申请日2017.05.06
公开(公告)日2017.06.30
IPC分类号C02F9/04; C02F103/28
摘要
本发明公开了一种造纸废水处理系统及处理工艺，所述系统包括顺次连接的浓水pH值调节池、净水剂专用反应器、气浮分离机、浅层过滤器、活性炭‑臭氧反应器、重力无阀过滤器和污泥池，所述浓水pH值调节池和净水剂专用反应器之间设有一级提升泵，所述平流气浮装置和浅层过滤器之间设有二级提升泵，并且气浮分离机、浅层过滤器也均与污泥池连接，该系统能够有效的将造纸废水处理到国家规定的排放标准，并且能够大部分回用，小部分排放。
权利要求书
1.一种造纸废水处理系统，其特征在于，所述系统包括顺次连接的浓水pH值调节池、净水剂专用反应器、气浮分离机、浅层过滤器、活性炭-臭氧反应器、重力无阀过滤器和污泥池，所述浓水pH值调节池和净水剂专用反应器之间设有一级提升泵，所述平流气浮装置和浅层过滤器之间设有二级提升泵，并且气浮分离机、浅层过滤器也均与污泥池连接，所述系统还包括废水再利用系统和原污水站的污泥处理系统，所述废水再利用系统与重力无阀过滤器相连，原污水站的污泥处理系统与污泥池相连。
2.根据权利要求1所述的造纸废水处理系统，其特征在于，所述系统还包括碱加入装置，所述碱加入装置与浓水pH值调节池相连。
3.根据权利要求1所述的造纸废水处理系统，其特征在于，所述系统还包括净水剂加入装置和PAC加入装置，所述净水剂加入装置和PAC加入装置均与净水剂专用反应器连接。
4.根据权利要求1所述的造纸废水处理系统，其特征在于，所述系统还包括PAM加入装置，所述PAM加入装置与气浮分离机相连。
5.根据权利要求1所述的造纸废水处理系统，其特征在于，所述系统还包括臭氧发生器，所述臭氧发生器与活性炭-臭氧反应器相连。
6.一种利用权利要求1～5任意一项所述的造纸废水处理系统处理废水的工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：
(1)将需要处理的造纸浓水引入浓水pH值调节池，然后加入碱溶液对浓水的pH值进行调节;
(2)pH值调节后的浓水再通过一级提升泵泵入净水剂专用反应器中，与此同时，净水剂加入装置中的净水剂和PAC加入装置中的PAC均加入到净水剂专用反应器中对浓水进行反应处理;
(3)经过步骤(2)处理后的浓水进入气浮分离机，与此同时，PAM加入装置中的PAM加入到气浮分离机中初步进行固液分离，分离出来的固体进入污泥池，液体经过二级提升泵继续进入浅层过滤器进行物理过滤;
(4)经过浅层过滤器过滤分离出来的固体进入污泥池，液体继续进入活性炭-臭氧反应器进行氧化反应;
(5)氧化后的水继续进入重力无阀过滤器进行物理过滤，保证末段SS的去除，达标后的进入废水再利用系统进行重新利用，不达标的废水继续进入原污水站的污泥处理系统进行下一轮的处理。
7.根据权利要求6所述的处理废水的工艺，其特征在于，在浓水pH值调节池中将浓水的pH值调为8～9。
8.根据权利要求6所述的处理废水的工艺，其特征在于，所述净水剂为螯合剂，净水剂的用量为150～200ppm;PAC的用量为20～50ppm，PAM的用量为2～3ppm。
9.根据权利要求6所述的处理废水的工艺，其特征在于，所述臭氧的投加量为20～40g/吨水。
说明书
一种造纸废水处理系统及处理工艺
技术领域
本发明属于造纸废水处理领域，具体涉及一种造纸废水处理系统及处理工艺。
背景技术
