CN107963784B - 一种造纸废水处理工艺 - Google Patents

一种造纸废水处理工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN107963784B
CN107963784B CN201711224797.3A CN201711224797A CN107963784B CN 107963784 B CN107963784 B CN 107963784B CN 201711224797 A CN201711224797 A CN 201711224797A CN 107963784 B CN107963784 B CN 107963784B
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste water
anaerobic
water
treatment
cod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711224797.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107963784A (zh
Inventor
占正奉
马国清
方敏
陈学萍
王传颂
高晋
胡义军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanying Huazhong Paper Co ltd
Original Assignee
Eagle International Holdings Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eagle International Holdings Ltd filed Critical Eagle International Holdings Ltd
Priority to CN201711224797.3A priority Critical patent/CN107963784B/zh
Publication of CN107963784A publication Critical patent/CN107963784A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107963784B publication Critical patent/CN107963784B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722—Oxidation by peroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/26—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
    • C02F2103/28—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/07—Alkalinity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/16—Total nitrogen (tkN-N)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/18—PO4-P
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02—Specific form of oxidant
    • C02F2305/026—Fenton's reagent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2866—Particular arrangements for anaerobic reactors
    • C02F3/2873—Particular arrangements for anaerobic reactors with internal draft tube circulation

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

本发明公开了一种造纸废水处理工艺，包括：对废水的可处理性的分析步骤和废水处理步骤。本发明通过对废水进行可处理性的分析，使得在废水处理中能够根据废水的具体成分和性质进行有针对性的处理，从而使废水得到有效处理，满足处理要求。

