CN102276093A - 一种造纸法烟草薄片生产废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废水处理方法，具体地说是一种造纸法烟草薄片生产废水的处理方法。它包括以下步骤：(1)将生产废水通过格栅粗滤，自流进入废水调节池；(2)通过提升泵将废水调节池中的废水提升至混凝器中投加Ca-硅藻土系复合凝聚剂反应5-10min，然后投加聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺分离剂进入静态反应池反应，反应时间为50-60min；(3)将低浓度的有机废水的pH调节为偏酸性后泵入超声微电解反应器中，通过超声波和微电极共同反应，使废水中化学耗氧量物质快速消解，反应时间为30-60分钟；(4)再将废水用活性炭吸附和石英砂过滤；本发明方法具有处理时间短、处理效果好的优点，具有广泛的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，具体地说是一种造纸法烟草薄片生产废水的处理方法。
背景技术
造纸法烟草薄片是烟草加工业中一项烟草废料再生利用的高新技术，由于方法的生产在一些工艺环节沿袭了造纸工艺和化工提取技术，因而不可避免地带有高耗水、高废水产生量的特点，该废水含有大量纤维，同时具有烟草污水色度高，可生化性较差，含有对微生物生长不利的烟碱等特点，属于高浓度难处理有机污水。
现有废水处理技术中，一般采用传统的活性污泥法，废水在曝气池中的停留时间为6-8小时，然面，造纸法烟草薄片企业每生产1吨薄片将产生50-120吨的有机废水，当大量废水按照活性污泥法进行处理时，由于废水停留时间变短，会出现污泥澎胀反常现象而影响废水处理质量。因此，为了适应大量废水的处理，就需要大量的土地和昂贵的基建费用。中国专利CN10133045A中公开了造纸法烟草薄片生产废水经一至三级过滤后再分级回用于制浆工段，回用水采用定期排放于污水处理站的方法，但生产废水循环回用于生产将极大的影响薄片品质。中国专利CN1683261A公开了造纸法烟草薄片生产废水先经混凝处理、气浮法除去其中固体悬浮物，然后送入曝气池通过好氧微生物处理的方法，但这种方法存在处理工艺流程长、设备投资大、占地面积大等缺陷。
发明内容
本发明目的就是针对现有技术的上述不足，提供一种造纸法烟草薄片生产废水的处理方法。本发明设备紧凑、占地面积小、处理流程短，处理后的水质符合国家《造纸工业水污染物排放标准》GB3544-2001标准。
本发明的技术方案是这样实现的：它包括以下步骤：
(1)、将生产废水通过格栅粗滤，栏截大粒径的悬浮物和漂浮物后，自流进入废水调节池；
(2)、通过提升泵将废水调节池中的废水提升至混凝器中投加Ca-硅藻土系复合凝聚剂反应5-10min，然后投加聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺分离剂进入静态反应池反应，反应时间为50-60min；反应完后得到低浓度的有机废水；通过此步骤能使COD(mg/l)为10000左右的高浓度废水，直接变性为COD(mg/l)含量≤3000的普通工业废水，COD去除率≥70％，较大的缩小了废水后继处理负荷和工艺流程。
(3)、将低浓度的有机废水的pH调节为偏酸性后泵入超声微电解反应器中，通过超声波和微电极共同反应，使废水中化学耗氧量物质快速消解，反应时间为30-60分钟；COD去除率≥60％。
(4)、再将废水用活性炭吸附和石英砂过滤；
(5)、将调节池以和静态反应池工段所产生的污泥经过叠螺污泥脱水处理后作为固体燃料使用。
所述的步骤(2)中Ca-硅藻土系复合凝聚剂用量为废水重量的0.4％-1.0％，聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺用量分别为废水重量的0.05％-0.1％、0.01％-0.05％。所述的Ca-硅藻土系复合凝聚剂按化学式CaSO4·2H2O∶硅藻土∶Ca(OH)2＝0.6-1.0∶1.0-2.0∶6-10的摩尔比进行计量配料。
本发明较好的技术方案是：所述的Ca-硅藻土系复合凝聚剂按化学式CaSO4·2H2O∶硅藻土∶Ca(OH)2＝1.0∶1.5∶8的摩尔比进行计量配料。采用此方案配制成的Ca-硅藻土系复合凝聚剂的絮凝效果较好。
本发明的设计原理是基于Ca-硅藻土系复合富集剂网捕废水中游离烟碱等有机物，使废水中大量游离的生物碱沉淀至废水污泥中，使高浓度有机废水变为低浓度易处理废水，再行超声微电解二次絮凝沉淀，通过氧化、还原、吸附和混凝等多种作用降解废水中的污染物，对污水中的溶解有机物进一步处理，然后通过吸附和过滤进化水质。
