CN105399284B - 一种造纸废水、污泥生态资源化方法 - Google Patents

一种造纸废水、污泥生态资源化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105399284B
CN105399284B CN201510976554.XA CN201510976554A CN105399284B CN 105399284 B CN105399284 B CN 105399284B CN 201510976554 A CN201510976554 A CN 201510976554A CN 105399284 B CN105399284 B CN 105399284B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sludge
pond
reed
wetland
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510976554.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105399284A (zh
Inventor
沈晓笑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201510976554.XA priority Critical patent/CN105399284B/zh
Publication of CN105399284A publication Critical patent/CN105399284A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105399284B publication Critical patent/CN105399284B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment
    • C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/26—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
    • C02F2103/28—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/10—Solids, e.g. total solids [TS], total suspended solids [TSS] or volatile solids [VS]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/06—Sludge reduction, e.g. by lysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2846—Anaerobic digestion processes using upflow anaerobic sludge blanket [UASB] reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/32—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae
    • C02F3/327—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae characterised by animals and plants
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20—Sludge processing

Abstract

本发明公开了一种造纸废水、污泥生态资源化方法，属于生态处理领域。包括污水预处理站和芦苇湿地，其中，污水预处理站包括调节池、初沉池、UASB池、好氧池、二沉池和污泥池，调节池、初沉池、UASB池、好氧池、二沉池和污泥池依次连接，二沉池分别与调节池和芦苇湿地连接，芦苇湿地包括芦苇污泥床、生态塘、表面流湿地和水平流湿地，二沉池和污泥池均与生态塘连接，生态塘、表面流湿地和水平流湿地依次连接，污水预处理站的布泥管均匀分布到芦苇污泥床上。它减少污水和污泥处理和排放建设和运行费用、提高能源的利用率、节约水资源、进而实现造纸行业的可持续发展。

Description

一种造纸废水、污泥生态资源化方法
技术领域
本发明涉及生态处理领域，尤其涉及一种造纸废水、污泥生态资源化方法。
背景技术
造纸企业一直是废水排放和污染排放的大户，所排放的造纸废水具有难降解有机物高、可生化性差、成分组成复杂。造纸企业废水和污泥排放面临巨大压力：一方面，2008年国家出台并实施了《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)排放标准要求COD≤60mg/L，氨氮≤5mg/L，总氮≤10mg/L，TP≤0.5mg/L，吨纸排水量≤15m3/t。明确规定了污染物的排放浓度和废水产生量。另一方面，国家加大了对废弃固体排放物的治理力度，污泥的处理处置显得尤为重要。此外，由于受经济转型影响，造纸企业技术短缺、资金不足，急需要适合企业特点的清洁生产和废水、污泥处理技术，进而实现投资低、运行成本小的可持续废水和污泥循环利用技术。
