CN105461160B - 一种造纸废水深度处理装置 - Google Patents

Abstract

一种造纸废水深度处理装置，包括一级物化处理装置、二级生化处理装置，混凝沉淀池、微滤池，其特征在于，还包括中央控制单元、污水缓冲罐体、复合生物絮凝剂缓冲罐体、生物絮凝剂缓冲罐体、第一污水流量计、第二污水流量计、混合管道、搅拌池，该装置结构简单，成本低，能有效的对二级处理过后的污水进行进一步的深度处理，提高了原料的回用率，降低了生产成本，并进一步降低了排水COD和色度，保护了环境和人们的健康，方便维护。

Description

一种造纸废水深度处理装置

技术领域

本发明属于造纸废水处理技术领域，尤其是一种造纸废水深度处理装置。

背景技术

目前，我国造纸工业不合理的原料结构以及规模结构，再加上较低的技术装备水平，导致了我国造纸工业的水、能源、物料的高消耗比，并产生大量的水污染源，我国造纸工业面临的环保压力巨大、污染防治任务十分艰巨。

造纸生产过程中用水很多，生产1吨纸约需水300-500m³，在造纸废水中，不仅含有大量造纸原料(约有20％原料随废水流失)，而且含有大量化学药品及其他杂质，一旦造纸废水不经处理任意排放，会对水体造成极大的危害。根据造纸原料的不同，可分为原料造纸和废纸造纸，两者所含污染物有所差别。

原料造纸污水的类型主要有以下几种：

1)、蒸煮木浆(或草浆)所生成的废液，又称黑液。

2)、打浆机和精浆机排出的污水，称打浆污水。

3)、造纸机污水，其中可以直接使用的称为白水。

其中主要污染物有以下几种：

1)、悬浮物：包括可沉降悬浮物和不可沉降悬浮物，主要是纤维和纤维细料(即破碎的纤维碎片和杂细胞)

2)、易生物降解有机物：包括低分子量的半纤维素、甲醇、乙酸、甲酸、糖类等。

3)、难生物降解有机物：主要来源于纤维原料中所含的木质素和 大分子碳水化合物。

4)、毒性物质：黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸等。

5)、酸碱毒物：碱法制浆污水pH值为9～10。

6)、色度：制浆污水中所含残余木质素是高度带色的。

废纸造纸污水的SS、COD较高，COD则由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成，通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分，当污水中SS被去除时，绝大部分非溶解性COD同时被去除。因此，废纸造纸污水处理要解决的主要问题是去除SS和COD。

我国造纸废水处理普遍采用一级物化处理+二级生化处理工艺，二级处理后出水中COD和色度值均较高。经过前段的生化处理，二级处理后出水中残留的多为难生物降解的有毒有害物质，排入到水体中，会给环境带来潜在危害。因此在二级生化处理后有必要对排水进行深度处理，进一步降低排水COD和色度，降低环境危害性，同时提高其回用价值。因此研发高效的造纸废水深度处理新工艺、新装置、新药剂对社会和企业都具有重大意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种造纸废水深度处理装置，该装置结构简单，成本低，能有效的对二级处理过后的污水进行进一步的深度处理，提高了原料的回用率，降低了生产成本，并进一步降低了排水COD和色度，保护了环境和人们的健康。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种造纸废水深度处理装置，包括一级物化处理装置、二级生化处理装置，混凝沉淀池、微滤池，还包括中央控制单元、污水缓冲罐体、复合生物絮凝剂缓冲罐体、生物絮凝剂缓冲罐体、第一污水流量计、第二污水流量计、混合管道、搅拌池，所述一级物化处理装置通过管道与二级生化处理装置的一端相连，所述二级生化处理装置的另一端通过管道与污水缓冲罐体的一端相连，所述二级生化处理装置与污水缓冲罐体之间的管道 中设有第一污水流量计，所述污水缓冲罐体的另一端以及复合生物絮凝剂缓冲罐体均通过管道与所述混合管道的上部相通，所述混合管道的下部与搅拌池相通，所述搅拌池设置有滤布式搅拌装置，所述滤布式搅拌装置至少为两套，所述生物絮凝剂缓冲罐体通过管道与搅拌池相连，所述污水缓冲罐体的另一端与混合管道之间的管道中设置有第二污水流量计，所述污水缓冲罐体的另一端、复合生物絮凝剂缓冲罐体以及传统生物絮凝剂缓冲罐体的管道处均设置有电动控制阀门，所述中央控制单元与第一污水流量计、第二污水流量计、电动控制阀门以及滤布式搅拌装置电连接，其中

