CN106167331A - 一种松脂生产过程中的废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种松脂生产过程中的废水处理方法。所述处理方法包括：将完成预处理后的废水通入厌氧池，接种厌氧微生物，厌氧微生物，分解水体有机物，然后将废水转入接触氧化池中，接种好氧微生物，大量繁殖，消耗大量有机污染物，净化水体。微生物菌种以污水水体中的有机质(碳水化合物、氨、氮、磷、蛋白质等)作为营养源不断生长繁殖，这样水体中有机质将不断消耗，最终降低水体中的有机质，使水质变好。

Description

一种松脂生产过程中的废水处理方法

技术领域

本发明属于松香废水处理技术领域，尤其涉及一种松脂生产过程中的废水处理方法。

背景技术

松香是林产化工产品中生产量最大的品种之一，具有防腐、防潮、绝缘、黏合、乳化、软化等优良性能，因此在造纸、油漆、油墨、肥皂、涂料、橡胶、塑料、电气、医药、农药等多个领域得到广泛的应用。但由于松香本身还存在一些缺陷，如易结晶、易氧化、酸价高、软化点低等，限制了松香的应用。针对松香的不足进行改性，是松香工业发展的动力，通过改性，不仅弥补了松香本身的缺陷，而且开发了新的产品，扩大了松香的用途。松香经深加工后，应用领域得以不断扩大。同时，随着产品的多元化发展，生产所需的添加剂、化工辅料、催化剂等不断增加且各有不同，使得生产过程中所产生的废水变得成分复杂、污染浓度高。若该废水得不到有效处理，则会加大对环境的污染。

目前，中国是世界松香生产第一大国.近年松香年产量约占世界总产量的38％.出口量约占世界松香市场贸易总量的50％。然而在松香生产过程中产生了大量废水，其有机物含量高、分子量大、环状结构不易分解，主要成分是油类、树脂酸、单宁、醇、酯类等，废水的可生化性极差，难于处理。在松脂加工及深加工行业，对于松脂加工废水的处理国内外研究较多，如黄国林等研究了炉渣吸附、絮凝处理和活性污泥法对松香废水的处理。郑育毅等采用物化法对松脂加工废水进行处理。卢平等探索用内电解-混凝-吸附法及内电解一接触氧化法处理松香及樟脑生产废水，但这些方法对有机物的降解率都较低，处理后出水COD仍然很高。处理效果仍不理想，处理后的废水难以保持稳定达标排放。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种松脂生产过程中的废水处理方法，该方法包含隔油、破乳、中和、吸附、化学絮凝、厌氧、好氧、臭氧强氧化等微生物、物理、化学净化过程，经净化处理后生产废水能达到生产回用要求，做到生产废水零排放。

本发明的技术方案如下：一种松脂生产过程中的废水处理方法，所述处理方法包括：

前期预处理：将松脂生产废水过滤除去树皮、木屑后自流到多级隔油池除去浮油渣，再自流到涡凹气浮系统中，并投加絮凝剂去除部分油脂及悬浮物，得到废清液；

废清液进行水膜除尘废水循环，然后投加Ca(OH)₂过饱和溶液调节pH；经水膜除尘后进入煤渣过滤池，吸附过滤废水中COD_Cr、松脂、松节油等有机污染物；过滤后废水进入沉降池，在沉降池中投加石灰粉调节pH、并投加絮凝剂及活性炭将废水中的轻细颗粒悬浮物、有机物和油类沉降去除，完成预处理；

中期生化处理：将完成预处理后的废水通入厌氧池，接种厌氧微生物，分解水体有机物，然后将废水转入接触氧化池中接种好氧微生物，好氧微生物大量繁殖，消耗大量有机污染物，净化水体；

后期强化处理：生化处理后的废水提升进入涡凹气浮系统，投加絮凝剂去除水体中残余悬浮物得到清水，清水流入臭氧脱色氧化池，通过臭氧循环投加泵加入臭氧进行强氧化脱色、去除难分解高分子有机物，进一步降低水体中COD、BOD；经强氧化后的处理水进入活性炭过滤器进行过滤，分离去除水体中强氧化后形成的悬浮物，清水排入清水池。