废水的深度处理与回用是解决污染的最有效途径，重点在于提高循环用水率，减少用水量和排放量，并能够充分利用废水中可再生资源。目前造纸废水处理及深度处理的方法主要有物理法、化学法、氧化法、生物法以及生态法等。其中生态法具有投资运行成本低、环境友好、处理效果稳定的特点，越来越受到关注。
芦苇(Phragmites Australis)是湿地中主要的植物，具有污染物去除效果好，耐盐分、耐低温等特点。并且是一种非常良好的非木材资源。因此，以芦苇代替木材进行制浆造纸，是解决目前木材资源短缺，促进造纸行业发展的必经之路。现有技术中虽然存在利用芦苇制浆造纸，但对于造纸产生的污水、污泥处理并没有有效的解决途径。
中国实用新型专利，授权公告号：CN 202671346 U，授权公告日：2013.01.16，一种造纸废水处理系统，发明了包括依次连通的物化处理单元、厌氧处理单元、生物选择单元、第一好氧处理单元、第二好氧处理单元和沉降单元；物化处理单元设有混凝剂投加装置；第一好氧处理单元设有微生物菌剂投加装置；第二好氧处理单元设有后生动物培养投加槽；第一好氧处理单元和第二好氧处理单元底部均设有与鼓风设备连通的曝气管网；沉降单元设有连通厌氧处理单元和生物选择单元的污泥回流管路。其不足之处在于，该发明中重点是达标排放，并未涉及污水和污泥回用，物化处理单元采用PAC，将会则增加系统的盐分，不便利于系统长期稳定运行，污水完全通过生化和物化方法处理，不仅仅投资和运行成本高，污水和污泥资源回收效果差。
中国发明专利，申请公布号：CN 102259966 A，申请公布日：2011.11.30，一种处理以废纸为原料造纸废水的方法，利用复合改性矿物粉体作为水处理剂处理造纸废水的方法。水处理剂具有除臭、脱色、提高固液分离速率，降低水中氨、氮、磷等的效果，处理造纸废水工艺简单、设备投资成本低、占地面积小，不仅可以实现废水100％的循环利用，还可将废水污泥用于再生纸板填料，改善纸张性能，实现污泥固体物的再利用。其不足之处在于，该发明的处理过程中存在短小纤维，在污泥中会引起发臭，系统难以长期稳定运行，水处理剂成本高，增加运行成本。
中国发明专利，授权公告号：CN103864266B，授权公告日：2015.11.04，公开了一种废纸造纸废水、污泥循环回用方法，提出了资源提取－产品加工－废物排放－再生利用过程，从废水处理工艺和车间回用上解决污水、污泥问题。其不足之处在于，该发明针对的是废纸造纸废水、污泥回用，同时在处理过程中加入了硅藻土混凝剂，增加了运行成本，污泥处理投资费用高，废水虽然进行了回用，但仍会造成造纸过程中新鲜水的用量增加，用水的成本增加。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术的造纸污水和污泥处理能耗高、低效率和二次污染的问题，本发明提供了一种造纸废水、污泥生态资源化方法。它实现了污水、污泥低能耗、高效率、低排放和生态化。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
一种造纸废水、污泥生态资源化系统，包括污水预处理站和芦苇湿地，其中，污水预处理站包括调节池、初沉池、UASB池、好氧池、二沉池和污泥池，调节池、初沉池、UASB池、好氧池、二沉池和污泥池依次连接，二沉池分别与调节池和芦苇湿地连接，芦苇湿地包括生态塘、表面流湿地和水平流湿地，二沉池和污泥池均与生态塘连接，生态塘、表面流湿地和水平流湿地依次连接，污水预处理站的布泥管均匀分布到芦苇污泥床上。
优选地，调节池底部设有穿孔管曝气系统。
优选地，初沉池和二沉池均采用辐流式。
优选地，生态塘岸边、表面流湿地、水平流湿地和芦苇污泥床上均种植芦苇。
优选地，水平流湿地出水进入造纸企业配浆池；对生态塘、表面流湿地、水平流湿地和芦苇污泥床中的芦苇进行收割，收割后芦苇用于车间制浆。
优选地，芦苇污泥床的滤料层的不均匀系数Cu小于4.0。
一种造纸废水、污泥生态资源化方法，其步骤为：
A、构建以上所述的一种造纸废水、污泥生态资源化系统；
B、造纸企业排放的废水通过污水管道收集至污水预处理站进行预处理；
C、在污水预处理站内经过初沉池后的水，一部分作为低端水回用至打浆，另一部分继续进入UASB池处理；其中，低端水回用水量和进入UASB池处理水量比例为1.5-2.5:1；
D、依次经过UASB池、好氧池和二沉池处理后的污水输送到芦苇湿地生态处理；
E、二沉池排出的污泥一部分输送到调节池内，另一部分输送到芦苇湿地生态处理；
F、通过回用管道将芦苇湿地处理后的作为高端回用水输送至造纸车间，将收割后的芦苇用于车间制浆，实现循环使用。
优选地，污水预处理站对造纸企业排放的废水处理至pH值6-9，COD≤350mg/L，BOD5≤100mg/L，SS≤150mg/L，盐分5000-8000mg/L；其步骤如下：
a.造纸企业排放的废水通过污水管道收集至调节池进行水质水量调节；
