CN102757159A - 一种新型造纸黑液处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型造纸黑液处理方法及系统，具体方法为：将造纸黑液污水加入工业废酸进行酸析处理；酸析后污水中产生大量木质素絮体，通过滤池的逐级过滤分离出木质素絮体；分离絮体后的滤液通入混凝气浮设备中，在气动搅拌的情况下加入药剂混凝，沉降形成的絮体；将混凝气浮后的污水调节pH值后进入生化系统进行生化处理。本发明采用新的预处理工艺，改进了木质素酸析工艺，使之能够稳定、高效运行，并采用以废治废的方法，降低处理成本。排出的絮体可提取化工原料木质素，实现造纸黑液的资源化利用，促进了经济的可持续发展。本工艺能够在前端预处理中去除大量污染物，极大的降低了后续生化处理的压力，从而使整个工艺稳定、高效的运行。
Description
技术领域
本发明属于污水处理工艺领域，具体涉及一种新型造纸黑液处理方法及系统。
背景技术
造纸行业是我国一个支柱产业，目前的年造纸总产量仅次于美、日两国。我国大多厂家以草类纤维为主要造纸原料。据相关资料显示，我国造纸行业中约70％以上的制浆原料均取自稻草、麦草等非木纤维原料。制浆造纸工业污水排放量约占全国污水排放总量第一位，达到10％至12％。造纸行业污染物的居高不下与造纸业集中度低、小纸厂偏多、生产技术落后等有关。据不完全统计，一些规模小的制浆造纸企业每生产一吨成品纸，要排放200～400t废水，有的甚至排放近500t。所产生的黑液未经任何处理直接外排，不仅严重污染了水体生态环境，同时也造成了可利用资源的严重流失。
造纸工艺是从植物禾杆中脱除木质素制取纯纤维，主要以碱法和硫酸盐法为主。其原理是在尽量不影响纤维素和半纤维素存在状态的前提下，利用碱性药剂将木质素从原料中溶出。其中碱法蒸煮，是将木质素转化为碱木质素而溶解；硫酸盐或亚硫酸盐法蒸煮，是将木质素转化为木质素磺酸盐而溶解。溶解木质素的同时，也溶解了植物禾杆中的树脂、脂肪、淀粉和果胶。由于黑液成分复杂，用单一方法处理不是很理想，物理化学法的优点是直接和快速，但成本大，污泥难以处置；生物法则具有处理成本低、运行管理较为简单、处理效率高等优势，但由于木质素的难生化性，致使该法在造纸黑液中的应用受到了很大限制。污水中木质素所产生的CODcr约为总CODcr的30%～60%，木质素所产生的色度约为总色度的40%～65%，故木质素是黑液CODcr指标的主要有机成分，其余多为较易降解的多糖、醇类物质。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种新型造纸黑液预处理+生化法的处理方法。该方法能够高效、稳定、低成本的处理造纸黑液。
本发明的另一目的是提供一种应用于上述方法的造纸黑液处理系统。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种新型造纸黑液处理方法，其包括如下步骤：
（1）将造纸黑液污水导入酸析槽内，加入工业废酸进行酸析处理；酸析处理过程中产生的大量泡沫通过设在所述酸析槽上方的刮渣机刮入板式压滤机中，经过板式压滤机压滤后再回流至酸析槽内继续酸析；
（2）酸析后污水中产生大量木质素絮体，通过滤池的逐级过滤分离出木质素絮体，其中部分絮体回流至酸析槽内；
（3）分离絮体后的滤液通入混凝气浮设备中，在气动搅拌的情况下加入药剂混凝，沉降形成的絮体；
（4）将混凝气浮后的污水调节pH值至6~9，然后进入生化系统进行生化处理。
在步骤1中，储存在黑液塘里的黑液可经提升泵站进入酸析槽。本发明中的工业废酸采用浓度为40wt%～60wt%的废硫酸，具体如55%的废硫酸，其投加量为造纸黑液污水流量的1wt‰～10wt‰，优选3wt‰～5wt‰。
在酸析槽内，木质素在采用工业废酸进行酸析的过程中会产生体积大于水样数倍的泡沫，从而占据了反应器的大部分体积，会严重影响酸析过程的正常运行。本发明采用刮渣机将槽内产生的泡沫挂入压滤机中，经压滤机压滤后将泡沫消除，再将余下废水回流至酸析槽内继续酸析；从而避免了因泡沫过多而影响酸析槽的正常运行，消除了泡沫对系统运作的影响。本发明的具体方法为：污水进入酸析槽后，加入工业废酸，气动或机械搅拌2分钟后即会迅速出现酸析现象，并产生大量泡沫，该泡沫通过设在酸析槽上方的刮渣机刮入板式压滤机，经过压滤后再次回流至酸析槽，大量泡沫一般经板式压滤机压滤至原体积的30%～40%，如三分之一左右后再回流至酸析槽内继续酸析。
