CN106045215A - 高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，包括物化步骤、输送步骤、强曝气步骤、沉淀步骤和输出步骤，通过设置在强曝气池中的采用变频控制的射流曝气系统及错位穿孔曝气管进行强曝气处理，使造纸废水在强曝气池中充分混合，本发明的高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，工艺简单易行，处理效果稳定，可以将高硬度高盐分的造纸废水进行有效软化，提高水质，将水的硬度及无机盐含量降低，满足后续生化系统连续稳定运行的要求，并且整个过程清洁无污染，环保节能，运行能耗及运行成本非常低。

Description

高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺
技术领域
本发明涉及再生纸造纸生产中的污水环保处理技术领域，尤其是涉及高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺。
背景技术
目前，在再生纸造纸行业中，随着政策与经济双重要求，企业都需落实清洁生产、节能减排，随着废纸以及造纸白水循环利用率越来越高，造纸废水的污染物浓度大幅度提高；另一方面，在纸品利用率越来越高的前提下，还要满足造纸工艺的具体要求，造纸生产中必然提高化学添加剂的用量，最终导致生产废水的盐分及硬度较高，增加废水处理难度。当前，对于造纸行业生产废水的主要处理方法是通过物化处理与生化处理，在处理达标后排放。
目前国内外通用的生化处理工艺用于处理高硬度高盐分的造纸废水存在一些弊端，主要体现于厌氧污泥与活性污泥趋势性钙化/无机化导致有机物去除率下降，废水含高盐分导致微生物细胞膜反向渗透，造成微生物死亡，生化处理系统瘫痪，因此有必要予以改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，本发明环保节能无污染，处理效果稳定，运行简单，保证造纸厂中的生化处理系统长期稳定运行。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，包括以下步骤，
物化步骤，对造纸过程中产生的高硬度高盐分造纸的造纸废水进行物化处理；
输送步骤，经过物化处理后的造纸废水通过自流方式进入强曝气池；
强曝气步骤，通过设置在强曝气池中的采用变频控制的射流曝气系统及错位穿孔曝气管进行强曝气处理，使造纸废水在强曝气池中充分混合；
沉淀步骤，经过强曝气后的造纸废水进入快速沉淀池进行沉淀，通过快速沉淀池的锥斗内收集造纸废水中的固体悬浮物；
焚烧步骤，将收集的固体悬浮物通过压差送至压滤机房脱水，然后送往锅炉焚烧；
输出步骤，经过沉淀步骤后的强曝气池中得到上清液，上清液通过高程差自流入造纸厂的生化处理系统；
完成高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理。
进一步的技术方案中，所述物化步骤中，物化处理后得到的造纸废水的硬度≥800mg/l，电导率≥4000us/cm；所述强曝气步骤中，得到的上清液的硬度≤300mg/l，电导率≤2000us/cm。
进一步的技术方案中，所述强曝气步骤中，将射流曝气系统安装在强曝气池的池底，在强曝气池过程中，根据强曝气池中的造纸废水的硬度及电导率调整气水比及pH值，pH值控制为弱碱性，射流曝气系统气水比≥8～10:1，降低废水中的钙镁离子浓度，降低废水的硬度及无机盐的含量。
进一步的技术方案中，所述强曝气步骤中，通过液碱自动投加系统向强曝气池定量投放液碱，使强曝气池中的造纸废水的pH值保持为弱碱性。
进一步的技术方案中，所述强曝气步骤中，通过沉淀促进剂自动投放系统，向强曝气池定量投放聚氯化铝，强曝气池中的造纸废水的聚氯化铝含量 保持在为10～100g/吨。
进一步的技术方案中，所述强曝气步骤中，将液碱自动投加系统和沉淀促进剂自动投放系统分别设置在射流曝气系统的旁侧，使液碱和聚氯化铝随着气流均匀混合在强曝气池的造纸废水中。
进一步的技术方案中，所述强曝气步骤中，所述射流曝气系统选用变频控制的鼓风机鼓风，通过控制鼓风机的风量调节射流曝气系统的充气量，实时调节气水比。
进一步的技术方案中，所述强曝气步骤中，造纸废水在强曝气池中的停留时间为2～4小时。
进一步的技术方案中，所述快速沉淀池选用能够连续运行和连续排泥的斜板沉淀池。