b.调节池出水通过水泵提升进入初沉池，通过初沉池去除大纤维,，大纤维回用至打浆；初沉池出水一部分作为低端水回用至打浆，另一部分继续进入UASB池处理，其中，低端水回用水量和进入UASB池处理水量比例为1.5-2.5:1；
c.初沉池出水自流进入UASB池，将B/C提高至0.30以上，UASB池COD容积负荷为3.0-5.0kg/(m3·d)，上升流速0.6-0.9m/h；
d.UASB池出水进入好氧池，在好氧条件下去除大部分有机物和氨氮，好氧池停留时间HRT＝18-24h，污泥浓度3500-4000mg/L，污泥负荷0.2-0.3kgCOD/kgMLSS·d；
e.好氧池出水进入二沉池，二沉池的作用是进行泥水分离，二沉池的污泥分别回流至调节池和污泥池；将二沉池产生的污泥一部分回流至调节池进行消化，另一部分进入污泥池，其中，二沉池回流至调节池的污泥和排放至污泥池的污泥比例为1:4-9；
f.二沉池出水全部进入芦苇湿地进一步处理；
g.污泥在污泥池中进行均质和消化，然后进入芦苇湿地进行生态处理。
优选地，芦苇湿地的水质处理过程为：
a)污水预处理站的二沉池的出水通过管道输送至生态塘，在生态塘内停留时间为1-2d；
b)生态塘出水自流进入表面流湿地进行复氧，停留时间10-20d；
c)表面流湿地出水进入水平流湿地，停留时间20-100d；水平流湿地通过配水渠闸门控制水平流湿地进水时间和干涸时间，进水时间周期和干涸时间周期比例为1：5-15，处理污水进水间隔时间7-15d，每次进水时间20-40min。
d)水平流湿地出水作为高端水送入造纸车间；
e)冬季对生态塘、表面流湿地、水平流湿地和芦苇污泥床中的芦苇进行收割，收割后芦苇用于造纸企业车间制浆。
优选地，芦苇湿地的污泥处理过程为：将预处理站的污泥池的污泥通过布泥管均匀分布到芦苇污泥床上，进行污泥生态化的处理；芦苇污泥床进泥和干涸周期为1-2月，每次进泥时间为40-80min，通过布泥管采用进泥阀门控制芦苇污泥床的进泥时间和次数，收割后的芦苇用于制浆。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明改进了传统的造纸废水“废水-处理-达标排放”和“污泥-脱水-外运处理”处理模式，提供了一种用于“废水-生物处理-生态处理-回用”和“污泥-均质-生态处理-回用”新模式，这种方法可以解决传统意义上的造纸企业污水、污泥处理后直接排放，大大降低了投资和运行成本和污染物排放更造成环境污染。从高消耗、低效率、高排放发展模式转变成低能耗、高效率、低排放发展模式，实现了企业水资源、污泥高效使用和循环利用，进而实现废纸企业可持续发展；
(2)本发明中造纸废水、污泥经过污水预处理站适度处理低端回用至造纸企业配浆池和芦苇湿地实现了高端回用至造纸企业蓄浆池，废水和污泥的全部回用，节约用水、降低纸浆的用量，进而降低企业废水和污泥处理成本，同时减少废水和污泥排放，充分实现节能减排；
(3)本发明中芦苇湿地中的芦苇100％作为造纸企业车间制浆原料，资源回收利用率高并且生态环境好，实现环境效益和经济效益的统一；
(4)本发明提供了造纸企业排放的废水经过污水预处理站进行预处理，大的纤维和低端回用水可直接回用至造纸车间打浆，出水水质达到pH值6-9，COD≤350mg/L，BOD5≤100mg/L，SS≤150mg/L，不使用混凝剂，处理过程中的不增加盐分，降低投资和处理成本，并提高预处理效果的稳定性。UASB－好氧工艺为主的生化处理工艺，有效降低影响废水循环的COD和氨氮浓度，初沉池中大纤维100％回用，初沉池出水一部分进入造纸企业作为低端水回用至打浆，一部分进入UASB池继续处理并最终进入芦苇湿地进一步处理；低端水回用水量和进入UASB池处理并最终芦苇湿地生态处理水量比例为1.5-2.5:1；最大限度的实现系统内的污泥减量化和污水适度处理，因此，投资省、运行费用低、见效快，推广应用价值高；
(5)本发明提供了预处理后的废水全部输送至芦苇湿地继续生态处理；经过芦苇湿地处理后水质达到pH值7.5-8.5，COD≤100mg/L，BOD5≤50.0mg/L，SS≤50.0mg/L。芦苇湿地出水全部回用至造纸车间，实现了污水处理低能耗、高效率、低排放和生态化，尤其是大大减少了造纸废水盐分的累计，降低对产品质量产生的影响，显著降低运行和投资费用，保证回用系统长期稳定；
(6)本发明提供了预处理过程中产生的污泥除了回用至调节池以外的全部污泥输送至芦苇湿地中进行处理，实现了污泥低能耗、高效率、低排放和生态化；
(7)本发明的结构原理简单、制作成本低、易于实现。
附图说明
图1为本发明的总体工艺流程图；
图2为本发明的预处理工艺流程图；
图3为本发明的芦苇湿地处理污水工艺流程图；
图4为本发明的芦苇湿地处理污泥工艺流程图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
实施例1
结合图1-4，一种造纸废水、污泥生态资源化系统，包括污水预处理站和芦苇湿地，其中，污水预处理站包括调节池、初沉池、UASB池、好氧池、二沉池和污泥池，调节池、初沉池、UASB池、好氧池、二沉池和污泥池依次连接，调节池底部设有穿孔管曝气系统，用于曝气充氧，初沉池和二沉池均采用辐流式，采用机械排泥，运行较好，设备较简单，沉淀效果好，日处理量大，对水体搅动小，有利于悬浮物的去除。
