申请日2013.01.22
公开(公告)日2013.04.24
IPC分类号C02F103/28; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种废纸造纸废水高效处理与综合回收利用方法及其装置，所述方法包括前处理、水解反应、生化处理、分离氧化、曝气处理、后处理步骤，包括调节池、筛选装置、气浮池、水解酸化池、厌氧池、好氧池沉淀池、清水消毒池、污泥池，所述的调节池、筛选装置、气浮池、水解酸化池通过管道依次顺序连接，所述水解酸化池、厌氧池、好氧池、沉淀池依次顺序连通，所述清水消毒池设置有消毒口、排水口和排泥口，所述消毒口与消毒装置连接，所述排泥口通过管道与污泥池连接。本发明采用集成各种功能池于一体，发挥各池子的综合协同作用，提高综合处理效果。本发明既回收了宝贵的造纸原料资源，减少了排放量，又可使出水达到国家A级排放标准。
权利要求书
1.一种废纸造纸废水高效处理与综合回收利用方法，其特征在于包括前处理、水解反应、生化处理、分离氧化、曝气处理、后处理步骤，具体包括：
A、前处理：将废水中纤维去除，自流进入浅层气浮系统，去除绝大部分的悬浮物以及大部分非溶性COD、BOD5及部分溶解性COD、BOD5;
B、水解反应：前处理后的出水进入水解酸化池中加入重量比1~5倍的活性污泥进行处理8~24h;
C、生化处理：水解反应后的出水进入A/O生化池在缺氧—好氧微生物的作用24~72h去除绝大部分的溶解性COD、BOD5及部分非溶性COD、BOD5;
D、分离氧化：经生化处理后的出水进入沉淀池沉淀8~24h，上清液进入氧化反应器中加入重量比0.01~0.1倍的Fenton试剂进行氧化反应8~ 12h;
E、曝气处理：经分离氧化后的出水进入曝气生物滤池进行生物降解处理、硝化反硝化反应及过滤;
F、后处理：曝气处理后的出水再进入多相气浮池，投加重量比0.05~0.1倍的絮凝剂进行絮凝反应2~6h后进行过滤消毒后达标排放或回用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的纤维去除是通过纤维筛选装置进行去除。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的纤维去除前还包括将废水先送入调节池，调匀水质水量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的絮凝剂为无机絮凝剂、有机合成高分子絮凝剂、天然高分子絮凝剂、微生物絮凝剂或复合絮凝剂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的消毒为使用次氯酸钠、二氧化氯、二氯异氰尿酸钠或三氯异氰尿酸中的一种或几种进行消毒。
6.一种实现权利要求1所述方法的废水高效处理与综合利用装置，其特征在于包括调节池(1)、筛选装置(2)、气浮池(3)、水解酸化池(4)、厌氧池(5)、好氧池、沉淀池(8)、清水消毒池(10)、污泥池(11)，其特征在于所述的调节池(1)、筛选装置(2)、气浮池(3)、水解酸化池(4)通过管道依次顺序连接，所述水解酸化池(4)、厌氧池(5)、好氧池、沉淀池(8)依次顺序连通，所述清水消毒池(10)设置有消毒口、排水口和排泥口，所述消毒口与消毒装置(19)连接，所述排泥口通过管道与污泥池(11)连接。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述沉、淀池(8)底部设置有排污口通过管道与污泥池(11)连接，所述沉淀池(8)与清水消毒池(10)之间设置BAF滤池(9)并通过管道依次顺序连接;所述BAF滤池(9)下部设置有曝气口与风机系统(17)连接;所述BAF滤池(9)前还设置有中间池(12)和/或氧化反应器(13)，所述中间池(12)与沉淀池(8)的出水口连接，所述中间池(12)出水口与氧化反应器(13)或BAF滤池(9)入水口连接。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述BAF滤池(9)出水口分别与多相气浮池(14)、转盘过滤装置(15)连接，所述转盘过滤装置(15)与清水消毒池(10)入水口连接，所述多相气浮池(14)与气浮投药系统(18)连接;所述气浮投药系统(18)包括PAM投加系统(181)和/或PAC投加系统(182)。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于包括污泥脱水装置(16)，所述污泥池(11)与污泥脱水装置(16)工作配合。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述的好氧池包括前置好氧池(6)和/或后置好氧池(7)下部，好氧池底部设置曝气装置与风机系统(17)连接。
说明书
一种废纸造纸废水高效处理与综合回收利用方法及其装置
技术领域
本发明属于污水处理设备技术领域，进一步属于造纸废水处理技术领域，具体涉及一种操作维护简便、排放水质好、工艺稳定可靠的废纸造纸废水高效处理与综合回收利用装置。
背景技术