本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明的高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，工艺简单易行，处理效果稳定，可以将高硬度高盐分的造纸废水进行有效软化，提高水质，将水的硬度及无机盐含量降低，满足后续生化系统连续稳定运行的要求，并且整个过程清洁无污染，环保节能，运行能耗及运行成本非常低。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
实施例，高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，包括以下步骤，
物化步骤，对造纸过程中产生的高硬度高盐分造纸的造纸废水进行物化处理；物化处理为污水处理领域中的常用技术，这里不再赘述，物化处理后得到的造纸废水的硬度≥800mg/l，电导率≥4000us/cm。
输送步骤，经过物化处理后的造纸废水通过自流方式进入强曝气池。
强曝气步骤，通过设置在强曝气池中的采用变频控制的射流曝气系统及错位穿孔曝气管进行强曝气处理，将射流曝气系统安装在强曝气池的池底，使造纸废水在强曝气池中充分混合，得到的上清液的硬度≤300mg/l，电导率≤2000us/cm。设置在强曝气池的射流曝气系统是由射流曝气器结合错位穿孔曝气管组合而成，不仅能保证足够的供气量还能避免传统曝气设备存在的传递效率低，气管容易堵的问题。在一定的pH范围值和相对停留时间内经射流曝气系统通过高气水比强曝气，去除部分钙镁离子，使水质得到有效软化后进入快速沉淀池，进行泥水分离。
其中，在强曝气池过程中，造纸废水在强曝气池中的停留时间为2～4小时，根据强曝气池中的造纸废水的硬度及电导率调整气水比及pH值，pH值控制为弱碱性，射流曝气系统气水比≥8～10:1，降低废水中的钙镁离子浓度，降低废水的硬度及无机盐的含量。具体的，通过液碱自动投加系统向强曝气池定量投放液碱，使强曝气池中的造纸废水的pH值保持为弱碱性。射流曝气系统选用变频控制的鼓风机鼓风，通过控制鼓风机的风量调节射流曝气系统的充气量，实时调节气水比。通过沉淀促进剂自动投放系统，向强曝气池定量投放聚氯化铝，强曝气池中的造纸废水的聚氯化铝含量保持在为10～100g/吨。将液碱自动投加系统和沉淀促进剂自动投放系统分别设置在射流曝气系统的旁侧，使液碱和聚氯化铝随着气流均匀混合在强曝气池的造纸废水中。于优选实施例中，通过沉淀促进剂自动投放系统，向强曝气池定量投放聚氯化铝和过氧化酯，具有更好的水质软化效果和加快反应物的沉淀效率。
在强曝气过程中，在弱碱性条件下，在强曝气时部分气体中的CO2与水转化产生碳酸离子，而造纸废水中的钙镁离子马上与新产生的碳酸离子发生离子交换反应，生成碳酸盐后沉淀分离，达到水质软化的目的。而聚氯化铝则 促进碳酸离子的反应效率，同时还作为凝结核，与反应生成的碳酸盐及造纸废水中的其它固体悬浮物快速凝结成一块，然后快速沉淀，提高沉淀效率。
本发明的高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，在一定的pH范围值内通过气水比的调整，控制射流曝气程度，可以降低造纸废水的硬度及无机盐含量，利于后续生化处理工序稳定运行。本发明的工艺简单，处理效果稳定，解决了传统造纸废水生化处理工艺处理高硬度高盐分造纸废水所存在的问题，生化处理系统长期稳定运行，避免生化处理系统出现瘫痪。
沉淀步骤，经过强曝气后的造纸废水进入快速沉淀池进行沉淀，通过快速沉淀池的锥斗内收集造纸废水中的固体悬浮物；快速沉淀池选用能够连续运行和连续排泥的斜板沉淀池。快速沉淀池所收集的SS(SS是指固体悬浮物，是Suspended solid的缩写)，基本以钙化物为主，经脱水后投送锅炉焚烧，不仅能避免二次污染，还能节省干式脱硫运行成本。快速沉淀池选用斜板沉淀池，不仅能满足沉淀效果还能节约投资成本。
焚烧步骤，将收集的固体悬浮物通过压差送至压滤机房脱水，然后送往锅炉焚烧；快速沉淀池收集的污泥主要成分以碳酸钙为主，脱水后输送至锅炉焚烧，不仅能解决固体废物的问题，还能起到干式脱硫的效果，有效的降低了锅炉干式脱硫中CaO的投加成本。生产废水在强曝气池中不仅能完成有效的水质软化还能降解部分有机物，减轻了后续生化处理工序的处理压力，使整个污水系统运行更稳定。将高浓度高盐分的造纸废水进行预处理后，满足后续生化系统连续稳定运行的要求，并且整个过程清洁无污染，环保节能，运行能耗及运行成本非常低。