二沉池分别与调节池和芦苇湿地连接，芦苇湿地包括芦苇污泥床、生态塘、表面流湿地和水平流湿地，二沉池和污泥池均与生态塘连接，生态塘、表面流湿地和水平流湿地依次连接，污水预处理站的布泥管均匀分布到芦苇污泥床上。
生态塘岸边种植芦苇，种植密度9株/m2，处理悬浮物和磷，生态塘的坡比1:2-3，生态塘的深度为1.5-2.5m；
表面流湿地种植芦苇，种植密度9株/m2，去除有机物和氨氮，表流湿地总深度0.7-1.0m，其中水深度0.3-0.5m，剩余为滤料层深度，设置浮筒式曝气机，每个服务面积5-10m2；
水平流湿地种植芦苇，种植密度9株/m2，进行反硝化氨氮及有机物的处理，降低总氮浓度，水平流湿地总深度1.0-1.2m，采用配水花墙配水，底部设置通气管，水平流湿地出水进入造纸企业配浆池；
芦苇污泥床种植芦苇，芦苇污泥床的深度为1.0-1.2m，底部设置通气管，自然通气，不需要人工控制，芦苇污泥床内全为滤料层，滤料为火山岩、石英砂等不规则的滤料，滤料层的不均匀系数Cu小于4.0，一方面提高滤料的停留时间。另外一方面，减少滤料堵塞的机会。将污水、污泥在芦苇污泥床的净化控制在合理的范围。
生态塘、表面流湿地、水平流湿地和芦苇污泥床的大小设置也可以根据污水和污泥处理量大小设置，综合考虑污水污泥的处理成本和处理效果。
芦苇收割时间一般为冬季，12月-2月，被收割的芦苇高度一般为1.5m以上，对生态塘、表面流湿地、水平流湿地和芦苇污泥床中的芦苇进行收割，收割后芦苇用于造纸企业车间制浆。
一种造纸废水、污泥生态资源化方法，其步骤为：
A、构建以上所述的一种造纸废水、污泥生态资源化系统，其中芦苇污泥床设置4组以上，芦苇污泥床内设有布泥管，便于预处理站的污泥池的污泥通过布泥管均匀分布到芦苇污泥床上；
B、造纸企业排放的废水通过污水管道收集至污水预处理站进行预处理；
C、在污水预处理站内经过初沉池后的水，一部分作为低端水回用至打浆，另一部分继续进入UASB池处理；其中，低端水回用水量和进入UASB池处理水量比例为1.5-2.5:1；
D、依次经过UASB池、好氧池和二沉池处理后的污水输送到芦苇湿地生态处理；
污水预处理站对造纸企业排放的废水处理至pH值6-9，COD≤350mg/L，BOD5≤100mg/L，SS≤150mg/L，盐分5000-8000mg/L；其步骤如下：
a.造纸企业排放的废水通过污水管道收集至调节池进行水质水量调节；调节池停留时间14～18h；池底部设有穿孔管曝气系统，曝气强度1-3m3/(m2.h)，用于曝气充氧，便于对造纸企业排放的废水进行处理；
b.调节池出水通过水泵提升进入初沉池，通过初沉池去除大纤维，即沉淀的大纤维，大纤维回用至打浆；初沉池出水作为低端水回用至打浆，表面负荷0.6-0.8m3/(m2·h)；初沉池出水一部分进入造纸企业作为低端水回用至打浆，一部分进入UASB池继续处理；低端水回用水量和进入UASB池处理水量比例为1.5-2.5:1；
c.初沉池出水自流进入UASB池，在厌氧的条件下通过UASB池作用去除大部分难降解有机物，并且改善废水的可生化性，将B/C提高至0.30以上，UASB池COD容积负荷为3.0-5.0kg/(m3·d)，上升流速0.6-0.9m/h；
d.UASB池出水进入好氧池，在好氧条件下去除大部分有机物和氨氮，好氧池停留时间HRT＝18-24h，污泥浓度3500-4000mg/L，污泥负荷0.2-0.3kgCOD/kgMLSS·d；
e.好氧池出水进入二沉池，二沉池的作用是进行泥水分离，二沉池的污泥分别回流至调节池和污泥池，表面负荷0.7-0.9m3/m2·h；将二沉池产生的污泥回流至调节池进行消化，一部分进入污泥池。其中二沉池回流至调节池的污泥和排放至污泥池的污泥比例为1:4-9，一方面提高废水调节效果，另一方面，减少污泥排放，降低污泥处理成本；
f.二沉池出水全部进入芦苇湿地进一步处理；
g.污泥在污泥池中进行均质和消化，然后进入芦苇湿地进行生态处理，图4中预处理后污泥是图2中污泥池排出的污泥。
经过芦苇湿地处理后水质达到pH值7.5-8.5，COD≤100mg/L，BOD5≤50.0mg/L，SS≤50.0mg/L。芦苇湿地出水全部回用至造纸车间，实现了污水处理低能耗、高效率、低排放和生态化，尤其是大大减少了对造纸废水盐分的累计，不会对产品质量产生影响，保证回用系统长期稳定。
本发明中不使用混凝剂，不增加处理过程中的盐分。UASB－好氧工艺为主的生化处理工艺，有效降低COD、氨氮等影响废水循环的水质指标，初沉池中大纤维100％回用，初沉池出水一部分进入车间打浆，另一部分进入UASB继续处理并最终进入芦苇湿地进一步处理；低端水回用水量和进入UASB池处理并最终芦苇湿地生态处理水量比例为1.5-2.5:1；最大限度的实现系统内的污泥减量化和污水适度处理，因此，本方法投资省、运行费用低、见效快，推广应用价值高。
芦苇湿地的水质处理过程为：
a)污水预处理站的二沉池的出水通过管道输送至生态塘，在生态塘内停留时间为1-2d；
b)生态塘出水自流进入表面流湿地进行复氧，水力负荷0.05-0.1m3/m2.d，停留时间10-20d；