水膜除尘中投加Ca(OH)₂将pH值控制在6-7；在沉降池中投加石灰粉调节pH值在8-9。

所述絮凝剂为PAC(聚合氧化铝)和PAM(聚丙烯酰胺)，PAC的添加量为废水质量的1.5～2‰，PAM的添加量为废水质量的1.5～3ppm。

所述活性炭的添加量为废水的0.8～1.2‰。

所述生化物化处理中，在厌氧阶段，在厌氧池中投加1～3wt‰“甲酸甲烷杆菌(Methanobacterium)”和1～3‰“乙醇嗜厌氧菌(Thermoanaerobacter)”。“甲酸甲烷杆菌(Methanobacterium)”利用氢、二氧化碳、甲酸盐生产甲烷；“乙醇嗜厌氧菌(Thermoanaerobacter)”分解纤维二糖、葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素。

在好氧阶段，投加0.8～1.2‰的“产胶棒杆菌(Corynebacterium gummiferum)”和0.8～1.2‰的“反硝化无色杆菌(Achromobacter denitrificans)”到好氧接触氧化池中。

产胶棒杆菌(Corynebacterium gummiferum)分解油脂；反硝化无色杆菌(Achromobacter denitrificans)”分解多环芳香烃碳氢化合物。

松脂在加工和生产过程中排放的废水主要来源于松脂蒸汽加工的脂液澄清工段。

所述后期强化处理中臭氧强氧化脱色臭氧的用量4-8g O₃/m³。

松脂在加工和生产过程中排放的废水主要来源于松脂蒸汽加工的脂液澄清工段，该废水具有量大、负荷高和生化处理难等特点。

本发明处理的松脂加工废水具有以下特点：污水水温高(水温达80～85℃)，若未经调节隔油处理，而直接进行生物处理则微生物不能正常生长，影响处理效果极差，废水量较大，难以用浓缩和燃烧的办法来处理。污水中悬浮物的含量高，并含有大量松脂、松节油、高分子有机成分及乳化油，这些杂物若进入污水处理构筑物中，将会形成浮渣或占据一部分有效容积，影响处理效果，恶化出水水质，甚至造成堵塞，因此必须加强预处理以分离这些杂质；污水的pH值较低，在进行生化处理前，要中和污水的pH值，以满足后续微生物处理的要求；污水中BOD与COD的比值低，可生化性极差，较难进行生物降解，必须改善处理水的可生化性，加强生物菌种的驯化培养，以提高污染物的去除效果。

本发明采用的厌氧微生物和好氧微生物可直接用来处理高浓度有机废水，不存在污泥处理问题；可综合利用有机废水中的营养物作饵料，提高微生物的扩繁率。厌氧微生物和好氧微生物可在恶劣的条件下处理有机废水并且对多种有机物有较强的分解转化能力，而且对紫外线、对氯、盐分及氰、酚毒物的耐受性较强；对氨氮的去除率最高可达到87％，对总氮的去除率最高可达到70％，对总磷的去除率最高可达到71％。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明处理松脂废水主要采用隔油、破乳、中和、吸附、化学絮凝等，投加化学药剂有石灰粉、聚合氯化铝、阳离子聚丙烯酰胺、强氧化剂臭氧等，配套专用水处理设备及工艺，分离生产废水中无机成分、松脂、松节油、乳化油、吸附高分子成分，通过气浮、沉降、吸附等手段，保证各处理工段COD去除效率，最终出水达到回用要求。

本发明采用的微生物菌种以污水水体中的有机质(碳水化合物、氨、氮、磷、蛋白质等)作为营养源不断生长繁殖，这样水体中有机质将不断消耗，最终降低水体中的有机质，使水质变好。

