申请日2011.12.28
公开(公告)日2013.07.03
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开一种硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺。该处理工艺包括如下步骤：将除去悬浮物和胶体后的硫酸盐法制浆废水，经氧化沟好氧处理，之后进二沉池沉淀进行泥水分离，然后经过膜生物流化床，再经气浮处理，以及复合催化电解氧化处理，最后经过滤后即可。该处理工艺流程简便，建设运行成本较低，管理简单，能有效处理硫酸盐法制浆废水，并实现出水达到再生水用作冷却用水的水质控制标准，极大减少了硫酸盐法制浆厂清水的使用量和废水的排放量，易于推广应用，具有极好的应用前景。
权利要求书
1.一种硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺，其特征在于，其包括如 下步骤：将除去悬浮物和胶体后的硫酸盐法制浆废水，经氧化沟好氧处理， 之后进二沉池沉淀进行泥水分离，然后经过膜生物流化床，再经气浮处理， 以及复合催化电解氧化处理，最后经过滤后即可。
2.如权利要求1所述的硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺，其特征 在于，所述的硫酸盐法制浆废水为：COD值为2000～5000mg/L，BOD为 700～1800mg/L，SS为500～1200mg/L，色度为250～800倍。
3.如权利要求1所述的硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺，其特征 在于，所述的除悬浮物和胶体的处理方式为经混凝反应，以及初沉;其中， 所述的混凝反应使用的混凝剂为聚合氯化铝和/或聚合硫酸铝铁;所述的混凝 剂的投加量为150mg/L～400mg/L;所述的混凝反应使用的絮凝剂为阴离子 聚丙烯酰胺;所述的絮凝剂的投加量为1mg/L～4mg/L;所述的混凝反应的 时间为20min～40min;所述的初沉的沉淀时间为1h～1.5h;所述的初沉池 表面负荷为1m3/m2·h～2m3/m2·h。
4.如权利要求1所述的硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺，其特征 在于，所述的氧化沟为卡鲁塞尔氧化沟或奥贝尔氧化沟;所述的氧化沟处理 的水力停留时间为24h～30h;所述的氧化沟处理的池中液体流速为0.3m/s～ 0.5m/s;所述的氧化沟处理的有机负荷为0.05kgBOD5/(kgMLSS·d)～ 0.15kgBOD5/(kgMLSS·d);所述的氧化沟处理的活性污泥浓度为3000mg/L～ 5000mg/L;所述的氧化沟处理的污泥龄为20d～30d。
5.如权利要求1所述的硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺，其特征 在于，所述的二沉池的沉淀时间为2h～4h;所述的二沉池的表面负荷为 1m3/m2·h～2m3/m2·h。
6.如权利要求1所述的硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺，其特征 在于，所述的膜生物流化床的填料为纳米活性炭填料;所述的纳米活性炭填 料的粒径为0.1mm-0.4mm，比表面积为4000m2/m3-5000m2/m3;所述的膜生 物流化床的表面负荷为120m3/(m2·d)。
7.如权利要求1所述的硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺，其特征 在于，所述的气浮处理使用的混凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁和聚硅铝 铁混凝剂中的一种或多种;所述的气浮处理使用的混凝剂的浓度为 150mg/L～400mg/L;所述的气浮处理使用的絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺; 所述的气浮处理使用的絮凝剂投加量为2mg/L～3mg/L;所述的气浮处理使 用的混凝沉淀反应时间为20min～30min;所述的气浮处理的气浮池停留时 间为5min～10min;所述的气浮处理的气浮池表面负荷为15m3/m2·h～ 30m3/m2·h。
