CN106938877A - 一种造纸中段污水处理工艺 - Google Patents

一种造纸中段污水处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及造纸领域，具体涉及一种造纸中段污水处理工艺。现有技术中造纸中段污水比较难处理，处理过程耗费大。本发明对污水进行多重处理，第一阶段将污水处理至符合厂内工业使用标准，第二阶段对超过厂内自用部分的污水进行深度处理让后自用或排出，本发明将水处理成为生产过程的一个环节，是生产过程的连续和延伸。从车间排出的废水，收集后由水泵送入HWP高效净化塔进行固液分离，分离净化后的水及细小纤维又分别送回生产车间连续回用，废水资源回用率高、运行费用低、且占地面积少。

Description

一种造纸中段污水处理工艺
技术领域
本发明涉及造纸领域，具体涉及一种造纸中段污水处理工艺。
背景技术
造纸中段废水是指浆料经蒸煮、黑液提取后在筛选、洗涤和漂白过程中排出的废水、其排放量大，溶出的木质素及其衍生物使废水具有一系列从浅棕到深褐的颜色。由于这些化合物的生物降解很慢，生化处理效果较差，据文献报道，二级生化法中最多可去除废水中30%的色度，也有一些生物处理法实际上还会增大废水的色度。有色废水给人以不愉快感，色度成分表明废水中含有许多溶解成分，排出环境后又使天然水着色，减弱水体的透光性，影响水底植物的光合作用和水生动物的生长繁殖，因而有效地进行脱色处理是造纸废水达标排放的关键之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种造纸中段污水处理工艺，以解决上述背景技术中提到的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案， 一种造纸中段污水处理工艺，包括以下工艺步骤： （1） 污水初步过滤除杂；
（2） 对步骤（1）中的初步过滤的污水进行絮凝净化；
（3） 对步骤（2）中经过絮凝净化后的污水水解酸化；
（4） 对步骤（3）中水解完的污水进行曝气以及生化处理；
（5） 对步骤（4）中曝气处理完毕的水引入沉淀池沉淀；
（6） 将步骤（5）中曝气完毕得到的合乎标准的净水引出；
其特征在于：所述的步骤（1）的初步净化过程先采用格栅过滤，后采用沉砂井去除砂石；所述的步骤（2）的絮凝净化的絮凝剂采用聚丙烯酰胺；所述的步骤（4）曝气处理过程采用曝气生物滤池。
本发明把水处理与生产过程相结合，它把水处理成为生产过程的一个环节，是生产过程的连续和延伸。从车间排出的废水，收集后由水泵送入HWP高效净化塔进行固液分离，分离净化后的水及细小纤维又分别送回生产车间连续回用，废水资源回用率高、运行费用低、且占地面积少。
优选的，控制步骤（3）水解酸化后的水体内悬浮物不超过100mg/L。进一步优选的，控制步骤（3）水解酸化后的水体内悬浮物不超过60mg/L。曝气生物滤池具有有机负荷高、占地面积小、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点，但它对进水SS（悬浮物）要求较严，步骤（3）为曝气生物滤池供水，上述浓度范围可确保曝气生物滤池的使用效率。
优选的，所述的曝气生物滤池采用轻质悬浮填料，悬浮填料粒径的大小为4～5mm。悬浮填料的生物作用与表面积有关，表面积与体积的比越大，生物作用越明显。悬浮填料也需要一定的形体体积来保证其不会穿越过滤层流失，因此综合考虑，悬浮填料粒径的大小为4～5mm时，可以避免穿越滤层流失又可以确保较大的表面积比。
优选的，所述的步骤（2）中絮凝剂聚丙烯酰胺加入前先制备成微乳液。絮凝剂的目的是使水中胶体颗粒能通过聚集作用而形成可分离的大颗粒，从而使水质得到净化。微乳液聚合产物能克服水溶液聚合产物的溶解速度慢、溶解后有“鱼眼”等缺点。
优选的，所述的步骤（2）中，每升污水中加入聚丙烯酰胺含量为0.05%的溶液3ml～20mml。进一步优选的，步骤（2）中，每升污水中加入聚丙烯酰胺含量为0.05%的溶液10mml。上述范围的加入量可以使得造纸废水中的悬浮物充分聚合。
优选的，所述的步骤（2）的水解酸化池内，采用仿生水草作为人工生态基。
优选的，所述的步骤（2）絮凝净化完毕的清水，优先导回造纸碎浆机使用。纸浆制作需要大量的水，步骤（2）中制得的水符合纸浆制作的要求。
优选的，所述的步骤（2）中产生的污泥经浓缩后加入污泥脱水絮凝剂，然后将污泥压滤处理，最后得到污泥块外运。污泥脱水后便于运输。