在步骤2中，经过酸析后，产生大量的木质素从废水中分离开来，产生了大量的絮体，在过滤池的逐级过滤中将絮体分离出来，由于絮体带有一定的酸度，故将部分絮体回流至酸析槽内以减少工业废酸的用量，剩余絮体排出池外，从中提取木质素，实现其资源化利用；其中木质素絮体的回流比可控制在0.3~0.6之间（即30%～60%）。本步骤中所采用的滤池以折流式滤池为佳，该折流式滤池可以达到最佳的逐级过滤分离絮体的效果。所述折流式滤池的具体结构如下所述。
在步骤3中，废水经水泵提至混凝气浮。气浮中在气动搅拌情况下通过加药混凝，使剩余木质素形成大量絮体并迅速沉降。混凝加药选取的药剂为聚合氯化铝和阴离子型聚丙烯酰胺。其中PAC（聚合氯化铝）投加量按照从过滤池流入的混合液计为1～10g/L污水，优选约为4.50g/l,同时投加PAM（阴离子型聚丙烯酰胺）50～100mg/L污水，优选约为70mg/l。利用混凝气浮排出的絮体也可提取化工原料木质素，实现造纸黑液的资源化利用。
利用本发明的预处理方法，可高效经济的将造纸黑液中的难以生化的木质素去除，在降低废水中污染物含量的同时提高废水的可生化性，使生化系统能稳定、高效的运行，使出水达到相应的排放标准。
在步骤4中，混凝气浮后的污水调节pH值至6~9后，可以先进入初沉池进行沉淀处理，然后污水再进行生化处理。进一步的，污水经气浮后，流至中和池，在中和池中通过氢氧化钙饱和溶液，将废水pH调到6~9均匀污水水质，进入初沉池，沉淀后上清液通过出水堰槽进入水解酸化池，为后续的生化做准备。
本发明的生化处理可采用A2/O和深度处理相结合的方式，所述深度处理为人工湿地和/或氧化塘处理方式。污水进入生化系统中，利用生化系统各个不同构筑物的功能，培养相应的活性污泥，在污水进入生化系统后，能够高效，稳定的发挥其去除效果，使出水达到相应的排放标准。
本发明还包括一种应用于上述造纸黑液处理方法的系统，该系统包括酸析槽、刮渣机、板式压滤机、折流式滤池、混凝气浮设备和生化系统，其中所述酸析槽设有造纸黑液污水进口和酸析出口，所述刮渣机设于所述酸析槽的上部，所述刮渣机的出口通向所述板式压滤机的入口，所述酸析槽产生的泡沫通过刮渣机刮入板式压滤机内，所述板式压滤机的压滤出口通过管路返回酸析槽；所述酸析槽的酸析出口与所述折流式滤池的入口相连，所述折流式滤池的滤液出口通向所述混凝气浮设备的入口，所述混凝气浮设备上设有药剂投加装置，所述混凝气浮设备的出口通过管路通向所述生化系统。
在所述混凝气浮设备与生化系统之间还依次设有中和池和初沉池，所述混凝气浮设备的出口先与中和池相连，中和池的出水口通入所述初沉池内，初沉池的出水口与所述生化系统的入口相连；从混凝气浮设备排出的污水先在中和池内调节pH值，再进入初沉池沉淀之后才排入生化系统中。
在本系统运作时，污水从造纸黑液污水进口进入酸析槽进行酸析处理，酸析过程中产生的泡沫通过刮渣机刮入板式压滤机进行压滤，再返回酸析槽进行处理。污水酸析处理后通过酸析出口排入折流式滤池内进行逐级过滤分离，滤液再进入混凝气浮设备内进行加药剂混凝处理，处理后的污水经调节pH值及过滤后，直接通入生化系统进行生化处理。
采用长廊折流式设计的可多级过滤的折流式滤池是本发明的核心之一，其能够有效的过滤出水中木质素；具体的，折流式滤池内设有多个折流墙，折流墙的一端固定连接于滤池壁上，折流墙的另一端与滤池壁之间留有溢流口，相邻两个折流墙的溢流口分别设于滤池内的上部和下部；每个折流墙主要由外部的带孔滤板和内部填充的青石子构成；所述折流墙内青石子的粒径从滤池的入口至出口依次逐级减小。在所述滤池内的出口处设有污泥斗。
所述青石子的粒径的逐级减小具体是指折流墙内的青石子，从滤池的入口至出口的方向，其粒径逐渐减少，这种减少包括同一折流墙内的青石子粒径一致而其后的折流墙内粒径减少，也包括一个折流墙内青石子粒径沿方面逐渐减少，还包括前而种的混合情况。
