CN105174587B - 一种制浆尾水回用零排放处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种制浆尾水中水回用零排放工艺方法，包括预处理、膜系统、蒸发结晶，预处理包括冷却塔、均质池、机械加速澄清池、锰砂滤池、臭氧生物活性炭滤池、快滤池、多介质过滤器、软化系统，膜系统包括超滤、反渗透、电渗析。蒸发结晶包括蒸发器、结晶器、离心机、干燥床。本发明反渗透产水、电渗析产水、蒸发冷凝水进产水收集池，供用户回用。本发明结晶固体作为工业产品外卖，本发明结晶器少量母液返回均质池再处理，实现了制浆尾水的零排放。

Description

一种制浆尾水回用零排放处理方法

技术领域

本发明属于水处理技术，具体涉及一种制浆尾水回用零排放处理方法。

背景技术

目前，很多制浆造纸企业的污水通过污水处理站处理成达标水后直接排至自然水系。由于制浆造纸企业众多，企业制浆尾水排放量巨大，对人类的生产生活的环境带来巨大影响，因此迫切需要一种制浆尾水回用零排放处理的技术来解决环境污染的问题。

中国专利CN201310310793.2公开了一种造纸制浆尾水回用工艺，采用气浮系统、臭氧系统、电吸附系统、超滤系统、反渗透系统、电渗析系统、蒸发结晶的组合工艺，该工艺对制浆尾水进行深度处理，工艺路线长且复杂，处理能耗高，效率低，且还不能达到零排放的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种规模化处理制浆尾水，实现制浆尾水回用零排放的处理方法。

发明的技术方案：

一种制浆尾水回用零排放处理方法，包括以下工艺步骤：

（1）制浆尾水通过第一冷却塔后，进水温度由42~48℃冷却到35℃以下，再自流至均质池。

（2）冷却后的制浆尾水通过提升泵由均质池提升至第一机械加速澄清池，并在第一机械加速澄清池反应室投加氢氧化钠、碳酸钠等软化剂和PAC、PAM等絮凝剂，脱除尾水中的钙、镁、胶体等离子及大颗粒固体，第一机械加速澄清池进水硬度为200~550mg/L，悬浮物浓度为20~100 mg/L，在50~450rpm搅拌转速下，进水与化学药剂在反应区进行充分混合反应，然后在分离室进行泥水分离，泥渣进入泥渣浓缩区，定期由排泥管排出，清液由集水槽和出水管流出池外，清液硬度为20~150mg/L，悬浮固体浓度为35~80mg/L。

（3）第一机械加速澄清池上清液自流进入锰砂滤池，进一步降低上清液中的悬浮固体，以及上清液中铁、锰的含量，锰砂产水水质悬浮固体浓度为5~20mg/L，CODCr为50~80mg/L，Fe、Mn降至0.05mg/L以下。

（4）锰砂滤池产水自流至臭氧接触池，臭氧与水在臭氧接触池停留时间10~30分钟，进行充分的氧化反应后进入活性炭滤池，活性炭滤池的上清液水质达到：COD≤50mg/L，硬度≤150mg/L。上清液自流至快滤池，进一步降低水质中的悬浮物固体。

（5）快滤池的产水自流进入超滤进水池，通过超滤提升泵提升至超滤系统，进入膜系统处理工段，经过反渗透处理后，产水就近作为工业循环水再利用。第一反渗透浓水经第二冷却塔冷却后进入第二机械加速澄清池除硬，第二机械加速澄清池的上清液进入多介质过滤器，多介质过滤器产水经过软化后进入第二超滤，第二超滤产水进入第二反渗透，浓水进入第三反渗透，第三反渗透浓水进第四反渗透。第四反渗透的浓水进入电渗析系统进行再浓缩，电渗析产水回收利用，浓水供蒸发结晶系统进行深度处理，电渗析极水定期排均质池，防止氯气聚集。其中反渗透产水水质TDS为10~100mg/L，CODcr为1~5mg/L；第四反渗透浓水为水质为TDS为30000~50000mg/L，CODcr为400~800mg/L；电渗析浓水水质TDS为80000~120000mg/L，CODcr为400~800 mg/L；电渗析产水水质TDS为1500~3500mg/L，CODcr100~300mg/L。

（6）ED浓水通过泵提升后经换热器与蒸发结晶产生的冷凝水进行换热、回收冷凝水中的热量后，再经脱氧器除氧后进入蒸发器蒸发浓缩、进入结晶器进行蒸发结晶。蒸发器、结晶器均设有回抽二次蒸汽作为本效加热热源的蒸汽压缩机，二次蒸汽经加热室换热冷凝后回收至冷凝水桶，再经换热器回收热量后回产水收集池供工业用户使用。冷凝水水质TDS为200~400mg/L，CODcr40~80 mg/L。

（7）结晶器通过管道依次连接盐浆桶、盐增稠器、盐离心机，盐离心机的固体直接进入盐干燥床进行干燥，再通过盐包装机包装，盐离心机的甩后液再回到盐浆桶处理；结晶器的循环管处设置母液管定期排母液至均质池。

