申请日2015.08.20
公开(公告)日2015.12.16
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种竹浆废水的处理方法，该方法改进了常规的竹浆废水的处理方法，在废水筛滤去除大悬浮物后，在初沉池前增添了微量元素，提高进入曝气池前被冷却的废水的温度，同时在曝气池内逐步取消营养盐的加入。本发明添加了含钼和锶两种微量元素的营养盐，还显著减少了曝气池中因加大量氮、磷引起的泡沫，这样在保证曝气池微生物活性的同时，节省了加氮、磷营养盐及消泡剂等所需的费用，大幅降低了排放废水中总氮和总磷的含量。此外，该方法适当提高了废水水温，仍保持了微生物的活性，又节省了降低废水水温所需的能消耗。本发明将去除1kg?COD费用从1.04元降至0.67元，排放废水总氮减少28%，总磷减少45%，具有显著的环境效益和经济效益。
权利要求书
1.一种竹浆废水的处理方法，竹浆废水经中和调节至PH为弱碱性、筛滤 去除大悬浮物、初沉去除细小纤维、冷却水温至适宜微生物生长、曝气提供微生 物氧气、二沉收集活性污泥、混凝至微小颗粒成大絮体、气浮去除大絮体，最后 废水达标排放，其特征在于，在废水筛滤去除大悬浮物后，在初沉池前增添了微 量元素，提高进入曝气池前被冷却的废水的温度，同时在曝气池内逐步取消营养 盐的加入。
2.根据权利要求1所述的竹浆废水的处理方法，其特征在于，所述的微量 元素为钼和锶，添加方式为连续加入或间歇加入，其中，间歇加入微量元素时的 时间隔为2小时～8小时。
3.根据权利要求2所述的竹浆废水的处理方法，其特征在于，所述的微量 元素钼和锶以易溶于水的钼盐和锶盐的形式存在，所述钼盐和锶盐添加至竹浆废 水中的浓度均为0.01mg/m3～1mg/m3。
4.根据权利要求3所述的竹浆废水的处理方法，其特征在于，所述的钼盐 为钼酸钠或钼酸钾;所述的锶盐为氯化锶或硝酸锶。
5.根据权利要求1所述的竹浆废水的处理方法，其特征在于，使进入曝气 池前被冷却的废水的温度从30℃～33℃升至35℃～37℃。
6.根据权利要求1所述的竹浆废水的处理方法，其特征在于，进入曝气池 前被冷却的废水的温度通过改变冷却塔风机的频率实现对温度的调节，所述冷却 塔风机的频率通过对冷却塔风机安装变频器进行调节。
7.根据权利要求6所述的竹浆废水的处理方法，其特征在于，所述变频器 的频率可调节范围为25赫兹～50赫兹，所述变频器的频率可人工手动调节或由 PLC程序自动控制。
8.根据权利要求1所述的竹浆废水的处理方法，其特征在于，取消的营养 盐包括含氮类化学品和含磷类化学品。
9.根据权利要求7所述的竹浆废水的处理方法，其特征在于，所述的含氮 类化学品为尿素或氨水;所述的含磷类化学品为磷酸、磷酸钠或磷酸二胺。
10.根据权利要求1所述的竹浆废水的处理方法，其特征在于，所述的逐步 取消曝气池内营养盐的加入，为一天比一天均匀地减少营养盐的加入，或一周比 一周均匀减少营养盐的加入，或一月比一月均匀地减少营养盐的加入;在两至三 个月内过渡至完全不加营养盐，从而既节省了营养盐的费用，又保证了曝气池微 生物的活性。
说明书
一种竹浆废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种工业废水的处理方法，特别是涉及一种竹浆废水的处理方 法。
背景技术