所述中央控制单元的控制工作步骤如下；

1、读取第一污水流量计的污水流量读数，确定污水缓冲罐体的另一端电动阀门的开关大小。

2、通过第二污水流量计实时读取流量数据，传送至中央控制单元计算，来确定复合生物絮凝剂缓冲罐体以及生物絮凝剂缓冲罐体的管道电动控制阀门的开关大小。

3、控制滤布式搅拌装置的交替工作及升起冲洗更换操作。

因为造纸生产过程中，污水产生量是不确定的，所以设置一个污水缓冲罐体，能更好的按比例调节污水的排放量，使污水的排放量基本保持在一个恒定值，有利于复合生物絮凝剂以及生物絮凝剂的有效配比。

所述基本保持在一个恒定值是指在污水缓冲罐体排放污水时，污水排放速度值基本上保持在一个恒定值上。

作为一种举例说明，所述滤布式搅拌装置采用中间轴带动扇叶旋转的结构方式。

作为一种举例说明，所述扇叶为三角形滤布袋。

作为一种举例说明，所述混合管道内装有旋转叶轮，能更好的使污水与复合生物絮凝剂进行管道混合。

作为一种举例说明，所述微滤池采用砂滤结构方式。

所述生物絮凝剂的酶学工艺合成的步骤如下：

(1)根据水处理中对生物絮凝剂动力粘度的要求，配制具体浓度的蔗糖溶液；

(2)在蔗糖溶液中加入氯化钙溶液；

(3)用28％的醋酸缓冲溶液调节上述溶液的pH值在5.25～5.35范围；

(4)向上述溶液中加入适量的葡聚糖蔗糖酶溶液，混匀后，用9.8％醋酸调节pH值在5.25～5.35范围；

(5)将上述溶液置于恒温水浴中，调节搅拌，充分反应直至溶液达到所要求的动力粘度；

(6)对反应产物进行加热灭菌，过滤除杂，纯化浓缩后即得最终产品。

所述复合生物絮凝剂是上述以蔗糖为原材料、以生物酶学工艺合成的生物絮凝剂，与聚合无机盐复合配比后生产出的絮凝剂。经过大量实验室研究以及现场中大规模试验验证，用复合生物絮凝剂替代传统单一的絮凝剂应用于造纸废水深度处理时，对减少二次污染、提高絮凝效果和优化处理工艺效果显著。

经过大量实验验证，通过先加入复合生物絮凝剂，后加入生物絮凝剂时，污水处理效果显著，各个配比量的数据最优比为：

通过实验验证，

当采用第一组数据比进行污水处理时，污水前后没有变化；

当采用第二组数据比进行污水处理时，复合生物絮凝剂、生物絮凝剂添加到最大值时，在达到国家关于污水排放标准的同时，原料回收率最大，污水处理效果最好，但生产成本相对较高；

当采用第三组数据比进行污水处理时，污水符合国家排放标准，污水处理效果较为理想，原料回收率较高，生产成本较低，综合性价比最高。

当采用第四组最低配比数据进行污水处理时，污水排放虽符合国家排放标准，但色度值较高，COD、氨氮处理效果较差，原料回收率较低，但企业生产成本相对最低。

本发明的有意效果是：该发明提供了一种造纸废水深度处理装置，该装置结构简单，成本低，能有效的对二级处理过后的污水进行进一步的深度处理，提高了原料的回用率，降低了生产成本，并进一步降低了排水COD和色度，保护了环境和人们的健康，方便维护。

附图说明

图1是本发明一种造纸废水深度处理装置的原理结构示意图；

图2是本发明一种造纸废水深度处理装置的中央控制单元的控制工作流程图；

图3是本发明一种造纸废水深度处理装置的滤布式搅拌装置的单个滤袋图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

由图1所示，一种造纸废水深度处理装置，包括一级物化处理装置、二级生化处理装置，混凝沉淀池、微滤池，还包括中央控制单元、污水缓冲罐体、复合生物絮凝剂缓冲罐体、生物絮凝剂缓冲罐体、第 一污水流量计101、第二污水流量计102、混合管道103、搅拌池104，所述一级物化处理装置通过管道与二级生化处理装置的一端相连，所述二级生化处理装置的另一端通过管道与污水缓冲罐体的一端相连，所述二级生化处理装置与污水缓冲罐体之间的管道中设有第一污水流量计101，所述污水缓冲罐体的另一端以及复合生物絮凝剂缓冲罐体均通过管道与所述混合管道103的上部相通，所述混合管道103的下部与搅拌池104相通，所述搅拌池104设置有滤布式搅拌装置105，所述滤布式搅拌装置105至少为两套，所述生物絮凝剂缓冲罐体通过管道与搅拌池104相连，所述污水缓冲罐体的另一端与混合管道103之间的管道中设置有第二污水流量计102，所述污水缓冲罐体的另一端、复合生物絮凝剂缓冲罐体以及生物絮凝剂缓冲罐体的管道处均设置有电动控制阀门，所述中央控制单元与第一污水流量计101、第二污水流量计102、电动控制阀门以及滤布式搅拌装置105电连接，其中

参见图2所示，所述中央控制单元的控制工作步骤如下；

1、读取第一污水流量计101的污水流量读数，确定污水缓冲罐体的另一端电动阀门的开关大小201。

2、通过第二污水流量计102实时读取流量数据，传送至中央控制单元计算，来确定复合生物絮凝剂缓冲罐体以及生物絮凝剂缓冲罐体的管道电动控制阀门的开关大小202。

3、控制滤布式搅拌装置105的交替工作及升起冲洗更换操作203。

因为造纸生产过程中，污水产生量是不确定的，所以设置一个污水缓冲罐体，能更好的按比例调节污水的排放量，使污水的排放量基本保持在一个恒定值，有利与复合生物絮凝剂以及生物絮凝剂的有效配比。

所述基本保持在一个恒定值是指在污水缓冲罐体排放污水时，污水排放速度值基本上保持在一个恒定值上。

作为一种举例说明，所述滤布式搅拌装置105采用中间轴带动扇叶旋转的结构方式。

参加图3所示，作为一种举例说明，所述每套滤布式搅拌装置105至少包含两个扇叶。所述扇叶为三角形滤布袋301，三角形滤布袋301能够好的增大接触面积，能更多的回收废水中的原料。两个搅拌装置交替工作，当一个搅拌装置的滤袋装满时，可以停止旋转升起更换，另一套搅拌装置同时旋转开始工作。

作为一种举例说明，所述混合管道103内装有旋转叶轮，能更好的使污水与复合生物絮凝剂进行管道混合。

作为一种举例说明，所述微滤池采用砂滤结构方式。

所述复合生物絮凝剂的酶学工艺合成的步骤如下：

(1)根据水处理中对生物絮凝剂动力粘度的要求，配制具体浓度的蔗糖溶液；

(2)在蔗糖溶液中加入氯化钙溶液；

(3)用28％的醋酸缓冲溶液调节上述溶液的pH值在5.25～5.35范围；

(4)向上述溶液中加入适量的葡聚糖蔗糖酶溶液，混匀后，用9.8％醋酸调节pH值在5.25～5.35范围；

(5)将上述溶液置于恒温水浴中，调节搅拌，充分反应直至溶液达到所要求的动力粘度；

(6)对反应产物进行加热灭菌，过滤除杂，纯化浓缩后即得最终产品。

所述复合生物絮凝剂是上述以蔗糖为原材料、以生物酶学工艺合成的生物絮凝剂，与聚合无机盐复合配比后生产出的絮凝剂。经过大量实验室研究以及现场中大规模试验验证，用复合生物絮凝剂替代传 统单一的絮凝剂应用于造纸废水深度处理时，对减少二次污染、提高絮凝效果和优化处理工艺效果显著。

经过大量实验验证，通过先加入复合生物絮凝剂，后加入生物絮凝剂时，污水处理效果显著，各个配比量的数据最优比如下表：

通过实验验证，

当采用第一组数据比进行污水处理时，污水前后没有变化；

当采用第二组数据比进行污水处理时，复合生物絮凝剂、生物絮凝剂添加到最大值时，在达到国家关于污水排放标准的同时，原料回收率最大，污水处理效果最好，但生产成本相对较高；