Ca-硅藻土系复合絮凝机理：Ca-硅藻土系复合凝聚剂融于水体后，具有压缩固体表面双电层的作用，使得固体颗粒间相互排斥力减小并易于团聚，同时Ca-硅藻土系混合凝聚剂具有一定的搭桥作用，能将废水中悬浮物和胶体颗粒凝聚成团，便于从废水中分离出来，通过选取适合的Ca-硅藻土系混合凝聚剂，并且在pH＝11.5的条件下，废水中游离出的烟碱及其衍生物和伴生物能有效地富集转移到固相。
超声波的降解有两种作用：一是超声波在气液相界面产生的局部高温使化学键断裂的热解作用；二是超声波分解水分子产生羟基自由基氧化水中有机分子的作用。
微电解基本原理：铁炭微电解反应存在以电化学为主的多种作用途径，可通过电场作用使带电的胶体粒子脱稳聚集而沉降。新生态的[H]、[O]和Fe2+能与废水中的许多组分发生氧化还原作用。Fe2+氧化成Fe3+，从而产生有效的絮凝作用，形成以Fe3+为胶凝中心的絮凝体，可网捕和沉淀悬浮胶体颗粒。新生态的[H]和[O]，在偏酸性的条件下，这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断链降解。
本发明方法与传统活性污泥法相比，具有处理时间短、处理效果好的优点，本发明的废水处理装置结构简单，操作方便，能节约大量的土地资源和昂贵的基建费用，具有广泛的适用性。
附图说明
附图1是本发明方法的一实施例工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例一
用本发明技术方案处理造纸法烟草薄片生产废水，进水水质指标如下表所示，它包括以下步骤：
(1)、将生产废水通过格栅粗滤，栏截大粒径的悬浮物和漂浮物后，自流进入废水调节池；
(2)、通过提升泵将废水调节池中的废水提升至混凝器中投加Ca-硅藻土系复合凝聚剂反应5min，然后投加聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺分离剂进入静态反应池反应，反应时间为50min；反应完后得到低浓度的有机废水；通过此步骤能使COD(mg/l)为10000左右的高浓度废水，直接变性为COD(mg/l)含量≤3000的普通工业废水，COD去除率≥70％，较大的缩小了废水后继处理负荷和工艺流程。
(3)、将低浓度的有机废水的pH调节为偏酸性后泵入超声微电解反应器中，通过超声波和微电极共同反应，使废水中化学耗氧量物质快速消解，反应时间为30-60分钟；COD去除率≥60％。
(4)、再将废水用活性炭吸附和石英砂过滤；
(5)、将调节池以和静态反应池工段所产生的污泥经过叠螺污泥脱水处理后作为固体燃料使用。
所述的步骤(2)中Ca-硅藻土系复合凝聚剂用量为废水重量的1.0％，聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺用量分别为废水重量的0.1％、0.05％。所述的Ca-硅藻土系复合凝聚剂按化学式CaSO4·2H2O∶硅藻土∶Ca(OH)2＝1.0∶1.5∶8的摩尔比进行计量配料。采用此方案配制成的Ca-硅藻土系复合凝聚剂的絮凝效果较好。
废水经过处理后出水水质指标符合国家《造纸工业水污染物排放标准》GB3544-2001标准。系统污泥经过叠螺污泥脱水处理后，经检测燃烧值为2000大卡/公斤左右，因此可作为燃料使用。
*CODcr：化学需氧量(重铬酸钾法)；SS：悬浮物。
实施例二
用本发明技术方案处理造纸法烟草薄片生产废水，进水水质指标如下表所示，它包括以下步骤：
(1)、将生产废水通过格栅粗滤，栏截大粒径的悬浮物和漂浮物后，自流进入废水调节池；
(2)、通过提升泵将废水调节池中的废水提升至混凝器中投加Ca-硅藻土系复合凝聚剂反应5min，然后投加聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺分离剂进入静态反应池反应，反应时间为50min；反应完后得到低浓度的有机废水；通过此步骤能使COD(mg/l)为10000左右的高浓度废水，直接变性为COD(mg/l)含量≤3000的普通工业废水，COD去除率≥70％，较大的缩小了废水后继处理负荷和工艺流程。
(3)、将低浓度的有机废水的pH调节为偏酸性后泵入超声微电解反应器中，通过超声波和微电极共同反应，使废水中化学耗氧量物质快速消解，反应时间为30-60分钟；COD去除率≥60％。
(4)、再将废水用活性炭吸附和石英砂过滤；
