申请日2019.10.25
公开(公告)日2020.01.10
IPC分类号C02F9/14; C02F103/28; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种瓦楞纸制浆废水处理系统及工艺，涉及造纸废水处理领域。其技术要点是：包括通过管道依次连通的物化处理装置、生化处理装置和深度处理装置;物化处理装置包括依次连通的集水池、斜滤网、初沉池;生化处理装置包括通过管道依次相连的预酸化池、循环厌氧反应器、厌氧沉淀池、生物选择池、射流曝气氧化池、二沉池和污泥浓缩池;深度处理装置包括通过管道依次相连的中间水池、芬顿氧化池、脱气调节池、混凝反应池和混凝沉淀池;初沉池与预酸化池相连通，二沉池和中间水池相连通。本发明具有将废水分级处理、分级回用、降低生产成本的优点。
权利要求书
1.一种瓦楞纸制浆废水处理系统，其特征在于，包括通过管道依次连通的物化处理装置、生化处理装置和深度处理装置;
所述物化处理装置包括依次连通的集水池、斜滤网、初沉池;
所述生化处理装置包括通过管道依次相连的预酸化池、循环厌氧反应器、厌氧沉淀池、生物选择池、射流曝气氧化池、二沉池和污泥浓缩池;
所述深度处理装置包括通过管道依次相连的中间水池、芬顿氧化池、脱气调节池、混凝反应池和混凝沉淀池;
所述初沉池与预酸化池相连通，所述二沉池和中间水池相连通;
所述初沉池与污泥浓缩池通过第一污泥管连通，所述二沉池与污泥浓缩池通过第二污泥管连通，所述混凝沉淀池与污泥浓缩池通过第三污泥管连通，所述生物选择池与第二污泥管通过回流污泥管连通。
2.根据权利要求1所述的一种瓦楞纸制浆废水处理系统，其特征在于，所述循环厌氧反应器通过管道连通有气液分离器，所述气液分离器通过管道连通有水封罐，所述水封罐通过沼气管道连接有发电机。
3.根据权利要求1所述的一种瓦楞纸制浆废水处理系统，其特征在于，所述厌氧沉淀池通过管道连通有厌氧污泥池，所述厌氧污泥池与循环厌氧反应器通过污泥补充管连通，所述污泥补充管上设置有污泥泵。
4.根据权利要求1所述的一种瓦楞纸制浆废水处理系统，其特征在于，所述斜滤网较低端设置有回收纤维浆料的回收浆池。
5.根据权利要求1所述的一种瓦楞纸制浆废水处理系统，其特征在于，所述二沉池通过管道连通有回用水池。
6.一种瓦楞纸制浆废水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将生产废水送入集中池，再通过斜滤网进行过滤，得到纤维浆料和过滤废水;
步骤二，将过滤废水送至初沉池进行初次沉淀，除去污泥，得到上清液;
步骤三，将上清液送至预酸化池，向预酸化池内加入营养盐，进行酸化处理;
步骤四，将酸化处理后的废水送至循环厌氧反应器，反应后的废水送至厌氧沉淀池进行沉淀，污泥进入厌氧污泥池，产生的沼气进入气液分离器，与水分离后的沼气经过水封罐后送至发电机进行发电;
步骤五，将厌氧沉淀池处理后的废水依次送至生物选择池、射流曝气氧化池和二沉池，二沉池产生的污泥通过回流污泥管回流至生物选择池，二沉池产生的多余的污泥和初沉池产生的污泥送至污泥浓缩池;
步骤六，将二沉池的上清液送至中间水池和回用水池，回用水池的水可以用于生产瓦楞纸，再将中间水池的污水送至芬顿氧化池，同时向污水中加入硫酸亚铁和双氧水，反应后的污水送至脱气调节池，加入液碱调节pH至7.2-7.5;
步骤七，将调节pH后的污水送至混凝反应池，加入PAM进行絮反应，反应后的污水送至混凝沉淀池进行沉淀，得到污泥和清水，污泥送至污泥浓缩池，清水检测达标后外排或回收利用。
7.根据权利要求6所述的一种瓦楞纸制浆废水处理工艺，其特征在于，所述步骤四中酸化处理后的废水的pH控制在6.8-7.2。
8.根据权利要求6所述的一种瓦楞纸制浆废水处理工艺，其特征在于，所述循环厌氧反应器处理后的污水的COD不大于1000。
说明书
一种瓦楞纸制浆废水处理系统及工艺
技术领域
本发明涉及造纸废水处理领域，更具体地说，它涉及一种瓦楞纸制浆废水处理系统及工艺。
背景技术
瓦通纸又称瓦楞纸，香港俗称纸皮，是纸质包装箱常见的用料，它比木箱质轻，又有硬度，大小容易剪裁，保护被包装的其他产品，不被损害。而且瓦通纸可在外部印刷不同色彩图案及文字或写上文字符号，成本也相对便宜。作为生产瓦楞纸板必不可少的设备，瓦楞纸板生产线在瓦楞纸板生产加工过程中扮演着十分重要的角色;其中，在利用瓦楞纸板生产线生产加工瓦楞纸板的过程中，瓦楞纸板生产线会产生大量的污水，为避免上述污水直接排放至环境中而造成对环境污染，瓦楞纸板生产厂商必须对上述污水进行集中处理。
近年来，造纸废水的封闭循环和零排放技术已经成为造纸废水技术研究的重要方向。造纸废水封闭循环和零排放主要是指废水经过处理后回用，回用的废水可以用来清洗流浆过程中的滤网、抄造的设备、车间，还可作为制浆过程中的溶剂，这些回用的废水可以根据用途选择不同标准的水质，如制浆过程中对溶剂水质的要求较低，可以将造纸废水简单处理后直接回用，而抄纸车间滤网的清洗对水质的要求较高，需要达到标准的水质才可冲洗干净，才不影响纸页的质量，这部分的废水处理的过程较长，处理难度也较大。
目前，普通的造纸废水循环利用，仅仅是将废水一次性处理后，进行回用，并没有将废水分级处理、分级回用，如此回用水的标准均相同，不仅加大了对废水处理设备的要求，而且处理周期较长，处理量大，投入高，过程不易于控制，且污泥集中制成泥饼后外运，没有直接回用，间接造成了能源浪费，提高了生产成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种瓦楞纸制浆废水处理系统，其具有将废水分级处理、分级回用、降低生产成本的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种瓦楞纸制浆废水处理工艺，其具有将废水分级处理、分级回用、降低生产成本的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种瓦楞纸制浆废水处理系统，包括通过管道依次连通的物化处理装置、生化处理装置和深度处理装置;
所述物化处理装置包括依次连通的集水池、斜滤网、初沉池;
所述生化处理装置包括通过管道依次相连的预酸化池、循环厌氧反应器、厌氧沉淀池、生物选择池、射流曝气氧化池、二沉池和污泥浓缩池;
所述深度处理装置包括通过管道依次相连的中间水池、芬顿氧化池、脱气调节池、混凝反应池和混凝沉淀池;
所述初沉池与预酸化池相连通，所述二沉池和中间水池相连通;
所述初沉池与污泥浓缩池通过第一污泥管连通，所述二沉池与污泥浓缩池通过第二污泥管连通，所述混凝沉淀池与污泥浓缩池通过第三污泥管连通，所述生物选择池与第二污泥管通过回流污泥管连通。
通过采用上述技术方案，初沉池除了具有沉淀作用外，还具有调节池的作用，可调节水质、水量，废水经斜滤网后仍有一定量的悬浮物，这些悬浮物对生物处理有不利影响，为了保证生物处理的效果，采用具有良好混合和沉淀效果的辐流式沉淀池作为初沉池，废水经该工艺处理后，澄清废水流入水解酸化池，沉淀污泥送入浓缩池进行处理。
预酸化池起到稳定废水有机负荷、调节波动的作用，同时预酸化给污水创造了一定的兼氧环境进行水解酸化，将难降解的物质分解成容易降解的有机底物，为了准确保证废水进入厌氧反应器所需要的pH条件，根据在线监测所反馈的池内的pH情况，通过PLC控制调节pH至6.8-7.2。同时还得在该工序投加厌氧反应需要的营养盐。
循环厌氧反应器又称HSASB厌氧反应器，循环厌氧反应器的出水依靠重力作用溢流，在保证恒定的进水流量的条件下，一部分出水经厌氧反应器立管分配进入循环水池，与进水混合，另一部分出水溢流进入随后的生物选择池，循环厌氧反应器出水的pH和温度连续监测，其顶部的气液分离器装有液位控制器，若其液位过高则会产生高位报警。
来自循环厌氧反应器的废水和从二沉池回流的活性污泥在生物选择池相互混合接触，在生物选择池中创造的微生物生长条件并选择出絮凝性细菌，提高生物系统运行的稳定性。
本发明的射流曝气氧化池为环形，曝气方式采用低压射流曝气系统，在射流曝气氧化池内借助好氧微生物的吸附，降解有机物的作用，使废水中的BOD和COD降解。
二沉池使处理过的废水与活性污泥从混合液中分离开，澄清废水排至中间水池，活性污泥泵送至生物选择池与循环厌氧反应器的废水进行混合后进入射流曝气氧化池，可以回用一部分污泥，降低成本，剩余污泥送至污泥浓缩池进行处理。
中间水池作为调节池，将二沉池的水聚集再用泵送入芬顿氧化池中进行深度处理。芬顿氧化池通过投加硫酸亚铁和双氧水组成芬顿催化氧化体系，将废水中的有机物进一步氧化或矿化为二氧化碳和水，降低废水中的污染物。
脱气调节池通过加入液碱将废水中的pH调回中性范围，同时，通过搅拌器的搅拌脱气中止氧化反应。
芬顿反应完后，系统中的二价铁被氧化成三价铁，三价铁是良好的絮凝剂，通过投加助凝剂PAM将废水中的悬浮物及胶体状物质絮凝且经混凝沉淀池沉淀，进一步净化水质。混凝沉淀池的污泥由污泥泵排入污泥浓缩池。
二沉池的上清液可以用于瓦楞纸生产，用来减少清水用量，混凝沉淀池的清水可以用于水质要求较高的场合，例如，清洗生产设备。将废水分级处理、分级回用，同时回收利用污泥，降低生产成本。
进一步优选为，所述循环厌氧反应器通过管道连通有气液分离器，所述气液分离器通过管道连通有水封罐，所述水封罐通过沼气管道连接有发电机。
通过采用上述技术方案，循环厌氧反应器在废水处理过程中产生沼气，产生的沼气的量取决于循环厌氧反应器的COD负荷，现有技术中采用高空炎柜将沼气燃烧后排放，会造成浪费，该沼气可以作为二次能源用于发电或送锅炉燃烧以节约燃煤。沼气利用包括脱硫净化、沼气稳压柜贮存及沼气燃烧，循环厌氧反应器顶部的气液分离器收集的沼气经脱硫净化后，流向沼气稳压柜，稳压柜使气体系统产生一个25-30MABAR的表压，从而无需改变气体系统的内压，沼气稳压柜的气位由超声物位计连续监测，经净化后的沼气用于厂内发电便于节约电耗。
进一步优选为，所述厌氧沉淀池通过管道连通有厌氧污泥池，所述厌氧污泥池与循环厌氧反应器通过污泥补充管连通，所述污泥补充管上设置有污泥泵。
通过采用上述技术方案，厌氧污泥池产生的污泥可以通过污泥补充管补充至循环厌氧反应器，可以回用一部分污泥，降低成本。
进一步优选为，所述斜滤网较低端设置有回收纤维浆料的回收浆池。
通过采用上述技术方案，生产废水中会残留纤维浆料，斜滤网能够连续过滤并回收利用纤维浆料，降低生产成本。
进一步优选为，所述二沉池通过管道连通有回用水池。
通过采用上述技术方案，二沉池产生的上清液暂时储存在回用水池，在需要使用的时候从回用水池随取随用，避免大量上清液流至下一工序，减轻后续处理的负担。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种瓦楞纸制浆废水处理工艺，包括以下步骤：
步骤一，将生产废水送入集中池，再通过斜滤网进行过滤，得到纤维浆料和过滤废水;
步骤二，将过滤废水送至初沉池进行初次沉淀，除去污泥，得到上清液;
步骤三，将上清液送至预酸化池，向预酸化池内加入营养盐，进行酸化处理;
步骤四，将酸化处理后的废水送至循环厌氧反应器，反应后的废水送至厌氧沉淀池进行沉淀，污泥进入厌氧污泥池，产生的沼气进入气液分离器，与水分离后的沼气经过水封罐后送至发电机进行发电;
步骤五，将厌氧沉淀池处理后的废水依次送至生物选择池、射流曝气氧化池和二沉池，二沉池产生的污泥通过回流污泥管回流至生物选择池，二沉池产生的多余的污泥和初沉池产生的污泥送至污泥浓缩池;
步骤六，将二沉池的上清液送至中间水池和回用水池，回用水池的水可以用于生产瓦楞纸，再将中间水池的污水送至芬顿氧化池，同时向污水中加入硫酸亚铁和双氧水，反应后的污水送至脱气调节池，加入液碱调节pH至7.2-7.5;
步骤七，将调节pH后的污水送至混凝反应池，加入PAM进行絮反应，反应后的污水送至混凝沉淀池进行沉淀，得到污泥和清水，污泥送至污泥浓缩池，清水检测达标后外排或回收利用。
通过采用上述技术方案，二沉池的上清液可以用于瓦楞纸生产，用来减少清水用量，混凝沉淀池的清水可以用于水质要求较高的场合，例如，清洗生产设备。将废水分级处理、分级回用，同时回收利用污泥，经净化后的沼气用于厂内发电便于节约电耗，降低生产成本。
进一步优选为，所述步骤四中酸化处理后的废水的pH控制在6.8-7.2。
通过采用上述技术方案，确保酸化处理后的废水符合循环厌氧反应器所需要的条件，有利于厌氧反应进行。
进一步优选为，所述循环厌氧反应器处理后的污水的COD不大于1000。
通过采用上述技术方案，控制COD，有利于后续反应正常进行，保证处理后的清水符合回用要求。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)二沉池的上清液可以用于瓦楞纸生产，用来减少清水用量，混凝沉淀池的清水可以用于水质要求较高的场合，例如，清洗生产设备。将废水分级处理、分级回用，降低生产成本。
(2)二沉池使处理过的废水与活性污泥从混合液中分离开，澄清废水排至中间水池，活性污泥泵送至生物选择池与循环厌氧反应器的废水进行混合后进入射流曝气氧化池，厌氧污泥池产生的污泥可以通过污泥补充管补充至循环厌氧反应器，可以回用一部分污泥，降低成本，剩余污泥送至污泥浓缩池进行处理。
(3)循环厌氧反应器顶部的气液分离器收集的沼气经脱硫净化后，流向沼气稳压柜，稳压柜使气体系统产生一个25-30MABAR的表压，从而无需改变气体系统的内压，沼气稳压柜的气位由超声物位计连续监测，经净化后的沼气用于厂内发电便于节约电耗。（发明人高晓辉）