c)表面流湿地出水进入水平流湿地，表面水力负荷0.01-0.05m3/m2.d，停留时间20-100d，COD负荷0.0025-0.0125kgCOD/m2·d；水平流湿地设置2组以上，通过配水渠闸门控制水平流湿地进水时间和干涸时间，进水时间周期和干涸时间周期比例为1:5-15，处理污水进水间隔时间7-15天，每次进水时间20-40min。
d)水平流湿地出水作为高端水送入造纸车间，循环使用；
e)冬季对生态塘、表面流湿地、水平流湿地和芦苇污泥床中的芦苇进行收割，收割后芦苇用于造纸企业车间制浆。
E、二沉池排出的污泥一部分输送到调节池内，另一部分输送到芦苇湿地生态处理；其中，二沉池回流至调节池的污泥和排放至污泥池的污泥比例为1:4-9；一方面提高调节池的调节能力，消化一部分污泥；另一方面减少污泥去芦苇湿地的量。芦苇湿地的污泥处理过程为：将预处理站的污泥池的污泥通过布泥管均匀分布到芦苇污泥床上，进行污泥生态化的处理；芦苇污泥床设置4组以上，进泥和干涸周期为1-2月，每次进泥时间为40-80min，通过布泥管进泥阀门控制芦苇污泥床的进泥时间和次数，收割后的芦苇用于制浆。
F、通过回用管道将芦苇湿地处理后的出水作为高端回用水输送至造纸车间，将收割后的芦苇用于车间制浆，实现循环使用。
本发明中芦苇湿地中的芦苇100％作为造纸企业车间制浆原料，资源回收利用率高并且生态环境好，实现环境效益和经济效益的统一。
本发明中造纸废水、污泥经过污水预处理站适度处理低端回用至造纸企业配浆池和芦苇湿地实现了高端回用至造纸企业蓄浆池，废水和污泥的全部回用，节约用水、降低纸浆的用量，进而降低企业废水和污泥处理成本，同时减少废水和污泥排放，充分实现节能减排。
本发明改进了传统的造纸废水“废水-处理-达标排放”和“污泥-脱水-外运处理”的处理模式，提供了一种用于“废水-生物处理-生态处理-回用”和“污泥-均质-生态处理-回用”的新模式，这种方法可以解决传统意义上的造纸企业污水、污泥处理后直接排放，大大降低了投资和运行成本，减少了污染物排放造成的环境污染，从高消耗、低效率、高排放发展模式转变成低能耗、高效率、低排放发展模式，实现了企业水资源、污泥高效使用和循环利用，进而实现废纸企业可持续发展。
实施例2
某废纸企业生产能力为8万吨/年，废水产生量为3000t/d，pH值6-9，COD≤4000mg/L，BOD5≤1000mg/L，SS≤1500mg/L，盐分5000-8000mg/L。采用本发明的工艺，结合图1，图2，图3和图4。其结构和方法同实施例1，一种造纸废水、污泥生态资源化系统中，生态塘岸边种植芦苇，种植密度9株/m2，处理悬浮物和磷，生态塘的坡比1:2，生态塘的深度为1.5m；表面流湿地种植芦苇，种植密度9株/m2，去除有机物和氨氮，表流湿地总深度0.7m，其中水深度0.3m，剩余为滤料层深度，设置浮筒式曝气机，每个服务面积5m2；水平流湿地种植芦苇，种植密度9株/m2，进行反硝化氨氮及有机物的处理，降低总氮浓度，水平流湿地总深度1.0m，采用配水花墙配水，底部设置通气管，水平流湿地出水进入造纸企业配浆池；
芦苇污泥床种植芦苇，芦苇污泥床的深度为1.0m，底部设置通气管，自然通气，不需要人工控制，芦苇污泥床内全为滤料层，滤料为火山岩、石英砂等不规则的滤料，滤料层的不均匀系数Cu小于4.0，一方面提高滤料的停留时间。另外一方面，减少滤料堵塞的机会。将污水、污泥在芦苇污泥床的净化控制在合理的范围。
一种造纸废水、污泥生态资源化方法的步骤C中在污水预处理站内，低端水回用水量和进入UASB池处理水量比例为1.5:1；步骤D中，在污水预处理站的二沉池排出的污水指标，即污水预处理站对造纸企业排放的废水处理至pH值6，COD＝350mg/L，BOD5＝100mg/L，SS＝150mg/L，盐分5000mg/L；污水预处理站对造纸企业排放的废水处理的步骤a中，调节池停留时间14h，曝气强度1m3/(m2.h)，步骤b中，初沉池表面负荷0.6m3/(m2·h)，低端水回用水量和进入UASB池处理水量比例为1.5:1；步骤c中通过UASB池作用将B/C提高至0.31，UASB池COD容积负荷为3.0kg/(m3·d)，上升流速0.6m/h；步骤d中好氧池停留时间HRT＝18h，污泥浓度3500mg/L，污泥负荷0.2kgCOD/kgMLSS·d；步骤e中二沉池表面负荷0.7m3/m2·h；二沉池回流至调节池的污泥和排放至污泥池的污泥比例为1:4。
经过芦苇湿地处理后水质达到pH值7.5，COD＝100mg/L，BOD5＝50.0mg/L，SS＝50.0mg/L，芦苇湿地的水质处理过程中，步骤a)中在生态塘内停留时间为1d；步骤b)中表面流湿地水力负荷0.05m3/m2.d，停留时间10d；步骤c)中水平流湿地表面水力负荷0.01m3/m2.d，停留时间20d，COD负荷0.0025kgCOD/m2·d，水平流湿地设置3组，通过配水渠闸门控制水平流湿地进水时间和干涸时间，进水时间周期和干涸时间周期比例为1:5，处理污水进水间隔时间7天，每次进水时间20min。
芦苇湿地的污泥处理过程中，芦苇污泥床设置5组，进泥和干涸周期为1月，每次进泥时间为40min。
实施例3