我国是世界上竹子资源最丰富的国家，竹子品种超过500种，种植面积、蓄 积量居世界第一。“十二五”期间，我国竹浆产能从194万t增至240万t，竹子 的消耗从776万t增至960万t。我国造纸工业原料紧缺，竹材是我国造纸工业 纤维原料的重要补充，以竹代木，竹浆纸一体化，用竹子造纸，可节约大量的木 材，保护森林。以竹为原料的纸浆一体化项目，可以充分利用竹子的再生能力进 行合理砍伐，不但不会对生态造成破坏，还能发展竹类资源产业，有利于保护生 态环境和美化生活环境，有利于山区综合开发和群众脱贫致富，实现社会经济生 态可持续发展。
我国现代竹浆厂规模都在10万t/a以上，主要分布在南方和西南部地区，这 些企业都采用化学法制竹浆。化学法制竹浆产生了大量生产废液。废液分两部分， 一部分是黑液，量少但浓度很高，通过蒸发、浓缩、燃烧回收黑液中的碱和燃烧 热，黑液得到治理。另一部分是中段废水，通常称为竹浆废水，是指竹材经蒸煮、 黑液提取后在筛选、洗涤、漂白和抄纸过程中排出的废水。竹浆废水量很大，一 个竹浆厂每天产生竹浆废水达上万t至数万t。目前国内外对竹浆废水都采用生 物方法进行处理，即利用微生物降解竹浆废水中的有机污染物。生物方法处理竹 浆废水效果好，相对物理法、化学法成本较低。在废水生物处理中，微生物生长 需要营养源，主要营养源为碳、氮、磷。造纸工业废水碳源充足但缺乏氮和磷， 都采用投加尿素和磷酸盐作为氨、磷营养盐的方式予以补充。我国所有的造纸企 业在废水生物处理过程中，都加入了氮、磷营养盐。由于造纸工业废水排放量大， 所以废水处理工程营养盐的耗量亦很大。
微生物细胞化学组成的分析结果表明，碳、氧、氮、氢、磷、硫6种元素占 其干重的97%以上，这些元素主要以水、有机物和无机盐的形式存在于微生物细 胞中。在废水的生物处理过程中，微生物在对摄入的碳源进行氧化的同时，需摄 取足够的氮、磷合成细胞的主要成份蛋白质及其增殖不可缺少的核酸等物质，若 氮、磷供给不足，则微生物就不能充分增殖，所摄入的碳源也不能被充分利用， 而以高粘性多糖类物质的形式积存于微生物中，致使活性污泥发生高粘性膨胀。 若氮、磷供给过量，则不但会造成水体富营养化，还可能在曝气池内发生硝化反 应而影响BOD的去除。
英国Sawyer根据微生物组成和活性污泥经验分子式对废水基质浓度和各种 微生物营养要求进行了研究，得出了氮、磷的理想投加比为BOD：N：P：100： 6：l;维持物质代谢功能所需要的最低投加比为BOD：N：P=100：8：0.6。目 前，大多数研究者都认为BOD：N：P=100：5：l较为适宜。我国目前所有造纸 企业在生物处理造纸废水时包括生物处理竹浆废水时大都按BOD：N：P=100： 5：l比加入大量氮、磷元素。
许多金属离子是微生物生长所必需的营养元素，能够作为酶的激活剂或者辅 因子提高微生物的活性。微量元素对微生物氧的呼吸速率、脱氢酶活性、有机物 降解等有重要影响。工业废水中经常缺少有益的微量金属营养元素，导致活性污 泥系统处理废水的效率下降。为此陈凯华等人提出了“一种提高活性污泥活性的 复合微量元素营养剂的制备方法(专利申请号CN201010530335.6)”，它以硫酸 锌、硫酸铜、氯化镍、硼酸、氯化钴、氯化锰、钼酸钠和硒酸钠为主要原料，通 过蛋白质的水解反应和金属元素的螯合反应，采用有机和无机复合酸，形成有机 酸与氨基酸复合的螯合物，该发明制取了含多种能促进微生物新陈代谢及酶活性 的微量元素的螯合物。该螯合物具有广谱作用，但该方法针对性不强，很多时候 微量元素过量加入，造成浪费。
