CN105110517A

CN105110517A - 制浆造纸废水除钙装置

Info

Publication number: CN105110517A
Application number: CN201510637886.5A
Authority: CN
Inventors: 葛强
Original assignee: CHINA CEC ENGINEERING Corp
Current assignee: CHINA CEC ENGINEERING Corp
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2015-12-02

Abstract

制浆造纸废水除钙装置，厌氧反应器的循环出水管路与CO₂吹脱池连接；安装于CO₂吹脱池的pH控制器与NaOH供料泵自动连锁控制，NaOH供料泵连接NaOH投加管路并接入CO₂吹脱池内；位于CO₂吹脱池外的风机通过送风管路与安装在CO₂吹脱池底部的空气释放器连接；CO₂吹脱池出水管与循环水泵连接。采用本发明装置对厌氧反应器的循环出水进行除钙处理后，再将循环水与进水混合，降低厌氧反应器中废水Ca²⁺的浓度，解决了现有技术条件下厌氧处理制浆造纸等高钙废水时由于厌氧颗粒污泥钙化导致的颗粒污泥活性降低、污泥之间的粘结聚集引起沟留和阻塞严重影响废水的处理效果等一系列问题。

Description

制浆造纸废水除钙装置

技术领域

本发明属于环境工程、制浆造纸废水处理技术，特别涉及一种制浆造纸废水除钙装置。

背景技术

在制浆造纸生产过程中，废纸原料以及造纸的涂布、加填等工序均含有或大量使用碳酸钙，因此碳酸钙广泛存在于制浆造纸废水中。由于微生物的作用，废水中的有机物易转化为挥发性的脂肪酸等物质，其与碳酸钙发生反应，使得钙从沉淀状态转化成离子态，进入制浆造纸废水中。目前，厌氧生物反应器普遍用于处理此类高浓有机废水，其具有低能耗、高容积负荷等特点。在厌氧条件下，反应器中的颗粒污泥将废水中污染物进行降解去除。颗粒污泥是各种微生物、挥发性有机物和惰性无机物组成的复合体系，通常用挥发性有机物含量/总固体含量（即VSS/TSS）、比产甲烷活性等来表征其生物活性。厌氧反应器中颗粒污泥的出现，使其容积负荷得到更加显著的提高。

由于制浆造纸废水钙离子含量高，实际使用厌氧反应器的过程中，碳酸钙的沉淀成为一个普遍问题。碳酸钙的大量累积，会促进厌氧颗粒污泥之间的粘结聚集，引起沟留和阻塞，降低传质效率；还会引起颗粒污泥灰分升高，污泥中活性成分被逐步淘汰，无机成分占据反应器的大量空间，VSS/TSS值降低，比产甲烷活性降低；最终导致反应器处理效率降低，甚至运行失败，严重影响废水的处理效果。

利用化学试剂如石灰—苏打软化去除废水中的钙离子硬度并不可行，该方法pH控制较为严格，药剂成本高，同时还会产生较多的污泥，增加二次污染和污泥处理的成本。另外，利用砂滤流化床去除进入厌氧反应器的钙离子，由于钙离子颗粒物的聚积容易堵塞砂滤层，使得处理过程不能连续进行，也不是理想的除钙方式。

因此，研究一种低成本、可操作性强的废水除钙装置，以降低厌氧颗粒污泥钙化造成厌氧反应器运行的诸多问题，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制浆造纸废水除钙装置，安装在厌氧反应器循环出水管路上，用以降低钙离子硬度带来的厌氧颗粒污泥钙化、活性降低等负面影响。

发明的技术方案：

制浆造纸废水除钙装置，包括由厌氧反应器、循环出水管路、CO₂吹脱池、空气释放器、风机、送风管路、NaOH供料泵、NaOH投加管路、pH控制器、吹脱池出水管路、循环水泵、循环进水管路、进水泵及进水管路组成。厌氧反应器的循环出水管路与CO₂吹脱池连接；安装于CO₂吹脱池的pH控制器与NaOH供料泵自动联锁控制，NaOH供料泵连接NaOH投加管路并接入CO₂吹脱池内；位于CO₂吹脱池外的风机通过送风管路与安装在CO₂吹脱池底部的空气释放器连接；CO₂吹脱池出水管与循环水泵连接。

厌氧反应器的循环出水管路与CO₂吹脱池连接，厌氧反应器的一部分出水通过循环出水管路进入到CO₂吹脱池，循环水量约为厌氧处理进水量的1~2倍。在CO₂吹脱池中，循环出水的水力停留时间约为5~6个小时。

安装于CO₂吹脱池的pH控制器与NaOH供料泵自动联锁控制，NaOH供料泵连接NaOH投加管路并接入CO₂吹脱池内。将CO₂吹脱池内废水的pH值设定在8.0~8.5左右，当池内pH值变化时，通过pH控制器联锁调整NaOH供料泵的工作流量，以改变进入CO₂吹脱池的NaOH流量，从而维持废水pH值在8.0~8.5左右的波动范围。