造纸术系我国的四大发明之一，随着技术的进步，造纸已由手工作坊式的生产变成了自动化生产线生产，大大提高了生产效率，造纸一定要产生废水，即使利用废纸造纸也会在打浆、浓缩、抄纸等工序排放废水，更有脱墨、脱色废水，废纸造纸废水中含有半纤维素、木质素、无机酸盐、细小纤维、无机填料以及油墨、染料等污染物，半纤维素、木质素主要形成废水的COD(化学需氧量)、BOD5(生化需氧量)，细小纤维、无机填料等主要形成SS(悬浮物)，油墨、染料等主要形成色度和COD。因此，未经处理或处理不当排放的废纸造纸废水排放会对环境造成COD、BOD5及SS为主的环境污染，而且还不能直接利用，造成水资源的严重浪费。
曝气生物滤池(BAF)是上世纪90年代兴起的污水处理新工艺，已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用省。
厌氧-好氧(A/O)工艺是将废水注入厌氧池中，池中的异氧菌将废水中的淀粉、纤维、碳水化合物等污染物氨化(有机量上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+)，使悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分级为小分子有机物，不溶性有机物转化为可溶性有机物，从而提高污水的可生化性;在好氧池中充足氧的条件下，自氧菌的硝化作用将NH3-H(NH4+)氧化为NO3-，通过控制回流在异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)，实现污水的处理。
现有造纸行业中，一般采取沉淀、气浮处理、生化处理、BAF、A/O等单一或复合技术对废水处理。单一沉淀或气浮处理难以去除可溶性COD和BOD5，而单一生化处理又难以去除非溶性COD、BOD5和SS，且单一工艺污染物去除率低，难以达到国家规定的排放标准，已很少使用;普遍采用的初沉和化学絮状沉淀与生化处理联合应用，虽然可以去除大量高分子难降解的有机污染物，但废水水量负荷适应能力低，处理后排放指标难以达到或仅勉强能达到现有国标排放标准;也有采用添加金属盐作为絮凝剂，虽然提高了絮凝效率，但不增加除盐装置则会造成排放金属盐超标，否则又会造成处理工艺复杂、成本高。单一或降低几种方法的叠加已难以适应环保要求。目前也有采用膜超滤、反渗透、电渗析、离子交换等技术处理废水，虽然这些技术能去除废水中的大部分污染物，但存在处理成本高、水质和水量适应能力弱的缺点，难以推广应用。
随着国家对环境污染的重视和水资源利用管理的加强，废水排放的要求会越来越严，水资源的利用成本也会更高。为此，研制开发一种工艺简便，运行成本低，出水水质好，并可回收利用资源的废纸造纸废水高效处理与综合回收利用装置显得非常有意义，对于提高水资源与造纸原料资源利用率都是十分有利的。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种废纸造纸废水高效处理与综合回收利用方法;第二目的在于提供完成所述方法的结构简单、适应性强、操作和维护简便、排放水质好、稳定可靠的装置。
本发明的第一目的是这样实现的，包括前处理、水解反应、生化处理、分离氧化、曝气处理、后处理步骤，具体包括：
A、前处理：将废水中纤维去除，自流进入浅层气浮系统，去除绝大部分的悬浮物以及大部分非溶性COD、BOD5及部分溶解性COD、BOD5;
B、水解反应：前处理后的出水进入水解酸化池中加入重量比1~5倍的活性污泥进行处理8~24h;
C、生化处理：水解反应后的出水进入A/O生化池在缺氧—好氧微生物的作用24~72h去除绝大部分的溶解性COD、BOD5及部分非溶性COD、BOD5;
D、分离氧化：经生化处理后的出水进入沉淀池沉淀8~24h，上清液进入氧化反应器中加入重量比0.01~0.1倍的Fenton试剂进行氧化反应8~ 12h;
E、曝气处理：经分离氧化后的出水进入曝气生物滤池进行生物降解处理、硝化反硝化反应及过滤;
F、后处理：曝气处理后的出水再进入多相气浮池，投加重量比0.05~0.1倍的絮凝剂进行絮凝反应2~6h后进行过滤消毒后达标排放或回用。
本发明第二目的是这样实现的，包括调节池、筛选装置、气浮池、水解酸化池、厌氧池、好氧池沉淀池、清水消毒池、污泥池，所述的调节池、筛选装置、气浮池、水解酸化池通过管道依次顺序连接，所述水解酸化池、厌氧池、好氧池、沉淀池依次顺序连通，所述清水消毒池设置有消毒口、排水口和排泥口，所述消毒口与消毒装置连接，所述排泥口通过管道与污泥池连接。
本发明采用集成各种功能池于一体，发挥各池子的综合协同作用，提高综合处理效果。通过前置纤维筛选、气浮处理、水解酸化，大幅降低废水中的悬浮物和非溶性COD、BOD5，同时经纤维筛选及气浮处理、污泥脱水后即可回收再生造纸原料或填料;水解酸化再将废水中难降解的有机物转变为易生物降解的有机物，再经过A/O处理、沉淀分离，最后再进行BAF滤池深度处理和消毒处理等工序，逐层有针对性的降低污水中的COD、BOD5、SS及氮、磷等有害污染物，本发明既回收了宝贵的造纸原料资源，减少了排放量，又可使出水达到国家A级排放标准。
