CN103342431B - 一种造纸制浆尾水回用工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种造纸制浆尾水回用工艺，该技术包括以下具体步骤：(1)废水进入均质池进行预混合；(2)预混合后的废水进入气浮系统，降低COD和SS；(3)经气浮系统处理后的水进入臭氧系统，除去部分COD；(4)经臭氧系统处理后的水在调节pH值后部分进入超滤系统进行预处理，另一部分进入电吸附系统，电吸附系统产水直接进入调配系统；(5)超滤处理后的水进入反渗透系统；(6)反渗透淡水进入调配系统后回用，反渗透浓水进入电渗析系统提浓；(7)电渗析淡水进入调配系统后回用，电渗析浓水进入蒸发系统处理。本发明的造纸制浆尾水回用技术实现了造纸制浆行业中水资源的回收，处理得到的水可根据企业用水需求进行调配，满足不同水质要求的供水。

Description

一种造纸制浆尾水回用工艺
技术领域
本发明涉及造纸制浆废水的处理，具体涉及一种造纸制浆尾水回用工艺，该技术实现了造纸制浆行业中水资源的回收，处理得到的水可根据企业用水需求进行调配，可满足企业多种用水标准。
背景技术
造纸制浆废水成分复杂，是一种水量大、色度高、悬浮物含量大、有机物浓度高、组分复杂的难处理有机废水。造纸行业废水排放量大，随着造纸废水排放标准的逐年提高，常规污水处理设备和单一工艺已不能满足企业需求，而膜工艺、电渗析等技术的成熟为造纸制浆废水的深处理提供了技术支持，并可使更多的废水得到回用。同时，如不对制浆废水进行回用，由于园区环境容量有限，会制约工业园区的后续发展。对制浆废水进行回用是促进经济、环境协调发展的重要途径，是工业园区可持续发展的必经之路。
中国专利CN101428937提出了一种造纸废水再生回用系统，包括气浮处理单元、与气浮处理单元连接的A/O处理单元、与A/O处理单元连接的MBR处理单元、与MBR处理单元连接的RO处理单元以及与RO处理单元连接的清水池。该系统能够对造纸废水进行深度处理，但是缺少对RO浓水的后处理。中国专利CN101088941公开了一种膜集成工艺处理制浆废水的工艺，包括膜生物反应器（MBR）、连续膜过滤（CMF）和反渗透三种膜过滤工艺。该工艺采用膜处理工艺进行处理，水回收率仅能达到70%左右。
发明内容
本发明的目的是解决造纸纸浆废水的循环使用问题而提出了一种造纸制浆尾水回用工艺，实现造纸制浆尾水的回用，减少污水排放量，节约水资源。
本发明的技术方案为：一种造纸制浆尾水回用工艺，其具体步骤如下：
(1)均质过程：废水进入均质池充分混合均匀；
(2)气浮系统：均质池出水进入气浮系统，产生的浮渣进行渣处理，渣处理回收的水引回到均质池中；
(3)臭氧系统：气浮系统出水进入臭氧系统，臭氧系统出水经pH调整后，占pH调整后体积分数为10～80%的废水进入电吸附系统；其它进入超滤系统；pH调整时产生的固体沉淀进行渣处理，渣处理回收的水引回到超滤系统；
(4)超滤系统：超滤系统产水进入反渗透系统，浓水引回到均质池；
(5)反渗透系统：反渗透系统产水进入调配系统后回用，浓水进入电渗析系统；
(6)电渗析系统：电渗析系统产水进入调配系统后回用，浓水进入蒸发系统；
(7)蒸发系统：蒸发系统产水进入调配系统后回用，蒸发的残渣经盐泥处理后得到盐泥；
(8)电吸附系统：电吸附系统产水直接进入调配系统，浓水经pH调节后进入超滤系统。
步骤(1)所述的均质池为完全混合式、均布廓张式、回流式或异程式；其混合方式为过程水力混合或机械搅拌混合，优选机械搅拌混合。
步骤(2)所述的气浮系统中采用的气浮机为溶气气浮机、引气气浮机或曝气气浮机；渣处理为板框过滤机或离心机进行离心处理。