该折流式滤池可实现正常流量时通过逐级减小的青石子粒径实现逐级过滤分离，较大流量时在尽量不影响过滤效果的情况下通过上下分布的溢流口进行分流，并有利于滤池的反冲洗重复利用。污泥斗的设置有利于絮体的回流。
本发明采用“物理化学法+生物法”联合工艺对造纸黑液进行处理，首先运用物理化学法对其进行预处理，去除内部大部分的木质素，使黑液CODcr和色度得到大幅度降低，同时废水生化性也得到较大程度的提高；然后利用生物法将上述废水中的溶解性有机污染物进行生化降解，进一步降低废水中的CODcr和色度，从而达到国家规定的排放标准。造纸黑液经物化处理后废水COD可降低75%以上，色度可降低97%以上；再通过生化处理该黑液可以达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》GB3544-2008规定的标准限值：COD≤200mg/L，BOD≤50mg/L，氨氮≤15mg/L，色度≤80倍，SS≤70mg/L，TN≤18mg/L，TP≤1mg/L。
采用污水经过酸析—混凝预处理后进入生化处理系统的方式，解决了造纸黑液难以生化的难题，通过前段预处理将黑液中难生化的木质素去除出来，使后续废水易于生化处理。而前端预处理中酸析采用工业废酸，节约成本的同时达到以废治废的效果。而析出的污泥能够从中提取木质素继续作为工业原料使用，提高了资源的利用率，促进了经济的可持续发展。因此该工艺具有较高的可行性。本发明还具有如下优点：
（1）造纸黑液经过新型预处理工艺，去除大部分污染物质，从而减少了生化处理的压力，使整个工艺稳定、高效的运行。
（2）采用工业废酸进行造纸黑液的酸析过程，实现了废酸的资源化，降低了处理成本，达到以废治废的目的。
（3）造纸黑液酸析产生大量的泡沫，经刮渣机刮入板式压滤机，压滤过后再次加入酸析槽中。避免了大量泡沫富集在槽内，影响酸析工艺的正常运行。
（4）过滤池采用廊道折流式设计，可以逐级过滤，分离出水中木质素。每个折流墙外部用带孔滤板筑起，墙壁内部填满青石子，且随着水流的推进，折流墙内的石子间隙逐级减小。达到分级过滤的效果。在过滤系统的末端设有污泥斗，都内沉积污泥部分回流至酸析槽内，减少废酸的使用量，剩余污泥排出系统，从中提取木质素用作化工原料。廊道折流式设计的过滤池过滤效果好，水量变化承受力大，当水量过大时，可以从折流墙外侧溢流过去。此外还有反冲洗方便、经济实用等特点。
（5）混凝气浮池经过加药气浮使水中剩余木质素形成大量絮体并迅速沉降下来。絮体中含有大量的木质素，可以对从中提取高含量的木质素，可以回收利用资源也避免了二次污染。
（6）进气浮后的水流至中和池，在中和池内加入熟石灰调节pH至6~9均匀水质后，使之进入生化处理工艺。由于前端预处理工艺已经去除了大量的污染物质，为其后续生化系统稳定、高效的运行提供了保障。
（7）经过酸析混凝的物化处理之后，将难以生化的木质素去除，提高了废水的生化性能，为后续生化处理创造了有利条件。
（8）本发明为造纸黑液的处理提供了新的思路。
附图说明
图1是本发明处理系统的一种结构示意图。
其工作过程为：造纸黑液通过提升泵流入酸析槽（1），在反应器内加入工业废酸，会出现大量的泡沫，然后通过刮渣机（7）刮入压滤池（8），泡沫经压滤后回流至酸析槽（1）。经过酸析后，产生大量的木质素被分离开来，产生了大量的絮体，经过滤池（2）逐级过滤后，用泵提至混凝气浮（3）。气浮中在气动搅拌情况下通过加药器（5、6）加药混凝，絮体迅速沉降。污水经气浮（3）后，流至生化系统（4）。在生化系统前端加氢氧化钙饱和溶液，将酸度水调到pH值6-9均匀污水水质，进入后续生化系统（4），在进入生化系统前还可进一步增加沉淀池以进一步调节水质。
图2是本发明折流式滤池的一种结构示意图。
折流式滤池包括污水入口（11）和污水出口（14），滤池内设有多个折流墙（12），折流墙的一端固定连接于滤池壁上，折流墙的另一端与滤池壁之间留有溢流口（15），相邻两个折流墙的溢流口分别设于滤池内的上部和下部；每个折流墙主要由外部的带孔滤板和内部填充的青石子构成；所述折流墙内青石子的粒径从滤池的入口至出口依次逐级减小。在所述滤池内的出口处设有污泥斗（13）。
