CN105016451B - 制浆造纸厂废水富铁污泥回收利用方法 - Google Patents
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Abstract
制浆造纸厂废水富铁污泥回收利用方法，将经由经芬顿氧化处理后的制浆造纸废水富铁污泥进行处理，采用定量酸溶以及药剂脱稳的方法，将富铁污泥转化为一种能够用以改善制浆造纸厂废水处理混合污泥脱水性能的富铁调理剂，就地回收利用，在回收利用富铁污泥的同时降低污泥脱水的成本，不仅把原来不利于污泥脱水的富铁污泥转化成了调理污泥脱水性能的药剂，降低了污泥脱水投加调理药剂的成本，还提高了混合污泥的脱水率，从而降低后续污泥焚烧或填埋等的运行成本。
Description
技术领域
本发明属于固体废弃物循环利用技术，是针对芬顿(Fenton)氧化工艺处理制浆造纸废水时产生的富铁污泥而采用的一种回收利用方法。
背景技术
在制浆造纸厂废水处理过程中，企业为达到 GB3554-2008《制浆造纸工业水污染物排放标准》，往往会在废水二级生物处理之后，增加深度处理工艺。
目前，作为一种重要的废水深度处理技术，芬顿氧化工艺广泛应用于各大制浆造纸厂废水的深度处理阶段。芬顿氧化工艺的原理是在强酸性条件下，利用Fe2+催化H2O2产生强氧化性的氢氧自由基·OH，引发和传播自由基链反应，氧化分解污水中的难降解物质。经过芬顿氧化处理后，废水呈酸性，pH值为3~5，必须投加碱性化学药剂，将处理出水的pH值调至6～9之间。同时，由于芬顿(Fenton)氧化处理后的废水中含有一定浓度的悬浮物SS，故还需投加絮凝剂进行絮凝沉淀以及固液分离处理。
在这一系列针对制浆造纸废水的芬顿氧化深度处理过程中，就会产生以铁的各种化学形态，如：FeO(OH、[Fe(OH)(H2O)3]2+、 [Fe(OH)2(H2O)4]+及其他离子态、络合态的Fe的化学物质。在利用沉淀池分离深度处理出水与絮凝沉淀物的过程中，就产生了大量以上述铁的化合物为主要成分的污泥，简称富铁污泥。
目前，制浆造纸厂处理该富铁污泥的方法是，将其与初沉污泥和二级生物处理剩余污泥进行混合，添加无机调理剂如聚合氯化铁PFC、聚合氯化铝PAC等及高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺PAM，再将混合污泥通过泵送至污泥脱水机进行脱水，脱水后的污泥再进行焚烧或填埋等后续处理。
这种针对富铁污泥的处理方法具有以下几点问题：其一，造纸厂污泥脱水实际运行情况表明：富铁污泥颗粒细小、结构不稳定，其直接与初沉污泥、剩余污泥混合后脱水效果变差；其二，在混合污泥的脱水过程中，添加了大量的无机调理剂及高分子絮凝剂，增加了污泥处理的投药成本，并且外加的污泥脱水药剂本身的重量转移到脱水污泥中，从而增加了污泥脱水的物质量，加大了污泥脱水的负荷；其三，富铁污泥本身含有大量的铁元素，回用价值高，对其进行简单脱水、焚烧处置，不符合废物资源化循环利用的理念。
发明内容
本发明的目的是提供一种制浆造纸厂废水富铁污泥回收利用方法，将经芬顿氧化处理后的制浆造纸废水进行回收利用，将其中的富铁污泥回收利用,一方面减少资源的浪费；另一方面降低污泥处理的成本。
本发明的技术方案：
制浆造纸厂废水富铁污泥回收利用方法，将经芬顿氧化处理后的制浆造纸废水富铁污泥进行回收利用，其工艺步骤包括：
（1）经芬顿氧化处理后的制浆造纸废水进入机械反应池，按2～10mg/l投加絮凝剂聚丙烯酰胺，搅拌使絮凝剂与废水混合均匀；
（2）絮凝反应后的废水进入沉淀池进行泥水分离，利用重力沉降原理去除废水中的悬浮物，沉淀污泥即为富铁污泥；沉淀池上清液进入下一个废水处理单元，沉淀池富铁污泥一部分进入富铁污泥浓缩池，另一部分直接进入混合污泥调理池；