我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位，造纸工业对水环境的污染最为严重，它不但是我国造纸工业污染防治的首要问题，也是全国工业废水进行达标处理和节水的首要问题。如何消除造纸废水污染并使废液中的宝贵资源得到利用是一项具有重大社会意义和经济价值的工作，应当十分重视。随着经济的发展，我国日益面临淡水资源短缺、原料匮乏的问题，而另一方面，水污染也越来越严重。近年来，经多方不懈努力，造纸工业水污染防治已经取得了一定的成绩，虽然纸及纸板产量逐年增加，但是排放废水中的COD却逐年降低。但是，目前造纸行业约占排放总量50%的废水尚未进行达标处理，造纸废水处理后再循环利用的更是少之又少，因此，造纸废水污染防治和循环使用任务艰巨。
目前申请企业内建有一套污水处理站及中水回用处理系统。污水处理站主要处理来自生产车间排出的造纸废水，采用“气浮+生化处理”工艺，中水回用系统原水来自污水系统达标排放污水，采用“超滤+反渗透”工艺，出水回用于生产。超滤、RO在运行过程中产生一定量的浓水，其中CODcr约100～200mg/1，不能直接外排，需进行深度处理至CODcr≤50mg/l。也就是说现有技术中的造纸废水处理系统存在浓水无法深度处理而直接浓排放的问题，不符合国家最严格的排放标准，对环境影响比较大，因此急需一种可以对造纸浓水深度处理的系统来对高浓高盐等难以进行生化降解的浓水进行进一步处理后达到国家最严格的排放标准进行排放或回用。
发明内容
针对目前存在的问题，本发明提供一种新的造纸废水处理系统及处理工艺，该系统和处理工艺能够有效的将造纸废水处理到国家规定的排放标准，并且能够大部分回用，小部分排放。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种造纸废水处理系统，所述系统包括顺次连接的浓水pH值调节池、净水剂专用反应器、气浮分离机、浅层过滤器、活性炭-臭氧反应器(GAC反应器)、重力无阀过滤器和污泥池，所述浓水pH值调节池和净水剂专用反应器之间设有一级提升泵，所述平流气浮装置和浅层过滤器之间设有二级提升泵，并且气浮分离机、浅层过滤器也均与污泥池连接。
进一步地，所述系统还包括碱加入装置，所述碱加入装置与浓水pH值调节池相连。其中所采用的碱可选NaOH，使用时事先对NaOH进行溶解，形成一定浓度的NaOH溶液，根据所要达到的pH值要求加入适量的NaOH溶液。
上述造纸废水处理系统中，净水剂可以手动加入，还可以通过系统自动加入，自动加入时造纸废水处理系统还包括净水剂加入装置，所述净水剂加入装置与净水剂专用反应器连接。还包括PAC加入装置，所述PAC加入装置也与净水剂专用反应器连接。
上述造纸废水处理系统中，还包括PAM加入装置，所述PAM加入装置与气浮分离机相连。
更进一步地，所述系统还包括臭氧发生器，所述臭氧发生器与活性炭-臭氧反应器连接。
优选地，所述系统还包括废水再利用系统和原污水站的污泥处理系统，所述废水再利用系统与重力无阀过滤器相连，原污水站的污泥处理系统与污泥池相连。
利用上述造纸废水处理系统处理废水的工艺，其具体步骤包括：
(1)将需要处理的造纸浓水引入浓水pH值调节池，然后加入碱溶液对浓水的pH值进行调节;
(2)pH值调节后的浓水再通过一级提升泵泵入净水剂专用反应器中，与此同时，净水剂加入装置中的净水剂和PAC加入装置中的PAC均加入到净水剂专用反应器中对浓水进行反应处理;
(3)经过步骤(2)处理后的浓水进入气浮分离机，与此同时，PAM加入装置中的PAM加入到气浮分离机中初步进行固液分离，分离出来的固体进入污泥池，液体经过二级提升泵继续进入浅层过滤器进行物理过滤;
(4)经过浅层过滤器过滤分离出来的固体进入污泥池，液体继续进入活性炭-臭氧反应器进行氧化反应;