本发明的进步效果：采用冷却塔降温、机械加速澄清池除硬、锰砂滤池池除固除锰、铁等、臭氧接触氧化、活性炭吸附脱色、快滤池除固形物，超滤、反渗透膜系统处理、电渗析浓缩处理、蒸发结晶深度处理。有效地解决了造纸企业制浆达标尾水排放对环境污染的问题，且回用的水质稳定，满足工业用水指标要求，蒸发结晶中回收的结晶盐满足工业利用的质量要求。

附图说明

图1为制浆尾水中水回用零排放工艺流程图。

具体实施方式

正面结合实施例和工艺流程图进一步说明。

实施例1：

某制浆造纸企业未经冷却前的制浆尾水温度峰值为42℃，TDS为3510mg/L，CODcr为100mg/L，硬度为550mg/L，悬浮物浓度为100mg/L，尾水经第一冷却塔处理后水温降至35℃以下，然后自流至均质池，尾水提升泵将均质池内制浆尾水提升至第一机械加速澄清池进行除硬和除悬浮固体处理，第一机械加速澄清池上清液水质为TDS为3650mg/L，CODcr为80mg/L，硬度为150mg/L，悬浮物浓度为80mg/L。第一机械加速澄清池上清液经锰砂滤池进一步降低悬浮固体浓度，减少上清液中铁、锰含量。锰砂产水水质悬浮固体浓度为20mg/L，COD_Cr为80mg/L，Mn、Fe降至0.05mg/L。锰砂产水经过臭氧接触池和活性炭滤池后水质为TDS为3650mg/L，CODcr为50mg/L，硬度150mg/L，悬浮固体浓度为20 mg/ L。活性炭滤池产水通过快滤池后进入第一超滤，第一超滤的产水进入第一反渗透。第一反渗透采用两段反渗透膜串联。反渗透产水进产水收集池供用户使用，反渗透的产水TDS为150mg/L，CODcr为5mg/L。第一反渗透浓水经冷第二却塔冷却后进入第二机械加速澄清池除硬，第二机械加速澄清池的上清液进入多介质过滤器，多介质过滤器产水经过软化后进入第二超滤，第二超滤产水进入第二反渗透，浓水进入第三反渗透，第三反渗透浓水进第四反渗透。第四反渗透浓水进入电渗析系统，电渗析产水水质为TDS为3500mg/L，CODcr为300mg/L。电渗析浓水水质为TDS为120000mg/L，CODcr为1000 mg/L。电渗析的高浓水进入蒸发结晶系统，蒸发结晶的冷凝水回收利用，结晶干燥盐工业外卖，少量母液返回均质池再处理。冷凝水水质TDS为400mg/L，CODcr为80 mg/L。

实施例2：

某制浆造纸企业未经冷却前的制浆尾水温度峰值为45℃，TDS为3510mg/L，CODcr为100mg/L，硬度为350mg/L，悬浮物浓度为50mg/L，尾水经冷却系统处理后水温降至35℃以下，然后自流至均质池，尾水提升泵将均质池内制浆尾水提升至第一机械加速澄清池进行除硬和除悬浮固体处理，第一机械加速澄清池上清液水质为TDS为3650mg/L，CODcr为50mg/L，硬度为80mg/L，悬浮物浓度为55mg/L。第一机械加速澄清池上清液经锰砂滤池进一步降低悬浮固体浓度，减少上清液中铁、锰含量。锰砂产水水质悬浮固体浓度为10mg/L，COD_Cr为65 mg/L，Mn、Fe降至0.03mg/L。锰砂产水经过臭氧接触池和活性炭滤池后水质为TDS为3650mg/L，CODcr为30mg/L，硬度100mg/L，悬浮固体浓度为15 mg/ L。活性炭滤池产水通过快滤池后进入第一超滤，第一超滤的产水进入第一反渗透。第一反渗透采用两段反渗透膜串联，产水进产水收集池供用户使用，TDS为100mg/L，CODcr为3mg/L。第一反渗透浓水经第二冷却塔冷却后进入第二机械加速澄清池除硬，第二机械加速澄清池的上清液进入多介质过滤器，多介质过滤器产水经过软化后进入第二超滤，第二超滤产水进入第二反渗透，浓水进入第三反渗透，第三反渗透浓水进第四反渗透，第四反渗透的浓水进入电渗析系统，电渗析产水水质为TDS为2500mg/L，CODcr为200mg/L。电渗析浓水水质为TDS为100000mg/L，CODcr为800 mg/L。电渗析的高浓盐水进入蒸发结晶系统，蒸发结晶的冷凝水回收利用，结晶干燥盐工业外卖，少量母液返回均质池再处理。冷凝水水质TDS为300mg/L，CODcr为60mg/L。