(5)、将调节池以和静态反应池工段所产生的污泥经过叠螺污泥脱水处理后作为固体燃料使用。
所述的步骤(2)中Ca-硅藻土系复合凝聚剂用量为废水重量的0.8％，聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺用量分别为废水重量的0.05％、0.01％。所述的Ca-硅藻土系复合凝聚剂按化学式CaSO4·2H2O∶硅藻土∶Ca(OH)2＝1.0∶2.0∶8的摩尔比进行计量配料。采用此方案配制成的Ca-硅藻土系复合凝聚剂的絮凝效果较好。废水经过处理后出水水质指标符合国家《造纸工业水污染物排放标准》GB3544-2001标准。系统污泥经过叠螺污泥脱水处理后，经检测燃烧值为2000大卡/公斤左右，因此可作为燃料使用。
*CODcr：化学需氧量(重铬酸钾法)；SS：悬浮物。
实施例三
用本发明技术方案处理造纸法烟草薄片生产废水，进水水质指标如下表所示，它包括以下步骤：
(1)、将生产废水通过格栅粗滤，栏截大粒径的悬浮物和漂浮物后，自流进入废水调节池；
(2)、通过提升泵将废水调节池中的废水提升至混凝器中投加Ca-硅藻土系复合凝聚剂反应5min，然后投加聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺分离剂进入静态反应池反应，反应时间为50min；反应完后得到低浓度的有机废水；通过此步骤能使COD(mg/l)为10000左右的高浓度废水，直接变性为COD(mg/l)含量≤3000的普通工业废水，COD去除率≥70％，较大的缩小了废水后继处理负荷和工艺流程。
(3)、将低浓度的有机废水的pH调节为偏酸性后泵入超声微电解反应器中，通过超声波和微电极共同反应，使废水中化学耗氧量物质快速消解，反应时间为30-60分钟；COD去除率≥60％。
(4)、再将废水用活性炭吸附和石英砂过滤；
(5)、将调节池以和静态反应池工段所产生的污泥经过叠螺污泥脱水处理后作为固体燃料使用。
所述的步骤(2)中Ca-硅藻土系复合凝聚剂用量为废水重量的0.4％，聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺用量分别为废水重量的0.08％、0.08％。所述的Ca-硅藻土系复合凝聚剂按化学式CaSO4·2H2O∶硅藻土∶Ca(OH)2＝0.6∶1.5∶10的摩尔比进行计量配料。
废水经过处理后出水水质指标符合国家《造纸工业水污染物排放标准》GB3544-2001标准。系统污泥经过叠螺污泥脱水处理后，经检测燃烧值为2000大卡/公斤左右，因此可作为燃料使用。
*CODcr：化学需氧量(重铬酸钾法)；SS：悬浮物。
Claims (4)
1.一种造纸法烟草薄片生产废水的处理方法，它包括以下步骤：
(1)、将生产废水通过格栅粗滤，栏截大粒径的悬浮物和漂浮物后，自流进入废水调节池；
(2)、通过提升泵将废水调节池中的废水提升至混凝器中投加Ca-硅藻土系复合凝聚剂反应5-10min，然后投加聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺分离剂进入静态反应池反应，反应时间为50-60min；反应完后得到低浓度的有机废水；
(3)、将低浓度的有机废水的pH调节为偏酸性后泵入超声微电解反应器中，通过超声波和微电极共同反应，使废水中化学耗氧量物质快速消解，反应时间为30-60分钟；
(4)、再将废水用活性炭吸附和石英砂过滤；
(5)、将调节池以及静态反应池工段所产生的污泥经过叠螺污泥脱水处理后作为固体燃料使用。
2.根据权利要求1所述的一种造纸法烟草薄片生产废水的处理方法，其中所述的步骤(2)中Ca-硅藻土系复合凝聚剂用量为废水重量的0.4％-1.0％，聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺用量分别为废水重量的0.05％-0.1％、0.01％-0.05％。
3.根据权利要求1或2所述的一种造纸法烟草薄片生产废水的处理方法，其中所述的Ca-硅藻土系复合凝聚剂按化学式
CaSO4·2H2O∶硅藻土∶Ca(OH)2＝0.6-1.0∶1.0-2.0∶6-10的摩尔比进行计量配料。
4.根据权利要求3所述的一种造纸法烟草薄片生产废水的处理方法，其中所述的Ca-硅藻土系复合凝聚剂按化学式CaSO4·2H2O∶硅藻土∶Ca(OH)2＝1.0∶1.5∶8的摩尔比进行计量配料。
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