在好氧生物处理有机污染物废水过程中，传统理论认为废水温度在15℃～ 30℃之间时，最适合好氧微生物的生长，有利于废水处理效果(环境工程手册水 污染防治卷，高等教育出版社，1996年)。因此，当废水温度较高时，需预先对 废水降温后再生物处理，高温废水将增加处理的成本。近年国内外学者在开始研 究高温条件下的废水生物处理，但真正工程应用的很少。
发明内容
发明目的：为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种竹浆废水的处理 方法，其目的是改善现有的竹浆废水的处理工艺，从而节省传统技术需要消耗的 大量氮盐、磷盐，改善竹浆废水的生物处理效果，降低处理成本。
技术方案：传统的竹浆废水的处理方法，主要步骤包括：竹浆废水经中和调 节至PH为弱碱性、筛滤去除大悬浮物、初沉去除细小纤维、冷却水温至适宜微 生物生长、曝气提供微生物氧气、二沉收集活性污泥、混凝至微小颗粒成大絮体、 气浮去除大絮体，最后废水达标GB3544-2008排放，本发明的技术方案的改进 之处在于，在废水筛滤去除大悬浮物后，在初沉池前增添了微量元素，提高进入 曝气池前被冷却的废水的温度，同时在曝气池内逐步取消营养盐的加入。
具体地，所述的微量元素为钼和锶，添加方式为连续加入或间歇加入，其中， 间歇加入微量元素时的时间隔为2小时～8小时。
优选地，所述的微量元素钼和锶以易溶于水的钼盐和锶盐的形式存在，所述 钼盐和锶盐添加至竹浆废水中的浓度均为0.01mg/m3～1mg/m3。
更优选地，所述的钼盐为钼酸钠或钼酸钾;所述的锶盐为氯化锶或硝酸锶。
优选地，本发明的方法将进入曝气池前被冷却的废水的温度从30℃～33℃ 升至35℃～37℃。
具体地，进入曝气池前被冷却的废水的温度通过改变冷却塔风机的频率实现 对温度的调节，而所述冷却塔风机的频率通过对冷却塔风机安装变频器进行调 节。
优选地，所述变频器的频率可调节范围为25赫兹～50赫兹，所述变频器的 频率可PLC程序自动控制或由人工手动调节。
具体地，取消的营养盐包括含氮类化学品和含磷类化学品。
其中，所述的含氮类化学品为尿素或氨水等;所述的含磷类化学品为磷酸、 磷酸钠或磷酸二胺等。
所述的逐步取消曝气池内营养盐的加入，为一天比一天均匀地减少营养盐的 加入，或一周比一周均匀减少营养盐的加入，或一月比一月均匀地减少营养盐的 加入;在两至三个月内过渡至完全不加营养盐，从而既节省了营养盐的费用，又 保证了曝气池微生物的活性。
有益效果：本发明结合竹浆废水中富含氮、磷但缺乏微量元素的特点，设计 了一种竹浆废水物理-生物处理新方法，该方法节省了传统技术需消耗的大量氮 盐、磷盐，由于不加氮盐、磷盐，曝气池泡沫明显减少，相应减少了昂贵的消泡 剂用量;曝气池水温升高后，好氧菌处理废水的效果没受不良影响，因此为冷却 废水的风机节省了电力消耗;补充了竹浆废水缺乏的微量元素钼(钼酸钠)、锶 (氯化锶)促进了曝气池内微生物的活性，提高了废水处理效果，由于微量元素 用量极少，成本也极低。本发明的新方法，改善了竹浆废水生物处理效果，降低 了处理成本，还显著降低了排放水中氮、磷含量，使日排数万吨的排放废水水质 进一步改善，从而降低了受纳水体富营养的风险。