某废纸企业生产能力为12万吨/年，废水产生量为3500t/d，采用本发明的工艺，结合图1，图2，图3和图4。其结构和方法同实施例1，一种造纸废水、污泥生态资源化系统中，生态塘岸边种植芦苇，种植密度9株/m2，处理悬浮物和磷，生态塘的坡比1:3，生态塘的深度为2.5m；表面流湿地种植芦苇，种植密度9株/m2，去除有机物和氨氮，表流湿地总深度1.0m，其中水深度0.5m，剩余为滤料层深度，设置浮筒式曝气机，每个服务面积10m2；水平流湿地种植芦苇，种植密度9株/m2，进行反硝化氨氮及有机物的处理，降低总氮浓度，水平流湿地总深度1.2m，采用配水花墙配水，底部设置通气管，水平流湿地出水进入造纸企业配浆池；
芦苇污泥床种植芦苇，芦苇污泥床的深度为1.2m，底部设置通气管，自然通气，不需要人工控制，芦苇污泥床内全为滤料层，滤料为火山岩、石英砂等不规则的滤料，滤料层的不均匀系数Cu小于4.0，一方面提高滤料的停留时间。另外一方面，减少滤料堵塞的机会。将污水、污泥在芦苇污泥床的净化控制在合理的范围。
一种造纸废水、污泥生态资源化方法的步骤C中在污水预处理站内，低端水回用水量和进入UASB池处理水量比例为2.5:1；步骤D中，在污水预处理站的二沉池排出的污水指标，即污水预处理站对造纸企业排放的废水处理至pH值9，COD＝250mg/L，BOD5＝80mg/L，SS＝120mg/L，盐分8000mg/L；污水预处理站对造纸企业排放的废水处理的步骤a中，调节池停留时间18h，曝气强度3m3/(m2.h)，步骤b中，初沉池表面负荷0.8m3/(m2·h)，低端水回用水量和进入UASB池处理水量比例为2.5:1；步骤c中通过UASB池作用将B/C提高至0.5，UASB池COD容积负荷为5.0kg/(m3·d)，上升流速0.9m/h；步骤d中好氧池停留时间HRT＝24h，污泥浓度4000mg/L，污泥负荷0.3kgCOD/kgMLSS·d；步骤e中二沉池表面负荷0.9m3/m2·h；二沉池回流至调节池的污泥和排放至污泥池的污泥比例为1:9。
经过芦苇湿地处理后水质达到pH值8.5，COD＝90mg/L，BOD5＝30.0mg/L，SS＝20.0mg/L，芦苇湿地的水质处理过程中，步骤a)中在生态塘内停留时间为2d；步骤b)中表面流湿地水力负荷0.1m3/m2.d，停留时间20d；步骤c)中水平流湿地表面水力负荷0.05m3/m2.d，停留时间100d，COD负荷0.0125kgCOD/m2·d，水平流湿地设置4组，通过配水渠闸门控制水平流湿地进水时间和干涸时间，进水时间周期和干涸时间周期比例为1:15，处理污水进水间隔时间15天，每次进水时间40min。
芦苇湿地的污泥处理过程中，芦苇污泥床设置7组，进泥和干涸周期为2月，每次进泥时间为80min。
污水预处理站和芦苇湿地的各处理单元处理效果如表1所示。
表1各处理单元运行效果表
实施例4
某废纸企业生产能力为10万吨/年，废水产生量为3300t/d，采用本发明的工艺，结合图1，图2，图3和图4。其结构和方法同实施例1，一种造纸废水、污泥生态资源化系统中，生态塘岸边种植芦苇，种植密度9株/m2，处理悬浮物和磷，生态塘的坡比1:2.5，生态塘的深度为2m；表面流湿地种植芦苇，种植密度9株/m2，去除有机物和氨氮，表流湿地总深度0.9m，其中水深度0.4m，剩余为滤料层深度，设置浮筒式曝气机，每个服务面积8m2；水平流湿地种植芦苇，种植密度9株/m2，进行反硝化氨氮及有机物的处理，降低总氮浓度，水平流湿地总深度1.1m，采用配水花墙配水，底部设置通气管，水平流湿地出水进入造纸企业配浆池；
芦苇污泥床种植芦苇，芦苇污泥床的深度为1.1m，底部设置通气管，自然通气，不需要人工控制，芦苇污泥床内全为滤料层，滤料为火山岩、石英砂等不规则的滤料，滤料层的不均匀系数Cu小于4.0，一方面提高滤料的停留时间。另外一方面，减少滤料堵塞的机会。将污水、污泥在芦苇污泥床的净化控制在合理的范围。
一种造纸废水、污泥生态资源化方法的步骤C中在污水预处理站内，低端水回用水量和进入UASB池处理水量比例为2.0:1；步骤D中，在污水预处理站的二沉池排出的污水指标，即污水预处理站对造纸企业排放的废水处理至pH值8，COD＝300mg/L，BOD5＝90mg/L，SS＝140mg/L，盐分6000mg/L；污水预处理站对造纸企业排放的废水处理的步骤a中，调节池停留时间16h，曝气强度2m3/(m2.h)，步骤b中，初沉池表面负荷0.7m3/(m2·h)，低端水回用水量和进入UASB池处理水量比例为2.0:1；步骤c中通过UASB池作用将B/C提高至0.4，UASB池COD容积负荷为4.0kg/(m3·d)，上升流速0.8m/h；步骤d中好氧池停留时间HRT＝20h，污泥浓度3800mg/L，污泥负荷0.25kgCOD/kgMLSS·d；步骤e中二沉池表面负荷0.8m3/m2·h；二沉池回流至调节池的污泥和排放至污泥池的污泥比例为1:8。
经过芦苇湿地处理后水质达到pH值8.0，COD＝98mg/L，BOD5＝40.0mg/L，SS＝30.0mg/L，芦苇湿地的水质处理过程中，步骤a)中在生态塘内停留时间为1.5d；步骤b)中表面流湿地水力负荷0.08m3/m2.d，停留时间15d；步骤c)中水平流湿地表面水力负荷0.03m3/m2.d，停留时间60d，COD负荷0.0120kgCOD/m2·d，水平流湿地设置3组，通过配水渠闸门控制水平流湿地进水时间和干涸时间，进水时间周期和干涸时间周期比例为1:10，处理污水进水间隔时间10天，每次进水时间30min。