综上，本发明相对现有技术的优点如下：把水处理成为生产过程的一个环节，是生产过程的连续和延伸。从车间排出的废水，收集后由水泵送入HWP高效净化塔进行固液分离，分离净化后的水及细小纤维又分别送回生产车间连续回用，废水资源回用率高、运行费用低、且占地面积少。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1：
首先需要准备絮凝剂微乳液聚合产物，其制作过程如下：用Span60为乳化剂、环己烷为体系来聚合丙烯酰胺，得到相对分子质量达1300万的速溶微乳液。在四颈瓶上安装搅拌器、回流冷凝器、温度计和滴液漏斗，置于恒温水浴中，将乳化剂、环己烷加入四颈瓶中，通氮气搅拌，使其溶解；在另一烧杯中加入聚合丙烯酰胺、硫酸钠、过硫酸钾及尿素、去离子水，玻璃棒搅拌，使其完全溶解，在搅拌速度为500r/min
下滴加到四颈瓶中，使其充分乳化。滴加完后通氮气30分钟，再把亚硫酸氢钠与氢氧化钠的混合溶液逐渐滴加到四颈瓶中，然后加热到指定温度，在此温度下聚合三小时后冷却，倾出液相，将沉淀用甲醇洗涤，然后在四十摄氏度真空烘箱中干燥8小时，粉碎可得到粉末，直接使用此粉末配制聚丙烯酰胺含量为0.05%的微乳液备用。
污水处理流程参照附图1， 一种造纸中段污水处理工艺，包括以下工艺步骤：
（1）污水初步过滤除杂，分为以下三步：
S101—引入造纸中段废水；
S102—废水经过格栅过滤，除去大的杂物；
S103—废水经过沉砂井除去砂石。
（2）对步骤（1）中的初步过滤的污水进行絮凝净化，具体分为以下流程：
S201—经过初步过滤的废水通过废水集水池收集待用；
S202—在废水集水池内加入聚丙烯酰胺含量为0.05%的微乳液，使得悬浮物絮凝聚合；每升污水加入上述聚丙烯酰胺微乳液3-20ml，优选加入10ml；不同浓度聚丙烯酰胺微乳液的絮凝效果见表1；
S203—通过提升泵将废水提升到HWP高效净化塔内；
S204—在HWP高效净化塔内污水进行固液分离，分离出净水和污泥；
S205—将HWP高效净化塔分离出的清水引入碎浆机重复使用；
（3）将步骤S204中的污泥进行如下处理：
B1—通过污泥泵将污泥输送到污泥浓缩罐内；
B2—污泥在污泥浓缩罐内浓缩；
B3—浓缩的污泥内加入污泥脱水絮凝剂，使得污泥内的水分和泥土分开；
B4—通过污泥泵将水分和泥土分离的污泥输送到污泥压滤机；
B5—污泥压滤机将污泥内的水分压出，得到含水量较少的污泥块；
B6—最后将污泥运走。
表1 投加0.05%的微乳液后污水中悬浮物的去除率（%）
实施例2：
首先需要准备絮凝剂微乳液聚合产物，其制作过程如下：用Span60为乳化剂、环己烷为体系来聚合丙烯酰胺，得到相对分子质量达1300万的速溶微乳液。在四颈瓶上安装搅拌器、回流冷凝器、温度计和滴液漏斗，置于恒温水浴中，将乳化剂、环己烷加入四颈瓶中，通氮气搅拌，使其溶解；在另一烧杯中加入聚合丙烯酰胺、硫酸钠、过硫酸钾及尿素、去离子水，玻璃棒搅拌，使其完全溶解，在搅拌速度为500r/min
下滴加到四颈瓶中，使其充分乳化。滴加完后通氮气30分钟，再把亚硫酸氢钠与氢氧化钠的混合溶液逐渐滴加到四颈瓶中，然后加热到指定温度，在此温度下聚合三小时后冷却，倾出液相，将沉淀用甲醇洗涤，然后在四十摄氏度真空烘箱中干燥8小时，粉碎可得到粉末，直接使用此粉末配制聚丙烯酰胺含量为0.05%的微乳液备用。
污水处理流程参照附图1， 一种造纸中段污水处理工艺，包括以下工艺步骤：
（1）污水初步过滤除杂，分为以下三步：
S101—引入造纸中段废水；
S102—废水经过格栅过滤，除去大的杂物；
S103—废水经过沉砂井除去砂石。
（2）对步骤（1）中的初步过滤的污水进行絮凝净化，具体分为以下流程：
S201—经过初步过滤的废水通过废水集水池收集待用；
S202—在废水集水池内加入聚丙烯酰胺含量为0.05%的微乳液，使得悬浮物絮凝聚合；每升污水加入上述聚丙烯酰胺微乳液3-20ml，优选加入10ml；不同浓度聚丙烯酰胺微乳液的絮凝效果见表1；
S203—通过提升泵将废水提升到HWP高效净化塔内；
S204—在HWP高效净化塔内污水进行固液分离，分离出净水和污泥；
（3）将步骤S204中的污泥进行如下处理：
B1—通过污泥泵将污泥输送到污泥浓缩罐内；
B2—污泥在污泥浓缩罐内浓缩；
B3—浓缩的污泥内加入污泥脱水絮凝剂，使得污泥内的水分和泥土分开；
B4—通过污泥泵将水分和泥土分离的污泥输送到污泥压滤机；
B5—污泥压滤机将污泥内的水分压出，得到含水量较少的污泥块；
B6—最后将污泥运走。