过滤池工作过程为：废水经出水口进入过滤池内，过滤池外形为廊道折流墙式，在廊道型过滤池内每隔一定距离设置一个折流墙；折流墙外部采用带孔钢板固定，内部填充粒径为Φ30mm左右的青石子，并且石子粒径随着折流墙的深入逐级减小，到达出水端时，石子的粒径达到Φ5mm左右。在折流墙后端设置一定坡度的污泥斗用来沉积过滤出来的木质素，并将木质素一部分回流至酸析槽，出水从出水口排出。由于沉积的木质素带有一定的酸度，可以回流至酸析槽，减少废酸的用量，实现资源化利用。剩下的木质素排出后，可用来提取废渣中的木质素，实现资源的再利用。此外，该工艺反冲洗较为方便，当出现堵塞时可以及时反冲洗，并将冲洗水回流至酸析槽内。折流墙宽度略小于池体宽度，是为了当水流过大时，水流可以从折流墙预留通道溢流出去，而不影响整个系统的正常运行。
具体实施方式
实施例1：金湖县造纸废液无害化处置及资源化生态修复工程
（1）本项目工程总处理量20万m3黑液，设计处理规模为400m3/d。如果每天连续工作16小时（最大限度利用谷电可以降低运行成本），平均小时流量25m3/h。进水水质分析：COD=21680mg/L；BOD=150mg/L；SS=2000mg/L；色度：150000倍，颜色为深黑色；pH=8。
（2）酸析槽主要功能提取废水中木素、纤维素等固悬物。设计停留时间为30min，则有效容积为12.5m3。其设有造纸黑液污水进口和酸析出口，内部采用机械搅拌方式，上部设置往复式刮渣机收集浮渣。在酸析槽的一边设有板式压滤机，刮渣机的出口通向板式压滤机的入口，酸析槽产生的泡沫通过刮渣机刮入板式压滤机内，板式压滤机的压滤出口通过管路返回酸析槽；酸析槽底部设置2个泥斗，采用重力排泥方式排泥；酸析槽的酸析出口与所述折流式滤池的入口相连。
工业废酸采用浓度为55%的废硫酸，其投加量为造纸黑液污水流量的3wt‰～5wt‰。将造纸黑液污水导入酸析槽内后，加入工业废酸，气动或机械搅拌2分钟后即会迅速出现酸析现象，并产生大量泡沫；酸析处理过程中产生的大量泡沫通过设在所述酸析槽上方的刮渣机刮入板式压滤机中，经过板式压滤机压滤至原体积的三分之一后再回流至酸析槽内继续酸析。酸析后的污水通入过滤池内。
（3）过滤池采用廊道折流式设计，可以逐级过滤，分离出水中木质素。过滤池的具体结构见图2及其附图说明。其中每个折流墙外部用带孔滤板筑起，墙壁内部填满青石子，且随着水流的推进，折流墙内的石子间隙逐级减小。折流墙外部采用带孔钢板固定，内部填充粒径为Φ30mm左右的青石子，并且石子粒径随着折流墙的深入逐级减小，到达出水端时，石子的粒径达到Φ5mm左右。在过滤系统的末端设有污泥斗，都内沉积污泥部分回流至酸析槽内，减少废酸的使用量，剩余污泥排出系统，从中提取木质素用作化工原料。廊道折流式设计的过滤池过滤效果好，水量变化承受力大，当水量过大时，可以从折流墙外侧溢流过去。
酸析后污水中产生大量木质素絮体，通过滤池的逐级过滤分离出木质素絮体，其中部分絮体回流至酸析槽内；木质素絮体的回流比在0.3~0.6之间。
（4）混凝反应处理是造纸废水处理的一个重要工序。滤池的滤液出口（即污水出口14）通向本混凝气浮设备的入口，混凝气浮设备上设有药剂投加装置，所述混凝气浮设备的出口通过管路通向所述生化系统。设计混凝反应时间为40min，则装置的有效容积为17m3。为了节省二次提升动力费用，充分利用前级处理单元出水水头，采用半地下式结构，溢流进水。
气浮中在气动搅拌情况下通过加药混凝，使剩余木质素形成大量絮体并迅速沉降。混凝加药选取PAC（聚合氯化铝），投加量约为4.50g/l,同时投加PAM（阴离子型聚丙烯酰胺），设加量约为70mg/l。利用混凝气浮排出的絮体也可提取化工原料木质素，实现造纸黑液的资源化利用。
混凝气浮后的污水调节pH值至6~9后，可以直接进入生化系统，还可以先进入初沉池进行沉淀处理，然后污水再进行生化处理。进一步的，污水经气浮后，流至中和池，在中和池中通过氢氧化钙饱和溶液，将废水pH调到6~9均匀污水水质，进入初沉池，沉淀后上清液通过出水堰槽进入水解酸化池，为后续的生化做准备。
（5）后续为生化处理单元，废水经厌氧处理单元、好氧处理单元、人工湿地单元等生化系统处理达标后排出。生化系统采用A2/O工艺+深度处理的处理方法，深度处理包括人工湿地和氧化塘处理。本发明的生化系统按污水处理过程依次包括水解池、压氧塔、预氧化池、一级生化池、二级生化池、二沉池、砂滤池、人工湿地和氧化塘，其中各具体生化处理均采用现有常规处理。