（3）通过絮凝剂投加装置向富铁污泥管线投加絮凝剂，加入絮凝剂的富铁污泥在富铁污泥浓缩池中实现泥水分离，进一步降低富铁污泥的含水率；浓缩池上清液进入厂区废水处理收集水池；
（4）浓缩池内的富铁污泥经管线输送到富铁污泥回用池，通过酸投加装置及脱稳剂投加装置向管线中投加浓硫酸和脱稳剂聚丙烯酰胺，浓硫酸投加量为0.1～0.5吨/吨绝干污泥，聚丙烯酰胺投加量为绝干污泥量的0.05%～0.15%；利用搅拌器对富铁污泥回用池中的污泥进行混合；富铁污泥与酸、脱稳剂发生一系列化学反应后在富铁污泥回用池中形成以离子态铁为主要组成的富铁离子聚合物，并回用作为混合污泥脱水的富铁调理剂；
（5）富铁调理剂经管线输送至混合污泥调理池；同时，初沉污泥、剩余污泥及去脱水的富铁污泥分别经各自管线进入混合污泥调理池，混合污泥与富铁调理剂在该池中充分混合反应；
（6）调理后的混合污泥经混合污泥投加泵提升，经管线送至污泥脱水机，混合污泥脱水后达标排入下一个污泥处理工段。
本发明采用定量酸溶以及药剂脱稳的方法，将富铁污泥转化为一种能够用以改善制浆造纸厂废水处理混合污泥脱水性能的富铁调理剂，就地回用，在回用富铁污泥的同时降低污泥脱水的成本，实现了变废为宝。不仅把原来不利于污泥脱水的富铁污泥转化成了调理污泥脱水性能的药剂，降低了污泥脱水投加调理药剂的成本，还提高了混合污泥的脱水率，从而降低后续污泥焚烧或填埋等的运行成本。
附图说明
图1为制浆造纸厂废水富铁污泥回收利用方法路线图。
图中：1－经芬顿氧化处理后的制浆造纸废水，2－机械反应池，3－絮凝剂投加管线，4－一号搅拌器，5－机械反应池出水管线，6－沉淀池，7－沉淀池出水管线，8－富铁污泥提升泵，9－回用的富铁污泥管线，10－去脱水的富铁污泥管线，11－絮凝剂投加装置，12-沉淀池出水管线，13—富铁污泥浓缩池，14－浓缩富铁污泥管线，15－酸投加装置，16－脱稳剂投加装置，17－二号搅拌器，18－富铁污泥回用池，19－富铁调理剂投加泵，20－富铁调理剂投加管线，21－混合污泥调理池，22－初沉污泥投加管线，23－剩余污泥投加管线，24－三号搅拌器，25－混合污泥提升泵，26－混合污泥输送管线，27－污泥脱水机。
具体实施方式
下面结合附图的工艺路线进一步说明本发明的内容：
制浆造纸厂废水富铁污泥回收利用方法，将经芬顿氧化处理后的制浆造纸废水进行回收利用，其工艺步骤包括：
（1）经芬顿氧化处理后的制浆造纸废水1进入机械反应池2，经絮凝剂投加管线3向机械反应池2按2～10mg/l投加絮凝剂聚丙烯酰胺，并利用一号搅拌器4进行搅拌，使絮凝剂与废水得以充分混合反应；
（2）絮凝反应后的废水通过机械反应池出水管线5进入沉淀池6，在该池进行泥水分离，利用重力沉降的原理来去除废水中的悬浮物，沉淀污泥即为上述富铁污泥。
通过沉淀池出水管线7收集上清液，并送至下一个废水处理单元；富铁污泥提升泵8将一部分富铁污泥通过回用的富铁污泥管线9输送到富铁污泥浓缩池13中，此外，另一部分富铁污泥通过去脱水的富铁污泥管线10直接送至混合污泥调理池21；
（3）通过絮凝剂投加装置11向回用的富铁污泥管线投加絮凝剂； 富铁污泥在富铁污泥浓缩池13中实现泥水分离，进一步降低富铁污泥的含水率。通过沉淀池出水管线12收集上清液，并送至厂区废水处理收集水池；
（4）富铁污泥通过浓缩富铁污泥管线14输送到富铁污泥回用池18，通过酸投加装置15及脱稳剂投加装置16向浓缩富铁污泥管线14投加浓硫酸及脱稳剂聚丙烯酰胺，浓硫酸投加量为0.1～0.5吨/吨绝干污泥，聚丙烯酰胺投加量为绝干污泥量的0.05～0.15%。利用二号搅拌器17对富铁污泥回用池18中的污泥进行搅拌混合；富铁污泥与酸、脱稳剂发生一系列化学反应后，在富铁污泥回用池18中形成以离子态铁为主要组成的富铁离子聚合物，其可以回用作为混合污泥脱水的富铁调理剂；
