CN105236627B

CN105236627B - 一种造纸尾水中水回用零排放处理方法

Info

Publication number: CN105236627B
Application number: CN201510637000.7A
Authority: CN
Inventors: 林卫; 吴伏安; 李冰; 王晓军; 朱利民
Original assignee: CHINA CEC ENGINEERING Corp
Current assignee: CHINA CEC ENGINEERING Corp
Priority date: 2015-10-03
Filing date: 2015-10-03
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2035-10-03
Also published as: CN105236627A

Abstract

本发明专利公开了一种造纸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、臭氧接触池、活性炭滤池，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、盐干燥床。本发明反渗透产水、ED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，实现了造纸尾水的零排放。

Description

一种造纸尾水中水回用零排放处理方法

技术领域

本发明属于污水处理技术，具体涉及一种造纸尾水中水回用零排放处理方法。

背景技术

目前，很多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。造纸尾水排放量巨大，尾水中各种污染物对环境具有累计效应，对人类的生产生活的环境带来重大负面影响。因此如何将造纸尾水进行处理回用，是一项具有重大社会意义和经济价值的工作。

中国专利CN201410580324.7公开了一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法，该方法未有详细的预处理过程和要求，膜处理装置在更大规模上的水处理过程中将遇瓶颈，对大规模造纸尾水的处理及零排放的要求不合适；中国专利CN201310311089.9公开了一种膜与蒸发结晶集成对高盐度废水的处理方法，该方法中只用超滤对废水进行预处理，对造纸尾水的处理不合适。

发明内容

本发明的目的在于提供一种规模化处理造纸尾水，实现造纸尾水零排放的处理方法。

发明的技术方案：

一种造纸尾水中水回用零排放处理方法，包括以下工艺步骤：

（1）造纸尾水经过冷却塔后，进水温度由42~48℃冷却到35℃以下，然后自流至均质池。

（2）均质池的造纸尾水由泵提升至机械加速第一澄清池，并在机械加速第一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。进水硬度为100~500mg/L，悬浮固体浓度为20~100mg/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，然后再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，悬浮物浓度为35~50mg/L。

（3）机械加速第一澄清池产水自流进入锰砂滤池，锰砂滤池的产水水质悬浮物浓度降至20mg/L以下，Fe降至0.05mg/L以下。

（4）锰砂滤池的产水自流进入臭氧接触池，与臭氧在臭氧接触池内停留时间10~30分钟充分进行氧化反应后，自流进入活性炭生物滤池，活性炭滤池的上清液水质控制为COD_Cr=10~50 mg/L，硬度为20~150mg/L，悬浮固体为10~30 mg/L。

（5）活性炭滤池的上清液自流至超滤进水池，通过管道及泵连接到第一超滤，第一超滤产水进入到第一反渗透，第一反渗透产水进产水收集池后供用户回用，浓水进入机械加速第二澄清池，机械加速第二澄清池上清液通过反冲洗滤池后进入钠离子交换器进一步除硬处理。

（6）经过钠离子交换器和第二超滤处理后的产水进入第二反渗透、第三反渗透处理，第三反渗透浓水进第三超滤进行处理，第三超滤产水进第车四反渗透处理，第二反渗透、第三反渗透、第四反渗透的产水进产水收集池与第一反渗透混合后供用户回用，第四反渗透浓水进入ED系统进行再浓缩，ED产水进ED产水箱后送用户，浓水供蒸发结晶，ED极水定期排均质池再处理，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10000~20000mg/L，CODcr为1~5mg/L； ED浓水水质TDS为80000~120000mg/L，CODcr为400~800 mg/L；ED产水水质TDS为3000~7000mg/L，CODcr100~300 mg/L。

（7）ED浓水通过泵提升至换热器预热、脱氧器除氧后进入蒸发器蒸发浓缩、随后进入结晶器蒸发结晶。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回收使用。冷凝水水质TDS为200~400mg/L，CODcr为40~80 mg/L。结晶器的循环管处设置母液管定期排一定量母液至机械加速第一澄清池。

（8）结晶器盐腿中的结晶固体通过管道等依次连接盐浆桶、盐增稠器、盐离心机，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后外卖，离心机的甩后液再回到盐浆桶处理。

本发明采用冷却塔降温、机械加速澄清池除硬、锰砂滤池池除固除锰铁、臭氧接触氧化、活性炭吸附脱色、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，满足工业用水指标的要求，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为造纸尾水中水回用零排放工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例和工艺流程图进一步说明。

实施例1：

某造纸企业未经冷却前的造纸尾水温度峰值达到48℃，TDS为2000mg/L，CODcr为150mg/L，总硬度为500mg/L，悬浮固体浓度为100 mg/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造纸尾水提升至机械加速第一澄清池进行除硬和除悬浮固体处理，机械加速第一澄清池上清液水质TDS为2100mg/L，CODcr为150mg/L，总硬度为150mg/L，悬浮固体浓度为50 mg/L。机械加速第一澄清池上清液经锰砂滤池进一步降低悬浮固体浓度，减少上清液中铁含量。锰砂产水经过臭氧接触池和活性炭滤池后水质为TDS为2100mg/L，CODcr为50mg/L，悬浮固体浓度为20 mg/ L。活性炭滤池产水进入第一超滤，第一超滤的产水进入第一反渗透，反第一渗透采用两段反渗透膜串联，产水进产水收集池供用户回用，TDS<100mg/L，CODcr<5mg/L。第一反渗透的浓水经第二冷却塔冷却后进入机械加速第二澄清池除硬除固，机械加速第二澄清池的上清液进入反冲洗滤池，反冲洗滤池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，浓水进入软化系统，软化系统的产水进入第三反渗透、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7000mg/L，CODcr为300mg/L，电渗析浓水水质为TDS为120000mg/L，CODcr为800 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，少量母液返回机械加速第一澄清池进行再处理。