本发明可以使废水处理达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》GB3544-2008标准后的废水暂存在附近水塘，待黑液塘生态修复后再返回并进行自然净化，实现零排放。造纸黑液经物化处理后废水COD降低了75.46%，色度降低97.67%；再通过生化处理该黑液可以达到：COD≤200mg/L，BOD≤50mg/L，氨氮≤15mg/L，色度≤80倍，SS≤70mg/L，TN≤18mg/L，TP≤1mg/L。
该项目工程完成后，黑液塘废水实现零排放，黑液塘得到有效治理，黑液塘生态环境得到初步恢复，彻底消除当地的一大环境隐患。
Claims (10)
1.一种新型造纸黑液处理方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将造纸黑液污水导入酸析槽内，加入工业废酸进行酸析处理；酸析处理过程中产生的大量泡沫通过设在所述酸析槽上方的刮渣机刮入板式压滤机中，经过板式压滤机压滤后再回流至酸析槽内继续酸析；
（2）酸析后污水中产生大量木质素絮体，通过滤池的逐级过滤分离出木质素絮体，其中部分絮体回流至酸析槽内；
（3）分离絮体后的滤液通入混凝气浮设备中，在气动搅拌的情况下加入药剂混凝，沉降形成的絮体；
（4）将混凝气浮后的污水调节pH值至6~9，然后进入生化系统进行生化处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤（4）中，混凝气浮后的污水调节pH值至6~9后，先进入初沉池进行沉淀处理，然后污水再进行生化处理，所述生化处理采用A2/O和深度处理相结合的方式，所述深度处理为人工湿地和/或氧化塘处理方式。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤（1）中，所述工业废酸采用浓度为40%～60%的废硫酸，其投加量为造纸黑液污水流量的1‰～10‰。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤（1）中，酸析处理过程中产生的大量泡沫经板式压滤机压滤至原体积的30%～40%后，再回流至酸析槽内继续酸析。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤（2）中，所述木质素絮体的回流比在0.3~0.6之间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤（2）中，所述滤池为折流式滤池，该折流式滤池内设有多个折流墙，折流墙的一端固定连接于滤池壁上，折流墙的另一端与滤池壁之间留有溢流口，相邻两个折流墙的溢流口分别设于滤池内的上部和下部；每个折流墙主要由外部的带孔滤板和内部填充的青石子构成；所述折流墙内青石子的粒径从滤池的入口至出口依次逐级减小；在所述滤池内的出口处设有污泥斗。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤（3）中，所述药剂为聚合氯化铝和阴离子型聚丙烯酰胺，所述聚合氯化铝的投加量为1～10g/L污水，所述阴离子型聚丙烯酰胺的投加量为50～100mg/L污水。
8.一种应用于权利要求1所述造纸黑液处理方法的系统，其特征在于该系统包括酸析槽、刮渣机、板式压滤机、折流式滤池、混凝气浮设备和生化系统，其中所述酸析槽设有造纸黑液污水进口和酸析出口，所述刮渣机设于所述酸析槽的上部，所述刮渣机的出口通向所述板式压滤机的入口，所述酸析槽产生的泡沫通过刮渣机刮入板式压滤机内，所述板式压滤机的压滤出口通过管路返回酸析槽；所述酸析槽的酸析出口与所述折流式滤池的入口相连，所述折流式滤池的滤液出口通向所述混凝气浮设备的入口，所述混凝气浮设备上设有药剂投加装置，所述混凝气浮设备的出口通过管路通向所述生化系统。