芦苇湿地的污泥处理过程中，芦苇污泥床设置6组，进泥和干涸周期为1.5月，每次进泥时间为60min。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种造纸废水、污泥生态资源化方法，其特征在于：
A、一种造纸废水、污泥生态资源化系统，包括污水预处理站，还包括芦苇湿地，其中，污水预处理站包括调节池、初沉池、UASB池、好氧池、二沉池和污泥池，调节池、初沉池、UASB池、好氧池、二沉池和污泥池依次连接，二沉池分别与调节池和芦苇湿地连接，芦苇湿地包括生态塘、表面流湿地、水平流湿地和芦苇污泥床，二沉池与生态塘连接，污泥池与芦苇污泥床连接，生态塘、表面流湿地和水平流湿地依次连接，污水预处理站的布泥管均匀分布到芦苇污泥床上，构建所述的一种造纸废水、污泥生态资源化系统；
B、造纸企业排放的废水通过污水管道收集至污水预处理站进行预处理；
污水预处理站对造纸企业排放的废水处理至pH值6-9，COD≤350mg/L，BOD5≤100mg/L，SS≤150mg/L，盐分5000-8000mg/L；其步骤如下：
a.造纸企业排放的废水通过污水管道收集至调节池进行水质水量调节；
b.调节池出水通过水泵提升进入初沉池，通过初沉池去除大纤维，大纤维回用至打浆；初沉池出水一部分作为低端水回用至打浆，另一部分继续进入UASB池处理，其中，低端水回用水量和进入UASB池处理水量比例为1.5-2.5:1；
c.初沉池出水自流进入UASB池，将B/C提高至0.30以上，UASB池COD容积负荷为3.0-5.0kg/(m3·d)，上升流速0.6-0.9m/h；
d.UASB池出水进入好氧池，在好氧条件下去除大部分有机物和氨氮，好氧池停留时间HRT＝18-24h，污泥浓度3500-4000mg/L，污泥负荷0.2-0.3kgCOD/kgMLSS·d；
e.好氧池出水进入二沉池，二沉池的作用是进行泥水分离，二沉池的污泥分别回流至调节池和污泥池；将二沉池产生的污泥一部分回流至调节池进行消化，另一部分进入污泥池，其中，二沉池回流至调节池的污泥和排放至污泥池的污泥比例为1:4-9；
f.二沉池出水全部进入芦苇湿地进一步处理；
g.污泥在污泥池中进行均质和消化，然后进入芦苇湿地进行生态处理；
C、在污水预处理站内经过初沉池后的水，一部分作为低端水回用至打浆，另一部分继续进入UASB池处理；其中，低端水回用水量和进入UASB池处理水量比例为1.5-2.5:1；
D、依次经过UASB池、好氧池和二沉池处理后的污水输送到芦苇湿地生态处理；
E、二沉池排出的污泥一部分输送到调节池内，另一部分输送到芦苇湿地生态处理；
F、通过回用管道将芦苇湿地处理后的作为高端回用水输送至造纸车间，将收割后的芦苇用于车间制浆，实现循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种造纸废水、污泥生态资源化方法，其特征在于，芦苇湿地的水质处理过程为：
a)污水预处理站的二沉池的出水通过管道输送至生态塘，在生态塘内停留时间为1-2d；
b)生态塘出水自流进入表面流湿地进行复氧，停留时间10-20d；
c)表面流湿地出水进入水平流湿地，停留时间20-100d；水平流湿地通过配水渠闸门控制水平流湿地进水时间和干涸时间，进水时间周期和干涸时间周期比例为1：5-15，处理污水进水间隔时间7-15d，每次进水时间20-40min；
d)水平流湿地出水作为高端水送入造纸车间；
e)冬季对生态塘、表面流湿地、水平流湿地和芦苇污泥床中的芦苇进行收割，收割后芦苇用于造纸企业车间制浆。
CN201510976554.XA 2015-12-23 2015-12-23 一种造纸废水、污泥生态资源化方法 Active CN105399284B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510976554.XA CN105399284B (zh) 2015-12-23 2015-12-23 一种造纸废水、污泥生态资源化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510976554.XA CN105399284B (zh) 2015-12-23 2015-12-23 一种造纸废水、污泥生态资源化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105399284A CN105399284A (zh) 2016-03-16
CN105399284B true CN105399284B (zh) 2018-03-30

Family

ID=55465096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510976554.XA Active CN105399284B (zh) 2015-12-23 2015-12-23 一种造纸废水、污泥生态资源化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105399284B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107662981A (zh) * 2017-11-13 2018-02-06 苏州德华生态环境科技股份有限公司 一种用于河道治理的截留湿地系统