(5)氧化后的水继续进入重力无阀过滤器进行物理过滤，保证末段SS的去除，达标后的进入废水再利用系统进行重新利用，不达标的废水继续进入原污水站的污泥处理系统进行下一轮的处理。
上述处理工艺中，在浓水pH值调节池中将浓水的pH值调为8～9。
优选地，所述净水剂为螯合剂，COD降解通过吸附、螯合、絮凝沉降等作用去除废水中的有机物，该药物的螯合剂能与该废水中多种有机物发生螯合反应。净水剂的用量为150～200ppm;PAC的用量为20～50ppm，PAM的用量为2～3ppm。
优选地，上述处理工艺中，所述臭氧的投加量为20～40g/吨水。
本发明所采用的活性炭-臭氧(GAC)工艺是利用颗粒活性炭表面官能团激发臭氧分解的链式反应，以促进臭氧氧化水中有机物，其总体反应为：
Q3+Cπ+3H2O+2e-→Cπ-H3O++O2+3OH-
这是颗粒活性炭对臭氧的催化作用。机理上是活性炭官能团的存在增加了π电子，从而增加了活性炭和水分子产生OH-离子的相互作用，更多的OH-存在。OH-离子通过和臭氧反应产生更多的自由基·OH(O3+H2O→O2+2OH-)。
在弱碱状态下，臭氧分解成活泼的羟基自由基，活性炭在整个降解过程中起到吸附剂和激发剂两种主要作用。作为吸附剂，颗粒活性炭把有机物吸附在其表面;而作为激发剂，它促进了臭氧通过形成·OH自由基的转移过程。·OH自由基催化臭氧能将生物降解化合物分解比原来的分子尺寸更小的氧化副产物，最终分解成H2O、CO2。
本发明所采用的净水剂专用反应器，通过加入合适量的净水剂，对经过pH值调解的浓水进行处理。
气浮机：浓水经加药反应后，进入气浮机，高度分散的微小气泡附着在悬浮物颗粒上利用浮力原理实现固液分离。并设置浅层过滤，尽量减少进入后级GAC反应器的SS，防止设备的淤积污泥堵塞。
浅层过滤器：由若干个过滤单元并列组合而成。当系统处于过滤状态时，未经过滤的水通过独特的布水器均匀布水，水以层流状态通过滤器内的填料层(精制均粒石英砂/石榴石)。当水流过填料层时，杂质被截留在填料层内。过滤器底部有多个均匀分布的集水器，将过滤后的水均匀地收集并引出，平流过滤，可以使过滤器在高流速下过滤，仍可达到较好过滤的效果。
随着杂质在填料层中不断聚积，内部压头损失将不断增大。当进、出水压头损失达到设定值时，系统将自动激活定压装置使其转换至反洗状态，当此台反洗结束，水力阀改变给水方向从而实现逐台反洗，更便于清洗聚积起来的杂质。
当单个罐体处于反洗状态时，其它罐体过滤仍然继续。过滤后的清洁水部分用来反洗标准单元砂缸，其余仍送到用户处。反冲洗污水则通过水力阀的反洗排水口被排出。在高速砂缸高效过滤系统中，特殊的集水器设计可使填料之间填料相互搓洗，最大限度地提高反冲洗效率，减少所需的反洗水(清洁水)，同时反洗时没有跑料现象。一个标准单元砂缸反洗为2-3分钟，反冲洗结束，标准单元砂缸内部压头损失减小到合理范围，定压装置给出复原信号，水力阀恢复到过滤状态，下一个标准单元砂缸则准备进入反洗状态。
重力无阀过滤器：经过GAC高级氧化的污水进入重力无阀过滤器进行物理过滤，保证末段SS的去除，达标后排放。
重力无阀过滤器是一种利用石英砂或白煤、矿石等粒状滤料对污水进行快速过滤而达到截留水中悬浮固体和部分细菌、微生物等目的设备。本过滤器以自身清水区的水量，在虹吸水头作用下进行反冲洗，因此无需像其他过滤器那样必需设置反冲泵。
本发明的有益效果是：
本发明采用在平流气浮之前加入净水剂和PAC进行处理，能够有效地去除废水中的有机物，然后采用气浮+浅层过滤+GAC高级氧化+无阀过滤器依次对其进行处理，最终能够达到出水COD≤50mg/L，BOD≤10，SS≤10mg/L，氨氮≤5mg/L。该系统能够有效的将造纸废水处理到国家规定的排放标准，并且能够大部分回用，小部分排放。