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于在所述混凝气浮设备与生化系统之间还依次设有中和池和初沉池，所述混凝气浮设备的出口先与中和池相连，中和池的出水口通入所述初沉池内，初沉池的出水口与所述生化系统的入口相连；从混凝气浮设备排出的污水先在中和池内调节pH值，再进入初沉池沉淀之后才排入生化系统中。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于所述折流式滤池内设有多个折流墙，折流墙的一端固定连接于滤池壁上，折流墙的另一端与滤池壁之间留有溢流口，相邻两个折流墙的溢流口分别设于滤池内的上部和下部；每个折流墙主要由外部的带孔滤板和内部填充的青石子构成；所述折流墙内青石子的粒径从滤池的入口至出口依次逐级减小；在所述滤池内的出口处设有污泥斗。
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Cited By (9)
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|---|---|---|---|---|
| CN103214134A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-07-24 | 岳阳林纸股份有限公司 | 黑卡纸废水处理方法 |
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| CN106638096A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-10 | 成都佳欣诚信科技有限公司 | 一种造纸厂制浆黑液处理设备 |
| CN107459152A (zh) * | 2017-09-30 | 2017-12-12 | 邱学尧 | 一种生物接触氧化过滤沉淀池 |
| CN108689549A (zh) * | 2017-04-12 | 2018-10-23 | 天津华水水务工程有限公司 | 一种高效负载生物膜式净化装置 |
| CN108751611A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-06 | 苏州新工环境工程技术有限公司 | 高效印染废水处理系统及其处理方法 |
| CN110194571A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-09-03 | 邱振权 | 造纸污泥预处理方法 |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107986492A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-04 | 东华大学 | 一种棉浆黑液异相类芬顿氧化处理提高可生化性的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0406105A1 (fr) * | 1989-06-29 | 1991-01-02 | La Cellulose Du Pin | Procédé pour le traitement des effluents contenant des encres à l'eau |
| CN1150128A (zh) * | 1995-11-15 | 1997-05-21 | 陶荣达 | 纸厂污水处理工艺 |
| CN201092551Y (zh) * | 2007-08-30 | 2008-07-30 | 孙传松 | 一种埋地式处理生活污水和发生沼气一体化装置 |
| CN201512826U (zh) * | 2009-09-28 | 2010-06-23 | 郭永晨 | 砂滤墙式分体雨水处理系统 |
| CN101811800A (zh) * | 2009-08-28 | 2010-08-25 | 刘海亚 | 一种生活污水处理装置 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0406105A1 (fr) * | 1989-06-29 | 1991-01-02 | La Cellulose Du Pin | Procédé pour le traitement des effluents contenant des encres à l'eau |
