，所述进水口(8)连接有进水水泵(802)，所述铁粉层(4)的上部设置有铁粉入口(9)，所述铁粉入口(9)处设置有铁粉阀(901)，所述铁粉入口(9)连接有铁粉储存室(902)；所述还原污泥层(3)处设置有污泥入口(10)，所述污泥入口(10)处设置有污泥阀(1001)，所述还原污泥层(3)还设置有进料口(11)，所述进料口(11)处设置有进料阀(1101)，所述进料口(11)连接有储料室(1102)，所述还原污泥层(3)内设置有PH计(12)；所述反应层(2)上部设置有出水口(15)，所述出水口(15)处设置有出水阀(1501)，所述还原污泥层(3)的底部设置有出料口(13)，所述储料口处设置有出料阀(1301)；所述反应釜(1)的底部设置有支架(14)，所述支架(14)设置有支撑腿(1401)，所述支撑腿(1401)的底部设置有地脚固定板(1402)。

2.根据权利要求1所述的一种三价铁还原二价铁的设备，其特征在于：所述PH计(12)的数值显示屏设置在反应釜(1)外部。

3.根据权利要求1所述的一种三价铁还原二价铁的设备，其特征在于：所述出料口(13)连接有污泥泵，所诉污泥泵将反应釜(1)中反应的污泥由出料口(13)抽出，用做进一步使用。

4.一种三价铁还原二价铁的工艺，其特征在于，有如下步骤：

步骤1：将所述进水口(8)与水源相连接，铁粉储存室(902)中放置足量的铁粉，所述污泥入口(10)连接酸性三价铁污泥浆源，储料室(1102)中储放足量的二氧化硫脲；

步骤2：首先，开启污泥阀(1001)将酸性三价铁污泥浆通入反应釜(1)的还原污泥层(3)，通过PH计(12)测得所述酸性三价铁污泥浆的PH值，并且开启铁粉阀(901)、进水阀(801)将铁粉、清水通入反应釜(1)的铁粉层(4)，开启搅拌器，对铁粉和清水进行混合；然后，开启进料阀(1101)，通入二氧化硫脲与所述酸性三价铁进行混合，对其PH进行调节，当PH值达到5时，关闭进料阀(1101)，停止向反应釜(1)中添加二氧化硫脲；最后开启联通阀(6)将铁粉与清水的混合物加入到还原污泥层(3)，对污泥进行搅拌；

步骤3：对上述步骤2中的污泥进行搅拌15-25分钟后，所述酸性三价铁污泥浆在铁粉作为中间体的情况下三价铁污泥还原为二价铁污泥；关闭搅拌机(7)，对反应层(2)、还原污泥层(3)中的污泥进行静置、沉淀15-45分钟，开启出水阀(1501)，将上层清水通过出水口(15)排出反应釜(1)，开启出料阀(1301)，将二价铁污泥通过储料口排出反应釜(1)，完成将三价铁还原为二价铁。

5.根据权利要求4所述的一种三价铁还原二价铁的工艺，其特征在于：所述步骤2中通过污泥阀(1001)加入反应釜(1)还原污泥层(3)的酸性三价铁污泥浆，其初始PH值在3-4.5范围内。

6.根据权利要求4所述的一种三价铁还原二价铁的工艺，其特征在于：所述步骤3中通过出料口(13)排出反应釜(1)的二价铁污泥，用作污水处理过程中高级氧化中的催化剂。