（4）由于步骤S204中分离出的净水虽然可以在造纸的碎浆机上使用，但是仍然达不到排放标准，因此S204中分离出的净水仍需进一步净化后才能外排。为了进一步净化步骤S204中分离出的净水，需要经历水解酸化，参照附图1，水解酸化的步骤如下：
S301-- HWP高效净化塔（步骤S204）分离出的净水收集在缓冲池内待用；
S302—净水通过水解池进行水解酸化，水解阶段是污水中大分子有机物降解的必经过程，大分子有机物想要被微生物所利用，必须先水解为小分子有机物，这样才能进入细菌细胞内进一步降解。酸化阶段是有机物降解的提速过程，因为它将水解后的小分子有机物进一步转化为简单的化合物并分泌到细胞外。水解池内设有仿生水草，另外加有分解菌剂。为配合下一步骤的高效生化池有效运行，步骤S302水解酸化后的水体内悬浮物控制在100mg/L，优选控制在60mg/L。
（5）步骤（4）中经过水解酸化的污水需要进一步净化，需要通过高效生化池对污物进行进一步生物分解，同时进行曝气处理，具体步骤如下：
S401—污水从水解池进入高效生化池，高效生化池内放有悬浮填料，并施加有分解菌剂。悬浮填料粒径的大小为4～5mm，可以保证较大的面积比。
S402—启动曝气装置对高效生化池内的水体进行曝气处理。
S500--曝气处理处理完毕后的水体需要静止沉淀，因此需要将S402处理完毕的水体引入沉淀池进行沉淀，得到合乎排放标准的清水。
S600—将S500得到的清水外排或引会工厂重复使用。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。应当理解的是，所有基于本发明方案的其他具体实施例均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种造纸中段污水处理工艺，包括以下工艺步骤： （1） 污水初步过滤除杂；
（2） 对步骤（1）中的初步过滤的污水进行絮凝净化；
（3） 对步骤（2）中经过絮凝净化后的污水水解酸化；
（4） 对步骤（3）中水解完的污水进行曝气以及生化处理；
（5） 对步骤（4）中曝气处理完毕的水引入沉淀池沉淀；
（6） 将步骤（5）中曝气完毕得到的合乎标准的净水引出；
其特征在于：所述的步骤（1）的初步净化过程先采用格栅过滤，后采用沉沙井去除砂石；所述的步骤（2）的絮凝净化的絮凝剂采用聚丙烯酰胺；所述的步骤（4）曝气处理过程采用曝气生物滤池。
2.根据权要求1所述的一种造纸中段污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤（3）处理后的水体内悬浮物不超过100mg/L。
3.根据权要求1所述的一种造纸中段污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤（3）处理后的水体内悬浮物不超过60mg/L。
4.根据权要求1所述的一种造纸中段污水处理工艺，其特征在于：所述的曝气生物滤池采用轻质悬浮填料，悬浮填料粒径的大小为4～5mm。
5.根据权要求1所述的一种造纸中段污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中絮凝剂聚丙烯酰胺加入前先制备成微乳液。
6.根据权要求5所述的一种造纸中段污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中，每升污水中加入聚丙烯酰胺含量为0.05%的微乳液3ml～20mml。
7.根据权要求6所述的一种造纸中段污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中，每升污水中加入聚丙烯酰胺含量为0.05%的微乳液10mml。
8.根据权要求1所述的一种造纸中段污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤（2）的水解酸化池内，采用仿生水草作为人工生态基。
9.根据权要求1至权利要求8所述的任意一种造纸中段污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤（2）絮凝净化完毕的清水，导回造纸碎浆机使用。
10.根据权要求1所述的一种造纸中段污水处理工艺，其特征在于：根据权要求1至权利要求8所述的任意一种造纸中段污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中产生的污泥经浓缩后加入污泥脱水絮凝剂，然后将污泥压滤处理，最后将得到污泥块外运。
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