8.如权利要求1所述的硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺，其特征 在于，所述的复合催化电解氧化处理，在操作时先将催化剂投入，再将光催 化和电催化同时打开，之后将调pH至5.5-6.5的废水与亚铁、双氧水和臭氧 投入，进行反应即可。
9.如权利要求8所述的硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺，其特征 在于，所述的调pH的调节剂为盐酸和/或硫酸;所述的催化剂为二氧化钛颗 粒;所述的光催化为使用波长254nm的紫外光;所述的电催化为控制电压 3V，使用的电极板为铂材料;所述的臭氧的投加量为50～100mg/L;所述的 亚铁离子的投加量为以铁离子计40～100mg/L;所述的双氧水的投加量为 50～120mg/L;所述的复合催化电解氧化处理的反应时间为反应停留 30min～50min，较佳的为30min～40min。
10.如权利要求1所述的硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺，其特征 在于，所述的过滤为砂滤;所述的砂滤滤速为6m3/m2·h～10m3/m2·h，工作 周期为8h～12h。
说明书
硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺
技术领域
本发明涉及一种硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺。
背景技术
水资源的短缺早已引起了国际社会的关注，全世界有100多个国家缺水， 其中包括中国。我国的水资源总量可观，居世界第4位，但人均水资源却排 在世界第109位。
在我国，制浆造纸工业废水年排放量高达40多亿m3，占全国废水总排 放量的1/10。制浆造纸废水污染物种类多，污染浓度高，一般COD为 2000mg/L～5000mg/L，BOD为700mg/L～1800mg/L，SS(水中悬浮物)为 500mg/L～1200mg/L，色度为250～800倍，污染物结构复杂，是处理难度 较大的废水。制浆造纸废水排放量大以及污染如此严重，对我国人民生活与 生态环境造成了严重的影响。
现有技术中，针对硫酸盐法制浆废水的处理方法很多，主要包括物理法、 化学法、生物法和物理化学法。其中，生物法如活性污泥法或生物膜法因其 运行稳定且投资省、处理费用低通常作为制浆废水处理的主体工艺，但是由 于生物法有其局限性，特别是对于复杂结构污染物浓度较高、可生化性较低 的废水，还需要结合后续的进一步物化处理。现有一般使用初沉(或者气浮) +好氧+混凝沉淀作为硫酸盐法制浆废水的处理工艺，处理后的出水水质情况 一般为：COD为200～500mg/L，BOD为60～100mg/L，SS为30～60mg/L， 色度为50～80倍。对于按上述方法处理后废水，可以看出其仍然较难达到 排放国家标准GB3544-2008。排放量大的制浆废水造成了水资源的巨大浪 费，若能开发中水回用，进一步节约水资源，则具有重大经济效益。该现状 亟待解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术处理硫酸盐法制浆废水 方法存在难以有效处理硫酸盐法制浆废水达到排放标准，更无法实现中水回 用的缺陷，提供了一种有效处理硫酸盐法制浆废水并实现中水回用的硫酸盐 法制浆废水中水回用处理工艺。
本发明的硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺包括如下步骤：将除去悬 浮物和胶体后的硫酸盐法制浆废水，经氧化沟好氧处理，之后进二沉池沉淀 进行泥水分离，然后经过膜生物流化床，再经气浮处理，以及复合催化电解 氧化处理，最后经过滤后即可。
本发明中，所述的硫酸盐法制浆废水为本领域常规所说的硫酸盐法制浆 废水，一般COD值为2000～5000mg/L，BOD为700～1800mg/L，SS(水 质中悬浮物)为500～1200mg/L，色度为250～800倍左右。
本发明中，所述的除悬浮物和胶体的处理方式为本领域常规操作，较佳 的为经混凝反应，以及初沉。所述的混凝反应、初沉处理为本领域常规所说 的操作。
其中，所述的混凝反应一般使用混凝剂和絮凝剂进行混凝沉淀反应。所 述的混凝反应使用的混凝剂一般包括无机高分子混凝剂和/或有机高分子混 凝剂，较佳的为聚合氯化铝和/或聚合硫酸铝铁。所述的混凝剂的投加量较佳 的为150mg/L～400mg/L。所述的混凝反应使用的絮凝剂较佳的为阴离子聚 丙烯酰胺。所述的絮凝剂的投加量较佳的为1mg/L～4mg/L。所述的混凝反 应的时间较佳的为20min～40min。