优选步骤(3)所述的pH调整范围为pH值为6～10。
优选步骤(4)所述的超滤系统中采用的超滤膜为无机膜或有机膜；平均孔径为10～100nm；膜元件为管式膜、中空纤维膜或板式膜。
优选步骤(5)所述的反渗透系统为1～5段压反渗透膜和1段高压反渗透膜组成。
优选步骤(6)所述的电渗析系统采用倒极电渗析、填充床电渗析、无极水电渗析或双极性膜电渗析。
优选步骤(7)所述的蒸发系统采用1～8效蒸发；蒸发器为升膜式蒸发器、降膜式蒸发器或刮板式蒸发器；蒸汽压力为0.2～0.4MPa。
优选步骤(8)所述的电吸附系统的电导率去除率在40%～75%之间。
有益效果：
本发明可避免传统方法的缺点和不足，回收造纸制浆废水中绝大部分水资源，回收水水质可根据企业不同的用水需求进行调配，这不仅解决了造纸制浆废水排放量大的问题，也解决了企业的工业循环所用冷却水、锅炉用水以及部分生活饮用水的用水问题，对企业自身发展和环境保护具有重大意义。
附图说明
图1为实施例1,2的造纸制浆尾水回用技术的工艺流程图；
图2为实施例3的造纸制浆尾水回用技术的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
某造纸企业污水进行处理后用于工业循环冷却水，工艺流程图如图1所示。采用完全混合式均质池经机械搅拌混匀后，CODCr为112mg/L，TDS为1840mg/L，SS为45mg/L，经曝气气浮机处理后，CODCr降为68mg/L，SS为降为5mg/L，经臭氧系统处理后CODCr降为56mg/L，废水进入pH调整池，将pH调到6.5，体积分数为45%的废水进入电吸附系统后淡水TDS降为731mg/L，电导去除率为40%，其它水进入超滤系统处理，其中超滤采用平均孔径为10nm的中空纤维膜，经处理后CODCr降为52mg/L，反渗透系统采用4段反渗透，其中1～3段采用低压反渗透膜，第4段采用高压反渗透膜，反渗透系统的水回收率为94.5%，反渗透产水CODCr为5mg/L，浓水TDS为30110mg/L，经填充床电渗析处理后，其浓水TDS增大到121500mg/L，该浓水进入六效降膜式蒸发器处理，采用0.3～0.38MPa饱和蒸汽，最后得到盐泥。
经调配系统后，大部分水回到造纸工段，一部分水经交换树脂工段除钙镁后用作锅炉用水，还有少部分调配水直接作为工业循环冷却水使用。
实施例2
某大型制浆造纸企业对生化尾水进行深度处理回用作为工业循环冷却水，工艺流程如图1。生化尾水水质为COD为150mg/L，TDS为1184mg/L，SS为56mg/L，采用回流式均质池通过水力混合后进入溶气气浮机处理，CODCr降为87mg/L，SS为降为5mg/L，经臭氧系统处理后CODCr降为66mg/L，废水进入pH调整池，将pH调到8，体积分数为75%的废水进入电吸附系统后淡水TDS降为568mg/L，电导去除率为70%，其它废水进入超滤系统处理，超滤系统采用平均孔径为50nm的管式陶瓷膜，处理后废水CODCr降为61mg/L，反渗透系统采用6段反渗透，其中1～5段采用低压反渗透膜，第6段采用高压反渗透膜，反渗透系统的水回收率为96.9%，反渗透产水CODCr为6mg/L，浓水TDS为34810mg/L，经双极膜电渗析处理后，其浓水TDS增大到130100mg/L，该浓水进入四效板式蒸发器处理，采用压力为0.25～0.35MPa的饱和蒸汽，最后得到盐泥。
经调配系统后，大部分水回到造纸工段，一部分水经交换树脂工段除钙镁后用作锅炉用水，其他水作为工业循环冷却水使用。
实施例3