位于CO₂吹脱池外的风机通过送风管路与安装在CO₂吹脱池底部的空气释放器连接，风机工作时，空气就经送风管路和空气释放器进入CO₂吹脱池中。在空气的吹脱作用下，废水中饱和的CO₂不断从水中逸出，使得废水pH值升高。此时，HCO₃ ^—与CO₃ ^2—构成的化学平衡体系改变，将向着生成更多的CO₃ ^2—的方向发展。由于CO₂吹脱池废水pH值恒定在8.0~8.5之间，因此HCO₃ ^—不断转化成CO₃ ^2—。CO₃ ^2—与循环水中的Ca²⁺结合生成CaCO₃沉淀，很容易地沉入池底集泥区，最后通过管路排出池外，使得CO₂吹脱池中废水的Ca²⁺浓度降低。

CO₂吹脱池出水管与循环水泵连接，CO₂吹脱池出水经循环水泵加压后通过循环进水管路送入厌氧反应器；另外，进水通过进水泵经进水管路也送入厌氧反应器。两股水在厌氧反应器底部混合，这使得进入厌氧反应器中废水的Ca²⁺浓度得到充分稀释和降低，确保颗粒污泥不发生大量钙化，因为一定的进水钙离子含量对于维持颗粒污泥的骨架结构是有利的，这就保证了废水厌氧处理乃至废水处理全过程得以持续、正常的进行。

发明的进步效果：采用本发明装置对厌氧反应器的循环出水进行除钙处理后，再将循环水与进水混合，降低厌氧反应器中废水Ca²⁺的浓度，解决了现有技术条件下厌氧处理制浆造纸等高钙废水时由于厌氧颗粒污泥钙化导致的颗粒污泥活性降低、污泥之间的粘结聚集，引起沟留和阻塞，降低传质效率，无机成分占据反应器的大量空间，反应器处理效率降低甚至运行失败，严重影响废水的处理效果等一系列问题。

附图说明

图1为制浆造纸废水除钙装置。

图中：1-厌氧反应器、2-循环出水管路、3-CO₂吹脱池、4-空气释放器、5-风机、6-送风管路、7-NaOH供料泵、8-NaOH投加管路、9-pH控制器、10-吹脱池出水管路、11-循环水泵、12-循环进水管路、13-进水泵、14-进水管路。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述。

如图1所示，制浆造纸废水除钙装置，包括由厌氧反应器1、循环出水管路2、CO₂吹脱池3、空气释放器4、风机5、送风管路6、NaOH供料泵7、NaOH投加管路8、pH控制器9、吹脱池出水管路10、循环水泵11、循环进水管路12、进水泵13及进水管路14组成。厌氧反应器1的循环出水管路2与CO₂吹脱池3连接；安装于CO₂吹脱池3的pH控制器9与NaOH供料泵7自动联锁控制，NaOH供料泵7连接NaOH投加管路8并接入CO₂吹脱池9内；位于CO₂吹脱池9外的风机5通过送风管路6与安装在CO₂吹脱池3底部的空气释放器4连接；CO₂吹脱池3出水管与循环水泵11连接。

厌氧反应器1的循环出水管路2与CO₂吹脱池3连接，厌氧反应器1的一部分出水通过循环出水管路2进入到CO₂吹脱池3。安装于CO₂吹脱池3的pH控制器9与NaOH供料泵7自动联锁控制，NaOH供料泵7连接NaOH投加管路8接入CO₂吹脱池3内。将CO₂吹脱池3内废水的pH值设定在8.0~8.5左右，当池内pH值变化时，通过pH控制器9自动联锁控制调整NaOH供料泵7的工作流量，以改变进入CO₂吹脱池3的NaOH流量。

位于CO₂吹脱池3外的风机5通过送风管路6与安装在CO₂吹脱池3底部的空气释放器4连接，风机5工作时，空气就经送风管路6和空气释放器4进入CO₂吹脱池3中。在空气的吹脱作用下，废水中饱和的CO₂不断从水中逸出，使得废水pH值升高。此时，HCO₃ ^—与CO₃ ^2—构成的化学平衡体系改变，将向着生成更多的CO₃ ^2—的方向发展。由于CO₂吹脱池3废水pH值恒定在8.0~8.5之间，因此HCO₃ ^—不断转化成CO₃ ^2—。CO₃ ^2—与循环水中的Ca²⁺结合生成CaCO₃沉淀，很容易地沉入池底集泥区，最后通过管路排出池外，使得CO₂吹脱池3中废水的Ca²⁺浓度降低。

吹脱池出水管10与循环水泵11连接，CO₂吹脱池3出水经循环水泵11加压后通过循环进水管路12送入厌氧反应器1；另外，进水通过进水泵13经进水管路14也送入厌氧反应器1。两股水在厌氧反应器1底部混合，这使得进入厌氧反应器1中废水的Ca²⁺浓度得到充分稀释和降低，确保颗粒污泥不发生大量钙化（一定的进水钙离子含量对于维持颗粒污泥的骨架结构是有利的），这就保证了废水厌氧处理乃至废水全处理过程得以持续、正常的进行。

厌氧反应器1处理废水过程中产生的沼气和臭气分别由管路送至各自的处理系统。

Claims

1.制浆造纸废水除钙装置，其特征在于：厌氧反应器的循环出水管路与CO₂吹脱池连接；安装于CO₂吹脱池的pH控制器与NaOH供料泵自动联锁控制，NaOH供料泵连接NaOH投加管路并接入CO₂吹脱池内；位于CO₂吹脱池外的风机通过送风管路与安装在CO₂吹脱池底部的空气释放器连接；CO₂吹脱池出水管与循环水泵连接。