CN112095579A (zh) * 2020-08-21 2020-12-18 盐城工学院 在堆场疏浚淤泥内形成生态排水及深部淤泥快速土壤化方法
CN114349271B (zh) * 2021-12-27 2023-12-29 莆田市超淇纸业有限公司 一种彩色薄页纸废水零排放的处理方法
CN114804538A (zh) * 2022-05-19 2022-07-29 山东合创新材料有限公司 一种用于制造纱管纸的初沉池污泥回用工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1313836A (zh) * 1998-08-20 2001-09-19 苏伊士-里昂水务公司 用于处理小行政单位排放物的方法与设备
CN1579961A (zh) * 2003-08-04 2005-02-16 江苏双灯纸业有限公司 利用封闭芦苇湿地系统处理造纸废水的工艺
CN101077817A (zh) * 2006-05-24 2007-11-28 云南省江川恒昌造纸有限责任公司 再生纸造纸废水处理方法
CN101698556A (zh) * 2009-11-05 2010-04-28 北京美绿环境工程有限责任公司 一种麦草浆造纸中段废水处理方法及处理设备
CN205241469U (zh) * 2015-12-23 2016-05-18 沈晓笑 一种造纸废水、污泥生态资源化系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1313836A (zh) * 1998-08-20 2001-09-19 苏伊士-里昂水务公司 用于处理小行政单位排放物的方法与设备
CN1579961A (zh) * 2003-08-04 2005-02-16 江苏双灯纸业有限公司 利用封闭芦苇湿地系统处理造纸废水的工艺
CN101077817A (zh) * 2006-05-24 2007-11-28 云南省江川恒昌造纸有限责任公司 再生纸造纸废水处理方法
CN101698556A (zh) * 2009-11-05 2010-04-28 北京美绿环境工程有限责任公司 一种麦草浆造纸中段废水处理方法及处理设备
CN205241469U (zh) * 2015-12-23 2016-05-18 沈晓笑 一种造纸废水、污泥生态资源化系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105399284A (zh) 2016-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202054705U (zh) 磁加载a2/o污水处理装置
CN105399284B (zh) 一种造纸废水、污泥生态资源化方法
CN109879527B (zh) 一种复杂高浓度有机氨氮废水的强化处理方法及系统
CN116835758A (zh) 一种生物-生态耦合污水处理方法
CN108218150A (zh) 一种农村生活污水处理池以及处理方法
CN100484886C (zh) 废纸造纸废水的处理方法
CN207877509U (zh) 一种低碳源污水的强化脱氮除磷的装置
CN114291964A (zh) 一种脱氮回收磷的污水处理系统及其方法
CN210736456U (zh) 用于垃圾焚烧电站中垃圾渗滤液零排放的处理装置
CN103739172B (zh) 一种用于工业园区水循环回用的方法
CN107445304B (zh) 适于潜流人工湿地的强化脱氮方法及强化脱氮湿地系统
CN105130092A (zh) 一种印染废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置及方法
CN105036819A (zh) 利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的设施及方法
CN203200124U (zh) 一种废纸造纸废水高效处理与综合回收利用装置
CN103204585B (zh) 活性污泥法污水处理工艺
CN205295095U (zh) 一种滞流黑臭水体治理的系统
CN109775936B (zh) 一种低能耗生活污水处理系统
CN103304029A (zh) 一种处理农村分散式污水的人工土壤渗滤系统
CN205241469U (zh) 一种造纸废水、污泥生态资源化系统
CN101891346A (zh) 一种化学机械制浆废水的生物处理减排方法
CN201280478Y (zh) 淀粉废水生态净化系统
CN205011552U (zh) 一种造纸废水处理系统
CN211644786U (zh) 新农村生活污水生化湿地生态净化系统
CN210595462U (zh) 一种双室人工快速渗滤污水净化系统
CN114436467A (zh) 一种垃圾中转站渗滤液处理一体化装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant