CN106045191A - 一种造纸废水回用系统与工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种造纸废水回用系统与工艺，包括调节池、混凝沉淀池、UASB反应器、MBR膜生物反应器、Super RO膜装置、污泥浓缩池、污泥压滤机；造纸废水通过第一进水端进入所述调节池，所述第一出水端与所述第二进水端连通，所述第二出水端与第三进水端连通，所述第三出水端与所述第四进水端连通，所述第四出水端与所述第五进水端连通，所述第五产水出水端与管道连通。本发明改进了传统造纸废水回用系统，提高系统的抗负荷冲击能力，出水水质稳定；系统自动化程度高，易于管理和方便维护；系统构筑物数量少，节省了系统建设成本，降低了系统占地面积。

Description

一种造纸废水回用系统与工艺

技术领域

本发明属于造纸废水处理技术领域。

背景技术

随着纸张的产量和消费的增加，造纸工业用水量和废水排放量也随之增加。在世界范围内，造纸工业水污染治理已经成为造纸行业乃至整个社会关注的热点，也是造纸工业生存发展的关键。造纸工业是投资大、能耗高、对环境污染严重的行业之一，其污染特点是废水排放量大、化学需氧量高，废水中纤维悬浮物多。

目前造纸厂废水处理以活性污泥为主的生物好氧二级处理，完全能使BOD和SS得去除率达到95％以上，但是生物处理法COD的去除率一般在60％左右，要是COD达标需要进行三级处理，使其水质达到要求。造纸废水中可溶性有机物含量高，有机物的耗氧降解将造成体系氧气不足，有机物负荷率低，营养缺乏，容易引起污泥膨胀，容易导致系统处理效果下降，出水水质不稳定；且活性污泥性能和出水水质的影响因素较多，系统处理效果难以控制。

发明内容

本发明所要实现的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种造纸废水回用系统与工艺。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

造纸废水回用系统包括：调节池、混凝沉淀池、UASB反应器(Up-flow AnaerobicSludge Bed/Blanket，上流式厌氧污泥床反应器)、MBR膜生物反应器(MembraneBio-Reactor，膜生物反应器)、Super RO膜装置(super reverse osmosis，特种反渗透)、污泥浓缩池、污泥压滤机；造纸废水通过调节池的第一进水端进入所述调节池，所述调节池第一出水端与所述混凝沉淀池第二进水端连通，所述混凝沉淀池第二出水端与所述UASB反应器第三进水端连通，所述UASB反应器第三出水端与所述MBR膜生物反应器第四进水端连通，所述MBR膜生物反应器第四出水端与所述Super RO膜装置第五进水端连通，所述Super RO膜装置第五产水出水端与管道连通。

进一步的，所述造纸废水回用系统还包括酸碱罐，与所述调节池连通。

进一步的，所述调节池还设有推流器，用于调节所述造纸废水的水质水量。

进一步的，所述UASB反应器与MBR膜生物反应器之间设有回流管道。

进一步的，所述Super RO膜装置的第五浓水出水端与调节池设有回流管道。

进一步的，所述造纸废水回用系统还包括沼气柜，与所述UASB反应器连通，用于收集沼气。

进一步的，所述污泥浓缩池与所述混凝沉淀池、UASB反应器、MBR膜生物反应器通过管道连通。

进一步的，所述污泥浓缩池和污泥压滤机的滤液通过回流管道回流至所述调节池。

进一步的，所述造纸废水回用系统还包括污泥泵，所述混凝沉淀池、UASB反应器和MBR膜生物反应器其中至少一个通过所述通过污泥泵与所述污泥浓缩池相连。

一种采用本发明所述的造纸废水回用系统的造纸废水回用工艺，所述造纸废水回用工艺包括如下步骤：

S1.将造纸废水送入调节池，调节所述造纸废水的pH至中性，搅拌机给予充分的搅拌混合以均衡水量水质；

S2.将经步骤S1处理后的所述造纸废水引入混凝沉淀池中，通过投加药剂和混凝反应池进行混凝反应，沉淀排出沉淀浓缩池；

S3.将经S2处理后的造纸废水引入UASB厌氧生物反应器，分解所述造纸废水中的有机物后生成沼气，使所述UASB厌氧生物反应器中的污泥降解废水中的污染物，发生絮凝后产生沉淀，并将产生的沉淀排至污泥浓缩池；

S4.将S3中的产水引入MBR膜生物反应器，进行好氧生化处理和反硝化反应，降解所述印染废水中的有机污染物，产生的污泥部分回流至所述UASB厌氧生物反应器，部分排入污泥浓缩池；

S5.将S4中的产水引入通过Super RO膜装置，经Super RO膜装置过滤；

S6.污泥浓缩池将在混凝沉淀池、UASB厌氧生物反应器、MBR膜生物反应器、SuperRO膜装置中所产生的污泥进一步浓缩，滤液可回流至所述调节池，浓缩后的污泥输入污泥压滤机处理；

S7.所述污泥压滤机对浓缩后的污泥进行脱水处理，滤液回流至所述调节池，产生的残渣外运。

与现有技术相比，本发明将膜技术与生物处理技术结合，提高系统处理效果，具有稳定的出水水质；系统自动化程度高，易于管理与维护；减少所述造纸废水回用系统的构筑物，降低建设成本，系统占地面积更小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述造纸废水回用系统的示意图；

图2为本发明所述造纸废水回用工艺流程图；

图3为传统造纸废水回用工艺流程图；

附图标记为：1-调节池；101-第一进水端；102-第一出水端；2-混凝沉淀池；201-第二进水端；202第二出水端；3-UASB反应器；301-第三进水端；302-第三出水端；4-MBR膜生物反应器；401-第四进水端；402-第四出水端；5-Super RO膜装置；501-第五进水端；502-第五浓水出水端；503-第五产水出水端；6-污泥浓缩池；7-污泥压滤机；8-加药罐；9-沼气柜；10-酸碱罐。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，造纸废水回用系统包括：调节池1、混凝沉淀池2、UASB反应器3、MBR膜生物反应器4、Super RO膜装置5、污泥浓缩池6、污泥压滤机7；所述第一出水端102与所述第二进水端201连通，所述第二出水端202与第三进水端301连通，所述第三出水端302与所述第四进水端401连通，所述第四出水端402与所述第五进水端501连通，所述第五产水出水端503与管道连通。所述UASB反应器3、MBR膜生物反应器4、Super RO膜装置5均可通过程序控制，系统自动化程度高，易于管理和维护。

作为优选，所述造纸废水回用系统还包括酸碱罐10，与所述调节池1连通，通过程序控制，向所述调节池1添加酸和碱，调节所述造纸废水的pH。所述调节池还设有推流器，用于均衡所述造纸废水的水质水量。

所述造纸废水回用系统还包括加药罐8，通过向所述混凝沉淀池2添加絮凝剂产生沉淀，所述絮凝剂包括但不限于聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM，所产生的沉淀通过管道排至所述污泥浓缩6，所述混凝沉淀池2的产水流至所述UASB反应器3。

在所述UASB反应器3中，造纸废水与污泥进行混合接触，造纸废水中的有机物被污泥中的微生物分解生成沼气，污泥则发生絮凝而沉淀，水则从所述第三出水端302排出。作为优选，所述造纸废水回用系统还包括沼气柜9，用于收集所述UASB所产生的沼气。

所述UASB反应器3的产水流至所述MBR膜生物反应装置4，所述MBR膜生物反应装置4利用好氧生物降解所述造纸废水中的有机污染物，结合了膜技术与污水生物处理技术，强化了生物反应器的功能，与传统的生物处理方法相比，MBR膜生物反应装置4生化效率高、出水水质不受外界环境以及污水成分影响，抗负荷冲击能力强、出水水质稳定；且MBR膜生物反应装置4占地面积小，排泥周期长，可实现自动控制。作为优选，所述MBR膜生物反应装置4与UASB反应器3之间还设有回流导管，将MBR膜生物反应装置4中部分污泥回流至所述UASB反应器3中，增加所述UASB反应器3中的厌氧生物，增强所述UASB反应器3中所发生的厌氧反应。

所述混凝沉淀池2、与UASB反应器3、MBR膜生物反应装置4中至少有一个通过污泥泵与所述污泥浓缩池6连通，收集在所述混凝沉淀池2、MBR膜生物反应装置4与UASB反应器3所产生的沉淀。所述污泥压滤机7与污泥浓缩池6连通，所述污泥压滤机7产生的残渣外运处理，所述污泥压滤机7与污泥浓缩池6所产生的滤液通过回流管道回流至所述调节池1。