（5）富铁调理剂投加泵19将富铁调理剂通过富铁调理剂投加管线20输送至混合污泥调理池21；同时，初沉污泥、剩余污泥及去脱水的富铁污泥分别经初沉污泥投加管线22、剩余污泥投加管线23及去脱水的富铁污泥投加管线10进行混合污泥调理池21。三号搅拌器24将混合污泥调理池21中的混合污泥及富铁调理剂充分搅拌混合，混合污泥在混合污泥调理池21中得到充分的反应及化学调理，利于后续的污泥脱水处理；
（6）调理后的混合污泥经混合污泥投加泵25提升，通过混合污泥输送管线26送至污泥脱水机27，混合污泥经脱水后达标排入下一个污泥处理工段。
实施例1
将废纸制浆造纸厂经芬顿氧化处理后的制浆造纸废水投加按3mg/l投加絮凝剂聚丙烯酰胺，进行重力浓缩，排出上清液，向浓缩后的污泥中按0.3吨/吨绝干污泥的比例投加浓硫酸，按绝干污泥量的0.1%投加聚丙烯酰胺，搅拌反应1小时，与废纸制浆造纸厂初沉与剩余污泥的混合污泥按干物质1∶5的比例混合。用板框压滤机在2MPa的压力下压滤至无滤液流出，测得泥饼含水率为62.1%。
实施例2
将化学木浆造纸厂经芬顿氧化处理后的制浆造纸废水投加按3mg/l投加絮凝剂聚丙烯酰胺，进行重力浓缩，排出上清液，向浓缩后的污泥中按0.25吨/吨绝干污泥的比例投加浓硫酸，按绝干污泥量的0.08%投加聚丙烯酰胺，搅拌反应1小时，与废纸制浆造纸厂初沉与剩余污泥的混合污泥按干物质1∶5的比例混合。用板框压滤机在2MPa的压力下压滤至无滤液流出，测得泥饼含水率为60.7%。
实施例3
将废纸制浆造纸厂经芬顿氧化处理后的制浆造纸废水投加按3mg/l投加絮凝剂聚丙烯酰胺，进行重力浓缩，排出上清液，向浓缩后的污泥中按0.4吨/吨绝干污泥的比例投加浓硫酸，按绝干污泥量的0.13%投加聚丙烯酰胺，搅拌反应1小时，与城镇污水处理厂初沉与剩余污泥的混合污泥按干物质1∶5的比例混合。用板框压滤机在2.0~2.5MPa的压力下压滤至无滤液流出，测得泥饼含水率为64.3%。
用于其他类型污泥的调理脱水也能达到相近效果。
Claims (1)
1.制浆造纸厂废水富铁污泥回收利用方法，将经芬顿氧化处理后的制浆造纸废水富铁污泥进行回收利用，其特征在于，工艺步骤包括：
（1）经芬顿氧化处理后的制浆造纸废水进入机械反应池，按2～10mg/l投加絮凝剂聚丙烯酰胺，搅拌使絮凝剂与废水混合均匀；
（2）絮凝反应后的废水进入沉淀池进行泥水分离，利用重力沉降原理去除废水中的悬浮物，沉淀污泥即为富铁污泥；沉淀池上清液进入下一个废水处理单元，沉淀池富铁污泥一部分进入富铁污泥浓缩池，另一部分直接进入混合污泥调理池；
（3）通过絮凝剂投加装置向富铁污泥管线投加絮凝剂，加入絮凝剂的富铁污泥在富铁污泥浓缩池中实现泥水分离，进一步降低富铁污泥的含水率；浓缩池上清液进入厂区废水处理收集水池；
（4）浓缩池内的富铁污泥经管线输送到富铁污泥回用池，通过酸投加装置及脱稳剂投加装置向管线中投加浓硫酸和脱稳剂聚丙烯酰胺，浓硫酸投加量为0.1～0.5吨/吨绝干污泥，聚丙烯酰胺投加量为绝干污泥量的0.1%；利用搅拌器对富铁污泥回用池中的污泥进行混合；富铁污泥与酸、脱稳剂发生一系列化学反应后在富铁污泥回用池中形成以离子态铁为主要组成的富铁离子聚合物，并回用作为混合污泥脱水的富铁调理剂；
（5）富铁调理剂经管线输送至混合污泥调理池；同时，初沉污泥、剩余污泥及去脱水的富铁污泥分别经各自管线进入混合污泥调理池，混合污泥与富铁调理剂在该池中充分混合反应；
（6）调理后的混合污泥经混合污泥投加泵提升，经管线送至污泥脱水机，混合污泥脱水后达标排入下一个污泥处理工段。
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