| CN1150128A (zh) * | 1995-11-15 | 1997-05-21 | 陶荣达 | 纸厂污水处理工艺 |
| CN201092551Y (zh) * | 2007-08-30 | 2008-07-30 | 孙传松 | 一种埋地式处理生活污水和发生沼气一体化装置 |
| CN101811800A (zh) * | 2009-08-28 | 2010-08-25 | 刘海亚 | 一种生活污水处理装置 |
| CN201512826U (zh) * | 2009-09-28 | 2010-06-23 | 郭永晨 | 砂滤墙式分体雨水处理系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈志强 等: "造纸废水强化预处理试验", 《中国造纸》, vol. 23, no. 7, 25 July 2004 (2004-07-25), pages 64 - 65 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103214134A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-07-24 | 岳阳林纸股份有限公司 | 黑卡纸废水处理方法 |
| CN104478165A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-01 | 中国宣纸股份有限公司 | 次黑液的处理方法 |
| CN104478164A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-01 | 中国宣纸股份有限公司 | 次黑液的处理系统 |
| CN104478164B (zh) * | 2014-12-10 | 2017-01-18 | 中国宣纸股份有限公司 | 次黑液的处理系统 |
| CN106638096A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-10 | 成都佳欣诚信科技有限公司 | 一种造纸厂制浆黑液处理设备 |
| CN108689549A (zh) * | 2017-04-12 | 2018-10-23 | 天津华水水务工程有限公司 | 一种高效负载生物膜式净化装置 |
| CN107459152A (zh) * | 2017-09-30 | 2017-12-12 | 邱学尧 | 一种生物接触氧化过滤沉淀池 |
| CN108751611A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-06 | 苏州新工环境工程技术有限公司 | 高效印染废水处理系统及其处理方法 |
| CN108751611B (zh) * | 2018-07-13 | 2024-04-12 | 苏州新工环境工程技术有限公司 | 高效印染废水处理系统及其处理方法 |
| CN110194571A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-09-03 | 邱振权 | 造纸污泥预处理方法 |
| CN111320762A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-06-23 | 中国中轻国际工程有限公司 | 一种从制浆黑液制备酸析木质素和木质素磺酸钠的系统及工艺 |
| CN111320762B (zh) * | 2020-04-09 | 2021-11-30 | 中国中轻国际工程有限公司 | 一种从制浆黑液制备酸析木质素和木质素磺酸钠的系统及工艺 |
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