通过安装在强曝气池池底的采用变频控制的射流曝气系统进行射流曝 气，使造纸废水在强曝气池中均匀混合，具有更好的混合效果，具有吹脱除氮功能，同时降低造纸废水腐化度，提高造纸废水的新鲜度，防止了因酸化度过高改变了厌氧菌群分布，消除厌氧菌难以生存与增殖的情况，又可以起到搅拌作用，使造纸废水有利于后续工序的稳定运行。
输出步骤，经过沉淀步骤后的强曝气池中得到上清液，上清液通过高程差自流入造纸厂的生化处理系统；
完成高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理。
本发明的高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，工艺简单易行，处理效果稳定，可以将高硬度高盐分的造纸废水进行有效软化，提高水质，将水的硬度及无机盐含量降低，满足后续生化系统连续稳定运行的要求，并且整个过程清洁无污染，环保节能，运行能耗及运行成本非常低。
本发明的高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，简单易行，操控性强，新建项目可直接增加本工艺，也可在不影响原有系统下进行技术改造。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，其特征在于：包括以下步骤，
物化步骤，对造纸过程中产生的高硬度高盐分造纸的造纸废水进行物化处理；
输送步骤，经过物化处理后的造纸废水通过自流方式进入强曝气池；
强曝气步骤，通过设置在强曝气池中的采用变频控制的射流曝气系统及错位穿孔曝气管进行强曝气处理，使造纸废水在强曝气池中充分混合；
沉淀步骤，经过强曝气后的造纸废水进入快速沉淀池进行沉淀，通过快速沉淀池的锥斗内收集造纸废水中的固体悬浮物；
焚烧步骤，将收集的固体悬浮物通过压差送至压滤机房脱水，然后送往锅炉焚烧；
输出步骤，经过沉淀步骤后的强曝气池中得到上清液，上清液通过高程差自流入造纸厂的生化处理系统；
完成高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理。
2.根据权利要求1所述的高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，其特征在于：所述物化步骤中，物化处理后得到的造纸废水的硬度≥800mg/l，电导率≥4000us/cm；
所述强曝气步骤中，得到的上清液的硬度≤300mg/l，电导率≤2000us/cm。
3.根据权利要求2所述的高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，其特征在于：所述强曝气步骤中，将射流曝气系统安装在强曝气池的池底，在强曝气池过程中，根据强曝气池中的造纸废水的硬度及电导率调整气水比及pH值，pH值控制为弱碱性，射流曝气系统气水比≥8～10:1，降低废水中的钙镁离子浓度，降低废水的硬度及无机盐的含量。
4.根据权利要求3所述的高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，其特征在于：所述强曝气步骤中，通过液碱自动投加系统向强曝气池定量投放液碱，使强曝气池中的造纸废水的pH值保持为弱碱性。
5.根据权利要求4所述的高硬度高酸盐分造纸废水生化处理预处理工艺，其特征在于：所述强曝气步骤中，通过沉淀促进剂自动投放系统，向强曝气池定量投放聚氯化铝，强曝气池中的造纸废水的聚氯化铝含量保持为10～100g/吨。
6.根据权利要求5所述的高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，其特征在于：所述强曝气步骤中，将液碱自动投加系统和沉淀促进剂自动投放系统分别设置在射流曝气系统的旁侧，使液碱和聚氯化铝随着气流均匀混合在强曝气池的造纸废水中。
7.根据权利要求3所述的高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，其特征在于：所述强曝气步骤中，所述射流曝气系统选用变频控制的鼓风机鼓风，通过控制鼓风机的风量调节射流曝气系统的充气量，实时调节气水比。
8.根据权利要求3所述的高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，其特征在于：所述强曝气步骤中，造纸废水在强曝气池中的停留时间为2～4小时。
9.根据权利要求3所述的高硬度高盐分造纸废水生化处理预处理工艺，其特征在于：所述快速沉淀池选用能够连续运行和连续排泥的斜板沉淀池。
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