实施例3：

某制浆造纸企业未经冷却前的制浆尾水温度峰值为48℃，TDS为3510mg/L，CODcr为100mg/L，硬度为200mg/L，悬浮物浓度为20mg/L，尾水经冷却系统处理后水温降至35℃以下，然后自流至均质池，尾水提升泵将均质池内制浆尾水提升至第一机械加速澄清池进行除硬和除悬浮固体处理，第一机械加速澄清池上清液水质为TDS为3650mg/L，CODcr为350mg/L，硬度为20mg/L，悬浮固体浓度为35mg/L。第一机械加速澄清池上清液经锰砂滤池进一步降低悬浮固体浓度，减少上清液中铁、锰含量。锰砂产水水质悬浮固体浓度为5mg/L，COD_Cr为50 mg/L，Mn、Fe降至0.01mg/L。锰砂产水经过臭氧接触池和活性炭滤池后水质为TDS为3650mg/L，CODcr为10mg/L，硬度20mg/L，悬浮固体浓度为10 mg/ L。活性炭滤池产水通过快滤池后进入第一超滤，第一超滤的产水进入第一反渗透。第一反渗透采用两段反渗透膜串联，产水进产水收集池供用户使用，TDS为50mg/L，CODcr为1mg/L。第一反渗透的浓水经第二冷却塔冷却后进入第二机械加速澄清池除硬，第二机械加速澄清池的上清液进入多介质过滤器，多介质过滤器产水经过软化后进入第二超滤，第二超滤产水进入第二反渗透，浓水进入第三反渗透，第三反渗透浓水进第四反渗透，第四反渗透的浓水进入电渗析系统，电渗析产水水质为TDS为1500mg/L，CODcr为100mg/L。电渗析浓水水质为TDS为80000mg/L，CODcr为400 mg/L。电渗析的高浓盐水进入蒸发结晶系统，蒸发结晶的冷凝水回收利用，结晶干燥盐工业外卖，少量母液返回均质池再处理。冷凝水水质TDS为200mg/L，CODcr为40 mg/L。

Claims (1)

1.一种制浆尾水回用零排放处理方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

（1）制浆尾水通过第一冷却塔后，进水温度冷却到35℃以下，然后自流至均质池；

（2）冷却后的制浆尾水通过提升泵由均质池提升至第一机械加速澄清池，在第一机械加速澄清池内添加化学药剂脱除尾水中的钙、镁、胶体等离子及大颗粒固体，第一机械加速澄清池进水硬度为200~550mg/L，悬浮物浓度为20~100 mg/L，在50~450rpm搅拌转速下，进水与化学药剂在反应区进行充分混合反应，然后在分离室进行泥水分离，泥渣进入泥渣浓缩区，定期由排泥管排出，清液由集水槽和出水管流出池外，清液硬度为20~150mg/L，悬浮固体浓度为35~80mg/L；

（3）第一机械加速澄清池上清液自流进入锰砂滤池，进一步降低上清液中的悬浮固体，以及上清液中铁、锰的含量，锰砂产水水质悬浮固体浓度为5~20mg/L，CODCr为50~80 mg/L，Fe、Mn降至0.05mg/L以下；

（4）锰砂滤池产水自流至臭氧接触池，臭氧与水在臭氧接触池停留时间10~30分钟，进行充分的氧化反应后进入活性炭滤池，活性炭滤池的上清液水质达到：COD≤50mg/L，硬度≤150mg/L；上清液自流至快滤池，进一步降低水质中的悬浮物固体；

（5）快滤池的产水自流进入超滤进水池，通过超滤提升泵提升至超滤系统，进入膜系统处理工段，经过反渗透处理后，产水就近作为工业循环水再利用；第一反渗透的浓水经第二冷却塔冷却后进入第二机械加速澄清池除硬，第二机械加速澄清池的上清液进入多介质过滤器，多介质过滤器产水经过软化后进入第二超滤，第二超滤产水进入第二反渗透，浓水进入第三反渗透，第三反渗透浓水进第四反渗透；第四反渗透的浓水进入电渗析系统进行再浓缩，电渗析产水回收利用，浓水供蒸发结晶系统进行深度处理，电渗析极水定期排均质池，防止氯气聚集；其中反渗透产水水质TDS为10~100mg/L，CODcr为1~5mg/L；第四反渗透浓水为水质为TDS为30000~50000mg/L，CODcr为400~800mg/L；电渗析浓水水质TDS为80000~120000mg/L，CODcr为400~800 mg/L；电渗析产水水质TDS为1500~3500mg/L，CODcr为100~300 mg/L；

（6）ED浓水通过泵提升后经换热器与蒸发结晶产生的冷凝水进行换热、回收冷凝水中的热量后，再经脱氧器除氧后进入蒸发器蒸发浓缩、进入结晶器进行蒸发结晶；蒸发器、结晶器均设有回抽二次蒸汽作为本效加热热源的蒸汽压缩机，二次蒸汽经加热室换热冷凝后回收至冷凝水桶，再经换热器回收热量后回产水收集池供工业用户使用；冷凝水水质TDS为200~400mg/L，CODcr为40~80 mg/L；

（7）结晶器通过管道依次连接盐浆桶、盐增稠器、盐离心机，盐离心机的固体直接进入盐干燥床进行干燥，再通过盐包装机包装，盐离心机的甩后液再回到盐浆桶处理；结晶器的循环管处设置母液管定期排母液至均质池。