当采用第三组数据比进行污水处理时，污水符合国家排放标准，污水处理效果较为理想，原料回收率较高，生产成本较低，综合性价比最高。

当采用第四组最低配比数据进行污水处理时，污水排放虽符合国家排放标准，但色度值较高，COD_Cr、氨氮处理效果较差，原料回收率较低，但企业生产成本相对最低。

以上不同的配比方式可以提供不同的处理效果，厂家在进行污水处理时可以参照实验数据，自行决定最适合自己的配比方案。

冬季时，为了防止管道冰封现象，可以在管道及所述的混合管道103中加装电伴热带。

该发明提供了一种造纸废水深度处理装置，该装置结构简单，成本低，能有效的对二级处理过后的污水进行进一步的深度处理，提高了原料的回用率，降低了生产成本，并进一步降低了排水COD和色度，保护了环境和人们的健康，方便维护。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种造纸废水深度处理装置，包括一级物化处理装置、二级生化处理装置，混凝沉淀池、微滤池，其特征在于，还包括中央控制单元、污水缓冲罐体、复合生物絮凝剂缓冲罐体、生物絮凝剂缓冲罐体、第一污水流量计、第二污水流量计、混合管道、搅拌池，所述一级物化处理装置通过管道与二级生化处理装置的一端相连，所述二级生化处理装置的另一端通过管道与污水缓冲罐体的一端相连，所述二级生化处理装置与污水缓冲罐体之间的管道中设有第一污水流量计，所述污水缓冲罐体的另一端以及复合生物絮凝剂缓冲罐体均通过管道与所述混合管道的上部相通，所述混合管道的下部与搅拌池相通，所述搅拌池设置有滤布式搅拌装置，所述滤布式搅拌装置采用中间轴带动扇叶旋转的结构方式，每个滤布式搅拌装置至少包含两个扇叶，所述扇叶为三角形滤布袋，所述滤布式搅拌装置至少为两套；所述生物絮凝剂缓冲罐体通过管道与搅拌池相连，所述污水缓冲罐体的另一端与混合管道之间的管道中设置有第二污水流量计，所述污水缓冲罐体的另一端、复合生物絮凝剂缓冲罐体以及生物絮凝剂缓冲罐体的管道处均设置有电动控制阀门，所述中央控制单元与第一污水流量计、第二污水流量计、电动控制阀门以及滤布式搅拌装置电连接，其中

所述中央控制单元的控制工作步骤如下；

①读取第一污水流量计的污水流量读数，确定污水缓冲罐体的另一端电动阀门的开关大小；

②通过第二污水流量计实时读取流量数据，传送至中央控制单元计算，来确定复合生物絮凝剂缓冲罐体以及生物絮凝剂缓冲罐体的管道电动控制阀门的开关大小；

③控制滤布式搅拌装置的交替工作及升起冲洗更换操作。

2.根据权利要求1所述的一种造纸废水深度处理装置，其特征在于，所述复合生物絮凝剂是以蔗糖为原材料、以生物酶学工艺合成的生物絮凝剂，与聚合无机盐复合配比后生产出的絮凝剂。

3.根据权利要求2所述的一种造纸废水深度处理装置，其特征在于，所述复合生物絮凝剂、生物絮凝剂以及污水的体积比为1：1.15:3000。

4.根据权利要求3所述的一种造纸废水深度处理装置，其特征在于，所述复合生物絮凝剂、生物絮凝剂以及污水的体积比为0.8:1:3000。

5.根据权利要求4所述的一种造纸废水深度处理装置，其特征在于，所述复合生物絮凝剂、生物絮凝剂以及污水的体积比为0.75：0.9:3000。

6.根据权利要求5所述的一种造纸废水深度处理装置，其特征在于，所述混合管道内装有旋转叶轮。

7.根据权利要求6所述的一种造纸废水深度处理装置，其特征在于，所述微滤池采用砂滤结构方式。

8.根据权利要求6所述的一种造纸废水深度处理装置，其特征在于，所述管道及混合管道中装有电伴热带。