申请日2015.04.21
公开(公告)日2015.08.12
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提供一种造纸废水的综合深度处理方法，主要包括如下步骤：将造纸废水依次经格栅和斜纹过滤网过滤;对废水进行气浮处理;采用接触氧化法和活性污泥法对废水处理;最后经纤维过滤器、超滤装置过滤，然后采用反渗透装置处理，得到纯净水。通过以上方法的使用和综合深度处理，使污染严重的造纸废水逐步净化为纯净水，可饮用，可食品用，可锅炉软水用，可100%回用于制浆、配浆、清洗纸机网部等，实现了废水的资源化利用。本发明所述方法深度处理并净化造纸废水为纯净水，将大大缓解我国水资源短缺的形势。
权利要求书
1.一种造纸废水的综合深度处理方法，其特征在于，主要包括如下步骤：
(1)将造纸废水依次经格栅和斜纹过滤网过滤;
(2)向步骤(1)处理后的废水中加入废水重量0.1-0.5%的聚合氯化铝(PAC，也称碱式氯化铝)和0.05-0.15%的聚丙烯酰胺(PAM)，对废水进行气浮处理;
(3)采用接触氧化法对步骤(2)处理后的废水进一步处理;
(4)采用活性污泥法对步骤(3)处理后的废水进一步处理;
(5)将所述步骤(4)处理后的废水依次经纤维过滤器、超滤装置过滤，然后采用反渗透装置处理，得到纯净水。
2.如权利要求1所述造纸废水的综合深度处理方法，其特征在于，所述步骤(3)的处理条件为1000mg/l≤COD≤3000mg/l、500mg/l≤BOD≤1500mg/l、SS≤100mg/l、pH6-9、温度15-35℃、溶解氧≥3.0mg/l。
3.如权利要求1或2所述造纸废水的综合深度处理方法，其特征在于，所述步骤(3)采用醛化纤维丝片为生物载体。
4.如权利要求3所述造纸废水的综合深度处理方法，其特征在于，所述生物载体用塑料骨架固定。
5.如权利要求1所述造纸废水的综合深度处理方法，其特征在于，所述步骤(4)的处理条件为100mg/l≤COD≤600mg/l、50mg/l≤BOD≤300mg/l、SS≤500mg/l、pH6-9、温度15-35℃、溶解氧≥3.0mg/l。
6.如权利要求1或5所述造纸废水的综合深度处理方法，其特征在于，所述步骤(4)处理后废水满足如下指标：COD≤60mg/l,NH3-N≤3mg/l，BOD≤30mg/l，SS≤12mg/l，色度≤20度，pH6-9。
7.如权利要求1所述造纸废水的综合深度处理方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述纤维过滤器直径为3000mm，将纤维过滤器过滤时，流量100m3/h，流速150m/h。
8.如权利要求1所述造纸废水的综合深度处理方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述超滤装置的有效孔径范围为10-200nm，过滤时操作压力为0.1-0.6Mpa。
说明书
造纸废水综合深度处理方法
技术领域
本发明属于环保领域，涉及一种造纸废水的综合深度处理方法。
背景技术
我国是一个水资源相对短缺的国家，水资源存在着两大主要问题，一是水资源短缺，二是水污染严重。就水资源短缺来讲，我国淡水资源仅是世界平均水平的1/4，位列世界110位。20世纪末全国600多座城市中，有400多个城市供水不足，缺水总量达60亿m3。就水污染情况来讲，我国1980年废水排放量315亿m3，2002年为661亿m3。且污水处理量只占20%，日益严重的水污染不但降低了水体功能，而且还加剧了水资源短缺的矛盾。
而我国造纸行业是用水大户，占全国水污染总量的38%，一方面满足了国民经济发展和人民生活用纸的需要，另一方面却消耗并污染了我国本就短缺的大量水资源。经济发展与节水环保这对矛盾严重地摆在了国人面前。为了缓解严峻的水资源形势，必须抓好三方面的工作，一是节水、二是治污、三是开源。随着国家环保政策加严和造纸行业的自身约束发展，当前我国造纸行业在严格执行国家环境保护法、水污染防治法和造纸行业废水排放标准。80%的企业都能通过不同方式的治理实现废水达标排放。尽管如此，水资源紧张的局面仍日益加剧。
现有造纸污水处理技术，一般采用物化、生化、物化——生化相结合的技术，使废水实现达标排放。但是现有的处理技术处理之后的废水还有很多指标不符合饮用水的要求，以至于只能作为工业水使用，浪费了大量水资源。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种造纸废水的综合深度处理方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种造纸废水的综合深度处理方法，主要包括如下步骤：
(1)将造纸废水依次经格栅和斜纹过滤网过滤;
(2)向步骤(1)处理后的废水中加入废水重量0.1-0.5%的聚合氯化铝(PAC，也称碱式氯化铝)和0.05-0.15%的聚丙烯酰胺(PAM)，对废水进行气浮处理;
(3)采用接触氧化法对步骤(2)处理后的废水进一步处理;
(4)采用活性污泥法对步骤(3)处理后的废水进一步处理;
(5)将所述步骤(4)处理后的废水依次经纤维过滤器、超滤装置过滤，然后采用反渗透装置处理，得到纯净水。
根据本发明实施方式之一，所述步骤(3)的处理条件为1000mg/l≤COD≤3000mg/l、500mg/l≤BOD≤1500mg/l、SS≤100mg/l、pH6-9、温度15-35℃、溶解氧≥3.0mg/l。
优选的，所述步骤(3)采用醛化纤维丝片为生物载体。
进一步优选的，所述生物载体用塑料骨架固定。
根据本发明另一实施方式，所述步骤(4)的处理条件为100mg/l≤COD≤600mg/l、50mg/l≤BOD≤300mg/l、SS≤500mg/l、pH6-9、温度15-35℃、溶解氧≥3.0mg/l。
根据本发明再一实施方式，所述步骤(4)处理后废水满足如下指标：COD≤60mg/l,NH3-N≤3mg/l，BOD≤30mg/l，SS≤12mg/l，色度≤20度，pH6-9。
根据本发明再一实施方式，所述步骤(5)中，所述纤维过滤器直径为3000mm，将纤维过滤器过滤时，流量100m3/h，流速150m/h。
根据本发明再一实施方式，所述步骤(5)中，所述超滤装置的有效孔径范围为10-200nm，过滤时操作压力为0.1-0.6Mpa。
通过以上方法的使用和综合深度处理，使污染严重的造纸废水逐步净化为纯净水，可饮用，可食品用，可锅炉软水用，可100%回用于制浆、配浆、清洗纸机网部等，实现了废水的资源化利用。本发明所述方法深度处理并净化造纸废水为纯净水，将大大缓解我国水资源短缺的形势，符合国家产业政策，符合国家环保政策，符合国家节水减排、建设环境友好型和资源节约型“两型”社会的政策，必将改善我国造纸行业的水资源局面。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置;所有压力值和范围都是指绝对压力。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明;还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
1、生产车间排出的混合废水，先经格栅粗滤，格栅采用Φ10cm的不锈钢材以间隔2cm，制成粗过滤网，用于滤出，如塑料袋、木块、废抹布、棉纱等杂质。
2、经步骤1粗滤的废水进行斜网细滤，斜网采用150目滤网制成网框，以50-60度角支撑成斜网，废水经过斜网过滤，流失在废水中的纤维和较大的污染物被滤出，进行废物再利用，同时减轻下道工序的污染负荷。
3、气浮处理：经步骤2细滤的废水，其大颗粒悬浮物和流失的中长纤维都已被滤出。将本工段的废水中加入废水质量3‰PAC和1‰PAM，将废水中污染物混凝成絮状。气浮溶气水形成的细小均匀的气泡，将絮状污染物浮至气浮表面分离出来，部分比重较大的杂质沉于气浮池底定期排放出来，达到废水的进一步净化。
4、经步骤3处理过的废水，已没有大的颗粒物和纤维，外观较清澈，只是有一些溶解状态下的污染物在里面，这些污染物靠物化的方式，已经无法进一步去除，如COD、BOD、SS、色度等，本单元采用接触氧化法，靠微生物将溶解于水的污染物进行降解，氧化池的工艺条件为1000mg/l≥COD≤3000mg/l、500mg/l≥BOD≤1500mg/l、SS≤100mg/l、pH6-9、温度15-35℃、溶解氧≥3.0mg/l。采用Φ8cm塑料骨架固定的醛化纤维丝片为生物载体，并以15cm间隔布满整个接触氧化池，并保持3.0mg/l以上的通氧量，通过微生物的新陈代谢降低废水中的污染物。
5、经步骤4处理过的废水污染负荷大幅降低，本技术方法是将接触氧化池的出水，再进行活性污泥法氧化处理，该工段的工艺条件为100mg/l≤COD≤600mg/l、50mg/l≤BOD≤300mg/l、SS≤500mg/l、pH6-9、温度15-35℃、溶解氧≥3.0mg/l，反应后的废水污染物指标已基本满足进一步膜过滤的要求。COD≤60mg/l，NH3-N≤3mg/l，BOD≤30mg/l，SS≤12mg/l(悬浮物)，色度≤20度，pH6-8，已达到“国家制浆造纸工业水污染物排放标准”(GB3544-2008)。
6、纤维过滤器精滤：为使生化处理过的废水适应膜过滤的要求，首先将其泵入纤维过滤器进行精细过滤，该装置以合成纤维丝为滤材，利用变孔隙的滤层截留绝大多数细小悬浮颗粒物和较细小的胶体杂质，以降低废水浊度，其中过滤器直径3000mm，流量100m3/h，流速150m/h，PLC控制，并配有反冲洗功能。
7、经步骤6处理过的废水外观已很透澈，为进一步净化废水，将之泵入一个以压力差为推动力的膜分离装置，即超滤装置，该装置膜孔直径介于纳滤和微滤之间，操作压力0.1-0.6Mpa，有效孔径范围为10-200nm，主要从废水中分离大分子化合物(蛋白质、核酸聚合物、淀粉、天然胶、酶等)，胶体分散物(粘土、颜料、矿物质、乳液离子、病毒微生物等)，乳液(润滑脂、洗涤剂、油水乳液等)，经超滤处理的净水，清澈、透明，除盐份较高外已接近自然纯水。该装置的设计指标如处理水量、元件组合等依工程需要而定,采取PLC控制，并配有定时自动物理清洗和化学清洗。
8、反渗透：经步骤7处理过的净水，再进入反渗透装置处理，以除去水中盐份，使废水最终变成纯净水。该装置的设计指标如处理水量、元件组合等依工程需要而定,采取PLC控制，定时填加还原剂和阻垢剂(Na2SO2、NaHSO3)，以保障装置的正常运行。
以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案，并不能理解为对本发明的限制。此外，本文所列出的各种修改以及发明中方法、组合物的变化，在不脱离本发明的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的多种具体优选实施例对本发明进行了具体的描述，但应当理解，本发明不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括在本发明的范围内。