某制浆企业污水进行深度处理工艺流程如图2所示。采用均布廓张式均质池经机械搅拌混匀后，CODCr为130mg/L，TDS为3210mg/L，SS为48mg/L，经引气气浮机处理后，CODCr降为81mg/L，SS为降为5mg/L，经臭氧系统处理后CODCr降为63mg/L，废水进入pH调整池，将pH调到10，体积分数为12%的废水进入电吸附系统后淡水TDS降为1898mg/L，电导去除率为50%，其它水进入超滤系统处理，超滤系统采用平均孔径为100nm的中空纤维有机膜，处理后CODCr降为59mg/L，反渗透系统采用2段反渗透，其中第1段采用低压反渗透膜，第2段采用高压反渗透膜，水回收率为90%，反渗透产水CODCr为5mg/L，反渗透产水符合《工业锅炉用水标准》（GB1576—2001）。浓水TDS为30200mg/L，经倒极电渗析后，其浓水TDS增大到129900mg/L，该浓水进入六效板式蒸发器处理，蒸汽采用0.28～0.36MPa的饱和蒸汽，蒸发产生的淡水TDS低于2mg/L，CODCr小于1mg/L，经检测符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。
经调配系统后，大部分水回到制浆工段，一部分水作为工业循环冷却水使用，少部分水用做工厂的生活用水。

Claims (9)

1.一种造纸制浆尾水回用工艺，其具体步骤如下：
(1)均质过程：废水进入均质池充分混合均匀；
(2)气浮系统：均质池出水进入气浮系统，产生的浮渣进行渣处理，渣处理回收的水引回到均质池中；
(3)臭氧系统：气浮系统出水进入臭氧系统，臭氧系统出水经pH调整后，占pH调整后体积分数为10～80％的废水进入电吸附系统；其它进入超滤系统；pH调整时产生的固体沉淀进行渣处理，渣处理回收的水引回到超滤系统；
(4)超滤系统：超滤系统产水进入反渗透系统，浓水引回到均质池；
(5)反渗透系统：反渗透系统产水进入调配系统后回用，浓水进入电渗析系统；
(6)电渗析系统：电渗析系统产水进入调配系统后回用，浓水进入蒸发系统；
(7)蒸发系统：蒸发系统产水进入调配系统后回用，蒸发的残渣经盐泥处理后得到盐泥；
(8)电吸附系统：电吸附系统产水直接进入调配系统，浓水经pH调节后进入超滤系统。
2.根据权利要求1所述的造纸制浆尾水回用工艺，其特征在于步骤(1)所述的均质池为完全混合式、均布廓张式、回流式或异程式；其混合方式为过程水力混合或机械搅拌混合。
3.根据权利要求1所述的造纸制浆尾水回用工艺，其特征在于步骤(2)所述的气浮系统中采用的气浮机为溶气气浮机、引气气浮机或曝气气浮机；渣处理为板框过滤机或离心机进行离心处理。
4.根据权利要求1所述的造纸制浆尾水回用工艺，其特征在于步骤(3)所述的pH调整范围为pH值为6～10。
5.根据权利要求1所述的造纸制浆尾水回用工艺，其特征在于步骤(4)所述的超滤系统中采用的超滤膜为无机膜或有机膜；平均孔径为10～100nm；膜元件为管式膜、中空纤维膜或板式膜。
6.根据权利要求1所述的造纸制浆尾水回用工艺，其特征在于步骤(5)所述的反渗透系统为1～5段低压反渗透膜和1段高压反渗透膜组成。
7.根据权利要求1所述的造纸制浆尾水回用工艺，其特征在于步骤(6)所述的电渗析系统采用倒极电渗析、填充床电渗析、无极水电渗析或双极性膜电渗析。
8.根据权利要求1所述的造纸制浆尾水回用工艺，其特征在于步骤(7)所述的蒸发系统采用1～8效蒸发；蒸发器为升膜式蒸发器、降膜式蒸发器或刮板式蒸发器；蒸汽压力为0.2～0.4MPa。
9.根据权利要求1所述的造纸制浆尾水回用工艺，其特征在于步骤(8)所述的电吸附系统的电导率去除率在40％～75％之间。
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