附图说明

图1为本发明处理松脂生产废水过程中的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，流程如图1所示。

松脂生产废水→管网过滤→多级隔油池→涡凹气浮除油→调节池→水膜除尘(加石灰水)→活性炭、煤灰渣吸附→ABR厌氧池→接触氧化池→涡凹气浮除渣→臭氧脱色→清水池→生产回用及绿化用水。

以下实施例采用的甲酸甲烷杆菌(Methanobacterium)、乙醇嗜厌氧菌(Thermoanaerobacter)购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，产胶棒杆菌(Corynebacterium gummiferum)、反硝化无色杆菌(Achromobacter denitrificans)购于中国普通微生物菌种保藏管理中心，处理的废水来自于松脂蒸汽加工的脂液澄清工段。

实施例1

1、前期预处理

生产废水经管网过滤后，进入9级隔油池，隔油池每一级都是上部集油，废水从下部通过隔板进入下一级，大量的油脂主要在第一、二级隔油池，需要及时抽出，输送至黑松香加工车间生产黑松香；其余隔油池中浮油定期打开球阀排入低位油污收集池抽至黑松香加工车间。

经隔油后废水提升进入涡凹气浮系统，这个过程需要投加处理水量的1～2‰PAC絮凝破乳剂促进废水中乳化油脂的破乳分离，经涡凹气浮系统分离后，浮沫油脂自流进入低位油污收集池，清液流入调节池。

在调节池水质、水量得到均衡，当水量达到液位控制上水位时，提升泵启动自动投加石灰水调节pH至6～7送入水膜除尘系统。

水膜除尘后进入4级煤渣过滤池吸附过滤。

提升进入絮凝沉降池，达到水量时，根据水质情况投加石灰粉调节pH至8～9，1.5～2‰量的PAC，1.5～3PPM PAM及0.8～1.2‰的活性炭进行絮凝沉降分离，上清液进入厌氧池进行生化处理，沉渣排入渣池通过板框压滤机脱水后外运。

2、中期生化处理：

上清液自流进入ABR厌氧池在水解酸化微生物“甲酸甲烷杆菌(Methanobacterium)”和“乙醇嗜厌氧菌(Thermoanaerobacter)”，投加量为千分之二的作用下，颗粒固体物及胶状物得到分解，大分子有机质分解成小分子的有机酸、二氧化碳等，在密闭缺氧的条件下，专用厌氧菌大量繁殖，在发酵细菌和产甲烷细菌的作用下，生成甲烷，在这个过程有机质的分解将更彻底，污染物大大降低，改善了COD/BOD的可生化性，为污染物的进一步去除创造了条件，厌氧微生物处理时间为36～48h。

然后将废水转入接触氧化池中接种好氧微生物千分之一的“产胶棒杆菌(Corynebacterium gummiferum)和千分之一的“反硝化无色杆菌(Achromobacterdenitrificans)”，接触氧化池的好氧生化需要大量的新鲜氧气保证“产胶棒杆菌(Corynebacterium gummiferum)和“反硝化无色杆菌(Achromobacter denitrificans)”能够正常的生长和繁殖。另外好氧生化不能长时间缺水缺氧气，否则将导致菌种死亡，生化失效。生化池曝气可设置为手动控制和自动控制，需设置为自动控制时，可根据需要把各时段开停机时间输入时间控制器，实现自动控制，污水在供氧的条件下，好氧菌大量繁殖，在水体及填料上形成微生物菌团和微生物膜，并大量消耗有机污染物，好氧微生物处理时间为12～20h。

厌氧微生物和好氧微生物投放扩大后能自身循环繁殖，但经过一段时间后菌种会逐渐减少和退化，这时水处理的效果将明显下降，水质不能达标，所以需要定期补充强壮的厌氧微生物和好氧微生物。

