芬顿铁泥资源化利用研究进展

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2021-0406

摘要/Abstract

摘要：

芬顿铁泥是芬顿氧化技术处理工业有机废水产生的一种工业危险废弃物。芬顿铁泥中含有大量的铁资源，具有很高的资源回收潜力，现已成为国内外的研究热点。从化学法、热能法两个方面综述了目前国内外对芬顿铁泥的各类资源化利用方法，并对各类典型方法的研究进展、优缺点以及核心技术进行了介绍。展望了芬顿铁泥资源化利用未来的发展目标，并基于中国火电厂运行实际情况提出芬顿铁泥资源化利用新途径，即将芬顿铁泥作为原材料制备火电厂铁基选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂，以期充分回收利用芬顿铁泥中的铁资源，减小铁泥堆积所造成的环境危害。

关键词: 芬顿铁泥, 资源化, 化学法, 热能法, 铁基催化剂

Abstract:

Fenton sludge is a kind of industrial hazardous waste produced by Fenton oxidation technology after treating industrial organic wastewater.Fenton sludge contains a large amount of iron resources，which has a high resource recovery potential and has become a research hotspot at home and abroad.Various kinds of Fenton sludge resource utilization methods at home and abroad were summarized from two aspects of chemical method and thermal method of Fenton sludge.The research progress，advantages and disadvantages as well as core technologies of various typical methods were introduced.The future development goals of Fenton sludge resource utilization were prospected.Based on the actual operation situation of thermal power plants in China，a new way of Fenton sludge resource utilization was proposed.It was used as raw materials to prepare the iron?based selective catalytic reduction（SCR） denitration catalyst for thermal power plants，in order to fully recover and utilize the iron resources in Fenton iron slime and reduce the environmental harm caused by iron slime accumulation.

Key words: Fenton sludge, resource, chemical method, thermal energy method, iron-based catalyst

中图分类号:

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还原剂（方法）	优点	缺点	产物/目的
铁屑还原^［24］	简化了结晶工艺，采用水-乙醇相使七水合硫酸亚铁快速结晶析出，缩短了生产时间，制得的产品可用于生产铁系染料	反应过程中需加入大量乙醇，工艺成本较高；对温度、pH、试剂浓度要求严格，不易操作且步骤繁琐	七水合硫酸亚铁
电化学还原^［27］	提高了COD去除率，Fe³⁺转化率可以达到98%以上，加入填料组成三维电极，使填料表面感应带电发生电化学还原发应	电能损耗大，运行费用较高，反应过程中需严格控制Fe³⁺浓度和多次测量COD浓度，操作难度较大	纯度较高的亚铁盐
微生物还原^［28］	将厌氧消化过程与芬顿铁泥的处置相结合，装置内所需温度较低，降低了系统能耗	需对厌氧微生物进行驯化培养，菌数不易控制，设备复杂，研发成本高	实现芬顿铁泥大幅减量化、无害化处理
H₂S烟气^［29］	省去了在常规烟气脱硫技术中对其中铁催化剂的单独氧化再生，降低了整体运行成本	需要使用大量化学试剂，易造成二次污染；实验步骤复杂，且反应所需条件过多	实现废水和废气的综合治理
碱性磷酸盐混合物^［30］	既避免了大量芬顿铁泥危险废弃物的产生，又能直接在线制得以FePO₄为主的磷铁化合物，具有较高的经济效益和环境效益	制备的FePO₄产品杂质较多，若要作为锂电池磷酸铁锂的原材料，还需对产物进一步提纯	FePO₄粗产品
紫外光^［31］	减少了原料和废弃物的处理成本，且无外排固体废弃物，不产生二次污染；工艺方法简单，便于大规模推广	循环利用芬顿铁泥会导致铁泥内的有机质不断积累，反应槽内的负载型半导体催化剂消耗较大	建立芬顿铁泥自循环体系

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