所述MBR膜生物反应装置出水端402与所述Super RO膜装置5第五进水端501连通。所述Super RO膜装置5具有第五进水端501，第五产水出水端503，第五浓水出水端502，均设置在所述Super RO膜装置5的上部，方便取水、检修和维护。所述第五浓水出水端502与调节池1之间还设有回流管，将在Super RO膜装置1产生的浓水回流至调节池1；所述第五产水出水端503与管道流通，作为系统水二次利用。所述Super RO膜装置5所采用的膜与一般的RO反渗透膜相比，分离层更厚，亲水性更好，膜通量大，表面光滑，表面电位接近于零，减少细菌等微生物在膜表面的吸附，使用寿命更长，反渗透的效果更好。

所述UASB反应器3、MBR膜生物反应器4、Super RO膜装置5均可通过程序控制，提高了系统自动化程度，便于管理和维护，且非构筑物，减少了系统构筑物数量，节省了系统建设成本，降低了系统占地面积。

如图2为本发明所述造纸废水回用工艺，包括以下步骤：

S1.将100m³/d造纸废水送入调节池，其中COD浓度为12000mg/L，SS浓度为150mg/L；通过推流搅拌器给予充分的搅拌混合以均衡水量水质；通过在线监测PH装置，加药(酸或碱)调节PH至中性；

S2.将经步骤S2处理后的所述造纸废水引入混凝沉淀池中，通过投加药剂和混凝反应池内机械搅拌机作用下进行混凝反应，沉淀后出流水进工厂总排出口；通过混凝沉淀池的造纸废水COD去除率为50％；对

S3.将经S2处理后的造纸废水引入UASB厌氧生物反应器，其中所产生的污泥进入污泥浓缩池；通过UASB厌氧生物反应器的造纸废水COD去除率为40％；

S4.将S3中的产水引入MBR膜生物反应器，通过MBR膜生物反应器的造纸废水COD去除率为90％，SS的去除率为80％；

S5.将S4中的产水引入通过Super RO膜装置，经Super RO膜装置过滤，产生的浓水经过回流管道回流至所述调节池的印染废水COD去除率为90％；对SS的去除率为99％；

S6.污泥浓缩池将在混凝沉淀池、UASB厌氧生物反应器、MBR膜生物反应器、SuperRO膜装置中所产生的污泥进一步浓缩，滤液可回流至所述调节池，浓缩后的污泥输入污泥压滤机处理；

S7.所述污泥压滤机对浓缩后的污泥进行脱水处理，滤液回流至所述调节池，产生的残渣外运。

如图3所示为传统造纸废水回用工艺，包括以下步骤

S1’.将100m³/d造纸废水送入调节池，其中COD浓度为10000mg/L，SS浓度为800mg/L；搅拌机给予充分的搅拌混合以均衡水量水质；

S2’.将造纸废水送入混合反应池，通过投加混凝剂和反应池内机械搅拌机作用下进行混凝反应；通过混合反应池的造纸废水COD去除率为50％；对SS的去除率为75％；

S3’.将经过S2’处理后的造纸废水引入初沉池，以重力沉降方式，去除废水中SS；经过初沉池处理的造纸废水SS的去除率为35％；

S4’.将经过S3’处理后的造纸废水冷却，进入A/A/O池，除去大部分的BOD和COD；经过A/A/O工序的造纸废水COD去除率为95％；

S5’.将经过S4’的出水引入二沉池，分离出水中的活性污泥，形成的污泥送入污泥浓缩池，部分污泥通过回流管回流至A/A/O池；经过二沉池处理的造纸废水SS的去除率为40％；

S6’.将S5’形成的产水输入石英砂过滤器，除去产水中的悬浮物和胶体物质，降低滤液的浊度；经过石英砂过滤器的印染废水COD去除率为55％，SS的去除率为60％；

S7’.将S6’的产水引入活性炭过滤器，进一步降低水体的浊度、色度，净化水质，达到系统回用标准；通过活性炭过滤器的造纸废水COD去除率为60％，对SS的去除率为75％；

S9’.将在混合反应池、初沉池、A/A/O池、二沉池中形成的污泥进一步浓缩，滤液可回流至所述调节池，浓缩后的污泥输入污泥压滤机进行处理；

S10’.所述污泥压滤机对浓缩后的污泥进行脱水处理，滤液回流至所述调节池，产生的残渣外运。

通过实施例1与实施例2的对比，获得的出水水质检验指标如表1所示：

表1：出水水质检验指标表

由表1可以看出，本发明和传统工艺的产水均达到了回用标准，本发明的产水COD浓度以及SS浓度均低于传统工艺，本发明所述造纸废水回用系统与工艺流程更加简单，处理效果更好。

本发明所述造纸废水回用系统与工艺利用膜技术结合生物处理技术，代替传统生物处理方法，抗负荷冲击能力强，能获得稳定的出水水质；系统自动化程度高，易于管理和维护；系统占地面积小，系统构筑物数量少，节省了系统建设成本，降低了系统占地面积。

Claims (10)

1.一种造纸废水回用系统，其特征在于，包括：调节池、混凝沉淀池、UASB反应器、MBR膜生物反应器、Super RO膜装置、污泥浓缩池、污泥压滤机；造纸废水通过调节池的第一进水端进入所述调节池，所述调节池第一出水端与所述混凝沉淀池第二进水端连通，所述混凝沉淀池第二出水端与所述UASB反应器第三进水端连通，所述UASB反应器第三出水端与所述MBR膜生物反应器第四进水端连通，所述MBR膜生物反应器第四出水端与所述Super RO膜装置第五进水端连通，所述Super RO膜装置第五产水出水端与管道连通。

2.根据权利要求1所述的造纸废水回用系统，其特征在于，所述造纸废水回用系统还包括酸碱罐，与所述调节池连通。

3.根据权利要求2所述的造纸废水回用系统，其特征在于，所述调节池还设有推流器，用于调节所述造纸废水的水质水量。

4.根据权利要求3所述的造纸废水回用系统，其特征在于，所述UASB反应器与MBR膜生物反应器之间设有回流管道。

5.根据权利要求4所述的造纸废水回用系统，其特征在于，所述Super RO膜装置的第五浓水出水端与所述调节池设有回流管道。

6.根据权利要求5所述的造纸废水回用系统，其特征在于，所述造纸废水回用系统还包括沼气柜，与所述UASB反应器连通，用于收集沼气。

7.根据权利要求6所述的造纸废水回用系统，其特征在于，所述污泥浓缩池与所述混凝沉淀池、UASB反应器、MBR膜生物反应器通过管道连通。

8.根据权利要求7所述的造纸废水回用系统，其特征在于，所述污泥浓缩池和污泥压滤机的滤液通过回流管道回流至所述调节池。

9.根据权利要求8所述的造纸废水回用系统，其特征在于，所述造纸废水回用系统还包括污泥泵，所述混凝沉淀池、UASB反应器和MBR膜生物反应器其中至少一个通过所述通过污泥泵与所述污泥浓缩池相连。

10.一种采用权利要求1所述的造纸废水回用系统的造纸废水回用工艺，其特征在于，所述造纸废水回用工艺包括如下步骤：

S1.将造纸废水送入调节池，调节所述造纸废水的pH至中性，充分的搅拌混合以均衡水量水质；

S2.将经步骤S1处理后的所述造纸废水引入混凝沉淀池中，通过投加药剂和混凝反应池进行混凝反应，沉淀排出沉淀浓缩池；

S3.将经S2处理后的造纸废水引入UASB厌氧生物反应器，分解所述造纸废水中的有机物后生成沼气，使所述UASB厌氧生物反应器中的污泥降解废水中的污染物，发生絮凝后产生沉淀，并将产生的沉淀排至污泥浓缩池；

S4.将S3中的产水引入MBR膜生物反应器，进行好氧生化处理和反硝化反应，降解所述印染废水中的有机污染物，产生的污泥部分回流至所述UASB厌氧生物反应器，部分排入污泥浓缩池；

S5.将S4中的产水引入通过Super RO膜装置，经Super RO膜装置过滤；

S6.污泥浓缩池将在混凝沉淀池、UASB厌氧生物反应器、MBR膜生物反应器、Super RO膜装置中所产生的污泥进一步浓缩，滤液可回流至所述调节池，浓缩后的污泥输入污泥压缩机处理；

S7.所述污泥压滤机对浓缩后的污泥进行脱水处理，滤液回流至所述调节池，产生的残渣外运。