实施例2：

某大型造纸企业未经冷却前的尾水水质温度峰值达到45℃，TDS为1500mg/L，CODcr为100mg/L，总硬度为300mg/L，悬浮固体浓度为50 mg/L。尾水经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尾水提升至机械加速澄清池进行除硬和除悬浮固体处理，机械加速澄清池上清液水质TDS为1550mg/L，CODcr为100mg/L，总硬度为100，悬浮固体浓度为30 mg/L。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，减少上清液中铁含量。锰砂产水经过臭氧接触池和活性炭滤池后水质为TDS为1550mg/L，CODcr为40mg/L，悬浮固体浓度为15mg/ L。臭氧生物活性炭产水进入第一超滤，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回用，产水TDS<100mg/L，CODcr为<5mg/L。第一反渗透的浓水经第二冷却塔冷却后进入机械加速第二澄清池除硬除固，机械加速第二澄清池的上清液进入反冲洗滤池，反冲洗滤池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，浓水进入软化系统，软化系统的产水进入第三反渗透、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5000mg/L，CODcr为200mg/L，电渗析浓水水质为TDS为100000mg/L，CODcr为600mg/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，少量母液返回机械加速第一澄清池进行再处理。

实例3：

某造纸企业未经冷却前的尾水水质温度峰值达到48℃，TDS为1000mg/L，CODcr为50mg/L，总硬度为100mg/L，悬浮固体浓度为20 mg/L。尾水经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尾水提升至机械加速第一澄清池进行除硬和除悬浮固体处理，机械加速第一澄清池上清液水质TDS为1030mg/L，CODcr为50mg/L，总硬度为20 mg/L，悬浮固体浓度为35 mg/L。机械加速第一澄清池上清液经锰砂滤池进一步降低悬浮固体浓度，减少上清液中铁含量。锰砂产水经过臭氧接触池和活性炭滤池后水质为TDS为1030mg/L，CODcr为30mg/L，悬浮固体浓度为5mg/ L。臭氧生物活性炭产水进入第一超滤，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回用，TDS<100mg/L，CODcr为<5mg/L。第一反渗透的浓水经第二冷却塔冷却后进入机械加速第二澄清池除硬除固，机械加速第二澄清池的上清液进入反冲洗滤池，反冲洗滤池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，浓水进入软化系统，软化系统的产水进入第三反渗透、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3000mg/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，少量母液返回机械加速第一澄清池进行再处理。

Claims

1.一种造纸尾水中水回用零排放处理方法，包括以下工艺步骤：

（1）造纸尾水经过冷却塔后，进水温度冷却到35℃以下，然后自流至均质池；

（2）冷却后的造纸尾水通过提升泵由均质池提升至机械加速第一澄清池脱除尾水中的钙、镁、胶体离子及大颗粒固体，机械加速第一澄清池进水硬度为100~500mg/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35~50mg/L；

（3）机械加速第一澄清池产水自流进入锰砂滤池，进一步降低清液中的悬浮固体以及清液中铁的含量，锰砂滤池产水悬浮固体浓度为5~20mg/L；

（4）锰砂滤池产水自流至臭氧接触池，与臭氧在臭氧接触池内经停留时间10~30分钟进行氧化反应后，进入活性炭滤池，活性炭滤池上清液水质达到：COD≤50mg/L，硬度≤150mg/L；

（5）活性炭滤池上清液自流至超滤进水池，通过管道及泵连接到第一超滤，第一超滤产水进入到第一反渗透；第一反渗透产水进产水收集池后供用户回用，浓水进入机械加速第二澄清池，机械加速第二澄清池上清液通过反冲洗滤池后进入钠离子交换器进一步除硬处理；

（6）经过钠离子交换器和第二超滤处理后的产水进入第二反渗透、第三反渗透处理，第三反渗透浓水进第三超滤进行处理，第三超滤产水进第四反渗透处理，第二反渗透、第三反渗透、第四反渗透的产水进产水收集池与第一反渗透混合后供用户回用，第四反渗透浓水进入ED系统进行再浓缩，ED产水进ED产水箱后送用户，浓水供蒸发结晶，ED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10000~20000mg/L，CODcr为1~5mg/L； ED浓水水质TDS为80000~120000mg/L，CODcr为400~800 mg/L；ED产水水质TDS为3000~7000mg/L，CODcr100~300 mg/L；

（7）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，再经脱氧器除氧后进入蒸发器蒸发浓缩、随后进入结晶器进行蒸发结晶；蒸发器、结晶器均具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，与进水在换热器热交换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；结晶器的循环管处设置母液管定期排一定量母液至机械加速第一澄清池；

（8）结晶器盐腿中的结晶固体通过管道依次进入盐浆桶、盐增稠器、盐离心机，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后外卖，离心机的甩后液再回到盐浆桶处理。