其中，所述的初沉一般通过初沉池处理实现。所述的初沉的沉淀时间较 佳的为1h～1.5h。所述的初沉池表面负荷较佳的为1m3/m2·h～2m3/m2·h。
本发明中，所述的氧化沟为本领域常规所说，较佳的为卡鲁塞尔氧化沟 或奥贝尔氧化沟。所述的氧化沟好氧处理的各工艺参数可如常规操作。
所述的氧化沟处理的水力停留时间较佳的为24h～30h。
所述的氧化沟处理的池中液体流速较佳的为0.3m/s～0.5m/s。
所述的氧化沟处理的有机负荷较佳的为0.05kgBOD5/(kgMLSS·d)～ 0.15kgBOD5/(kgMLSS·d)。
所述的氧化沟处理的活性污泥浓度较佳的为3000mg/L～5000mg/L。
所述的氧化沟处理的污泥龄较佳的为20d～30d。
本发明中，所述的二沉池为本领域常规所说。所述的二沉池的沉淀时间 为本领域常规时间，较佳的为2h～4h。所述的二沉池的表面负荷较佳的为 1m3/m2·h～2m3/m2·h。
本发明中，所述的膜生物流化床是以生物流化床为基础，有填料载体， 结合膜生物反应器工艺的固液分离技术，是接触氧化工艺和过滤结合在一起 的工艺，其填料细小，过滤作用强，出水不再进行沉淀。所述的膜生物流化 床处理为本领域常规操作。
其中，所述的膜生物流化床的填料较佳的为纳米活性炭填料。所述的纳 米活性炭填料的粒径较佳的为0.1mm-0.4mm，比表面积较佳的为4000 m2/m3-5000m2/m3。
其中，所述的膜生物流化床的表面负荷较佳的为120m3/(m2·d)。
本发明中，所述的气浮处理可为本领域常规所述的溶气气浮，可通过添 加混凝剂和絮凝剂，先进行混凝与絮凝，之后在较高压力下使空气溶解于水 并达到过饱和状态，然后骤然减压到常压，使溶于水的空气以微气泡形式从 水中逸出，从而将被絮凝好的悬浮物质吸附从水中分离浮出。所述的气浮处 理一般在气浮池中完成固液分离，浮渣由刮渣机排入集渣槽，清水则由气浮 池下部收集后出流。
其中，所述的气浮处理使用的混凝剂较佳的为聚合氯化铝、聚合硫酸铝 铁和聚硅铝铁混凝剂中的一种或多种。所述的气浮处理使用的混凝剂的浓度 较佳的为150mg/L～400mg/L。所述的气浮处理使用的絮凝剂较佳的为阳离 子聚丙烯酰胺。所述的气浮处理使用的絮凝剂投加量较佳的为2mg/L～ 3mg/L。所述的气浮处理使用的混凝沉淀反应时间较佳的为20min～30min。
其中，所述的气浮处理的气浮池停留时间较佳的为5min～10min。所述 的气浮处理的气浮池表面负荷较佳的为15m3/m2·h～30m3/m2·h。
本发明中，所述的复合催化电解氧化处理为包括以催化剂、光催化、电 催化、臭氧、亚铁离子和双氧水为组合方式进行废水处理。一般在操作时先 将催化剂投入，再将光催化和电催化同时打开，之后将调pH至5.5-6.5的废 水与亚铁、双氧水和臭氧投入，进行反应即可。
其中，所述的调pH使用本领域常规的pH调节剂，较佳的为使用盐酸 和/或硫酸。所述的催化剂较佳的为二氧化钛颗粒。所述的光催化较佳的为使 用波长254nm的紫外光。所述的电催化较佳的为控制电压3V，使用的电极 板较佳的为铂材料。所述的臭氧的投加量较佳的为50～100mg/L。所述的亚 铁离子的投加量较佳的为以铁离子计40～100mg/L。所述的双氧水的投加量 较佳的为50～120mg/L。所述的复合催化电解氧化处理的反应时间较佳的为 反应停留30min～50min，更佳的为30min～40min。
本发明中，所述的过滤为本领域常规操作，较佳的为砂滤;所述的砂滤 滤速较佳的为6m3/m2·h～10m3/m2·h，工作周期较佳的为8h～12h。
本发明中，所述的初沉步骤、氧化沟好氧处理步骤、气浮处理中得到的 污泥一般可经过污泥浓缩、脱水、之后外运处理。
本发明中，所述的硫酸盐法制浆废水中水回用处理工艺特别适用于作为 本发明所述的硫酸盐法制浆废水中水回用处理，并且还可作为与硫酸盐法制 浆废水类似成分废水的处理。
本发明所用试剂和原料除特殊说明外均市售可得。
本发明中，在符合本领域常识的基础上，上述的各技术特征优选条件可 以任意组合得到较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明的硫酸盐法制浆废水中水回用处理 工艺流程简便，建设运行成本较低，管理简单，能有效处理硫酸盐法制浆废 水，并实现出水达到再生水用作冷却用水的水质控制标准GB/T 19923-2005 的COD≤60mg/L，BOD≤10mg/L，SS(水质中悬浮物)≤30mg/L，色度≤ 30倍，浊度≤5左右，极大减少了硫酸盐法制浆厂清水的使用量和废水的排 放量，易于推广应用，具有极好的应用前景。