生化处理后处理水提升进入涡凹气浮系统，投加1～1.5‰的絮凝剂(PAC)去除水体中残余悬浮物，清水流入臭氧脱色氧化池。浮渣进入渣池，经干化、脱水处理后外运。

3、后期强化处理

臭氧脱色氧化池中的处理水，通过臭氧循环投加泵加入臭氧进行强氧化脱色、去除难分解高分子有机物，进一步降低水体中COD、BOD。

臭氧系统由螺杆空压机、储气罐、冷干机、制氧机、臭氧发生器、臭氧循环投加泵等几部分组成，运行顺序依次为：

a、启动臭氧循环泵，打开臭氧进气阀，使臭氧发生器出气形成负压；

b、启动螺杆空压机，运行工作压力控制为0.4—0.45Mpa；

c、启动冷干机、制氧机；

d、调整气体减压阀，使进入制臭氧机气体压力为0.2—0.25Mpa；

e、启动臭氧发生器，同时打开冷却循环水闸阀，根据冷却循环后出水温度调节进水量，以出水温度不高为准，尽量减少循环用水量；

f、系统运行3-4小时，打开储气罐下部球阀排空积水，排空3个气水分离器中的积水。

经强氧化后的处理水进入活性炭过滤器进行过滤，分离去除水体中强氧化后形成的悬浮物，清水排入清水池，根据水体中悬浮物的情况，打开反冲阀定时进行反冲洗，反冲洗水排入生化池。

清水池中的清水根据液位控制加压提升到生产用水循环水池，提供生产用水及循环用水，部分用于厂区绿化用水。

Claims (8)

1.一种松脂生产过程中的废水处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：

前期预处理：将松脂生产废水过滤除去树皮、木屑后自流到多级隔油池除去浮油渣，再自流到涡凹气浮系统中，并投加絮凝剂去除部分油脂及悬浮物，得到废清液；

废清液进行水膜除尘废水循环，投加Ca(OH)₂过饱和溶液调节pH；经水膜除尘后进入煤渣过滤池，过滤后废水进入沉降池，在沉降池中投加石灰粉调节pH、并投加絮凝剂及活性炭将废水中的轻细颗粒悬浮物、有机物和油类沉降去除，完成预处理；

中期生化处理：将完成预处理后的废水送入厌氧池，接种厌氧微生物，分解水体有机物，然后将废水转入接触氧化池中接种好氧微生物，净化水体；

后期强化处理：生化处理后的废水提升进入涡凹气浮系统，投加絮凝剂去除水体中残余悬浮物得到清水，清水流入臭氧脱色氧化池，通过臭氧循环投加泵加入臭氧进行强氧化脱色、去除难分解高分子有机物；经强氧化后的处理水进入活性炭过滤器进行过滤，分离去除水体中强氧化后形成的悬浮物，清水排入清水池。

2.如权利要求1所述的松脂生产过程中的废水处理方法，其特征在于，在水膜除尘中投加Ca(OH)₂将pH值控制在6-7；在沉降池中投加石灰粉调节pH值在8-9。

3.如权利要求1所述的松脂生产过程中的废水处理方法，其特征在于，所述絮凝剂为PAC和PAM，PAC的添加量为废水质量的1.5～2‰，PAM的添加量为废水质量的1.5～3ppm。

4.如权利要求1所述的松脂生产过程中的废水处理方法，其特征在于，所述活性炭的添加量为废水的0.8‰～1.2‰。

5.如权利要求1所述的松脂生产过程中的废水处理方法，其特征在于，所述生化物化处理中，在厌氧阶段，在厌氧池中投加1～3wt‰甲酸甲烷杆菌和1‰～3wt‰乙醇嗜厌氧菌。

6.如权利要求1所述的松脂生产过程中的废水处理方法，其特征在于，在好氧阶段，投加0.8‰～1.2‰的“产胶棒杆菌”和0.8‰～1.2‰的反硝化无色杆菌到好氧接触氧化池中。

7.如权利要求1所述的松脂生产过程中的废水处理方法，其特征在于，松脂在加工和生产过程中排放的废水主要来源于松脂蒸汽加工的脂液澄清工段。

8.如权利要求1所述的松脂生产过程中的废水处理方法，其特征在于，后期强化处理中臭氧强氧化脱色臭氧的用量4-8g O₃/m³。