Description

一种造纸废水处理工艺
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种造纸废水处理工艺。
背景技术
造纸行业是一个对环境污染较重的行业，制浆造纸生产工艺耗水量大，纸浆造纸工业的整个生产过程需要大量的水，这些水在生产过程中汇集了大量的工业有害物质，既无法直接利用，直接排放又会污染环境，因此，对纸浆造纸过程各阶段产生的废水进行回收利用，有着显著的经济和社会价值。
造纸污水处理，指的是对造纸行业产生污水的处理方法。造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。1、制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，漂白成浆；2、抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干，抄制、加工成纸。制浆、抄纸都排出大量废水。制浆产生的废水，污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色，称为黑水，黑水中污染物浓度很高，BOD高达5—40g/L，含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的废水，称为白水，其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。
在制浆部分的除渣、洗浆、漂洗等过程中，产生大量的洗涤废水。根据废纸来源和生产工艺的差别，洗涤废水的特性有所不同，其污染物含量大致为：CODCr 600～2400mg/L,BOD5 125～585mg/L，SS 650～2400mg/L，色度450～900倍，外观呈黑灰色。洗涤废水量为100～200t/t纸；与通常的抄纸工艺一样，在废纸再生造纸的抄纸部分，也产生含有纤维、填料和化学药品的“白水”，对该废水常采用气浮法进行处理，回收纤维和填料，并使处理后的“白水”得以循环使用。
造纸废水是一种处理难度较大的工业废水，一般通过物化法+生化使其中的污染物质得以降解。由于废水本身所含污染物十分复杂，经处理后，出水虽能基本达到排放标准，但与废水回用对水质的要求相距较远，采用传统砂滤、活性炭过滤、多介质过滤等处理工艺实现废水回用处理，只是一定程度降低出水悬浮物浓度，对污水中可溶性污染物如COD、氨氮和盐分等无法进一步除去，如果回用，会直接影响到纸张效果。造纸行业一般回用中水往往只限于生产过程的除渣、洗浆、漂洗等对水质要求不高的生产工艺，而且这些工段用水对COD、浊度、铁等指标有一定要求，现有过滤技术并不能满足这些工段的水质要求，而且传统多级过滤工艺有流程长、占地面积大、产水水质不稳定等缺点。
目前针对纸浆造纸的废水处理方法，包括物化处理和生化处理。其中，物化处理方法有：气浮法、吸附法、混凝法、电解法、芬顿(Fenton)法等；生化处理方法有：活性污泥法、生物过滤、生物膜法、厌氧生物法等。传统的处理方法多采用物化处理和生化处理相结合的方法。
造纸工业废水的处理应着重于提高循环利用率，减少用水量和废水排放量，同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法。例如：浮选法可回收白水中纤维性固体物质，回收率可达95％，澄清水可回用；燃烧法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和法调节废水pH值；混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体；化学沉淀法可脱色；生物处理法可去除BOD，对牛皮纸废水较有效；湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外，国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。
发明专利《造纸废水处理工艺》(申请号CN201710394127.X)中提出一种废水处理工艺：包括以下步骤：a、一级过滤；b、二级过滤；c、将废水温度冷却至50℃排出；d、将冷却后的废水排入絮凝池内，加入絮凝剂；e、待废水絮凝沉淀过后，将废水排入中和池；f、对中和池内的废水加入中和剂；g、将中和后的废水排入厌氧池内进行厌氧处理；h、将进行厌氧处理后的废水排入曝气池中，采用鼓风机和射流曝气装置对废气进行充氧；l、将曝气后的废水排入浅层气浮机内，由浅层气浮机去除废水中的非溶解性污染物；j、将废水排入排放池内，对废水进行抽样检测，合格后进行排放。
另一个发明专利《一种废纸制浆造纸废水处理工艺》(申请号CN201310414138.1)提出一种废水处理工艺，包括以下步骤：废纸制浆造纸废水经排放口设置的格栅井去除大颗粒悬浮物后进入集水池，由废水提升泵泵入斜筛装置过滤系统；出水流至调节池，调节、均化水质水量，提升泵将调节池里的水泵入平流气浮池，投加混凝剂进行混凝沉淀；平流气浮池出水流至中间池，一部分由回流提升泵泵入车间回用，剩下的部分由提升泵泵入厌氧池；厌氧池出水至好氧池，好氧池出水至二沉池，沉淀后的出水一部分流入回用集水池泵送车间回用，另一部分流入终端排放槽达标排放；二沉池排出的生化污泥，一部分回流至好氧池，另一部分进入污泥浓缩池进行浓缩处理，二沉池的上清液排入调节池，浓缩后的滤液流回调节池。
在执行上述废水处理方法时，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
现有技术的废水处理方法都是对废水进行固定的程序化处理，因此当废水的实际成分不同时，得到的处理结果也不同，有时处理可能不达标。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种造纸废水处理工艺，主要目的是对造纸产生的废水进行分析后处理，从而使废水得到有针对性的处理，满足处理要求。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
本发明实施例提供了一种造纸废水处理工艺，包括：对废水的可处理性的分析步骤和废水处理步骤。
优选地，所述分析步骤包括：
1)对废水中各项理化指标的性质和含量进行分析和测定，所述理化指标包括悬浮物、色度、总凯氏氮、总磷、挥发性脂肪酸、木质素。
2)对废水的厌氧生物可降解性进行分析测试，包括：
测定废水的pH值并调整到6.5-7；
测定废水中碱度并调整到20-25，保证其缓冲性能；
测定废水的营养比例，分析氮、磷含量并调整到营养比例为COD:N:P＝350：5：1；以及
测定各处理工段的B/C比，分析废水的厌氧生化性，预测在合适的厌氧工艺中，废水的COD去除率；
3)对废水进行毒性测试和毒性性质分析试验，毒性超过安全标准时需要进行脱毒和稀释。
优选地，在对废水进行毒性测试和毒性性质分析试验中，所述安全标准为废水排放浓度小于50％；同时使废水中硫酸负离子的浓度不高于800Mg/l。
优选地，所述废水处理步骤包括：
1)预处理，以减少流入水中的固体废物，包括：在沉砂池中沉降砂石，和/或在格栅池中过滤大的杂质，和/或在集水池中收集各路废水以使水质均衡；
2)絮凝处理：经过沉淀或气浮处理后保证初沉出水中固体悬浮物含量小于200mg/l；
3)控制废水的预酸化度最大不超过50％，预酸化时间不超过2.5h；
4)厌氧生物处理，以去除COD；
5)好氧处理，以去除有机污染物；
6)芬顿化学处理，使排水COD浓度满足标准要求。
优选地，所述絮凝沉淀步骤采用加药絮凝方法。
优选地，所述絮凝处理步骤中所投加药物为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺阴离子。
优选地，所述厌氧生物处理步骤采用内循环厌氧反应器进行厌氧生物处理，保证厌氧反应时间>3h。
优选地，所述好氧处理步骤中，曝气装置采用射流曝气器，曝气池溶解氧DO不超过2.5mg/L，反应时间>4h。
优选地，芬顿化学处理后的排水COD浓度小于70mg/L。
本发明实施例提出的一种造纸废水处理工艺，通过对废水进行可处理性的分析，使得在废水处理中能够根据废水的具体成分和性质进行有针对性的处理，从而使废水得到有效处理，满足处理要求。
其中，对废水进行可处理性的分析包括对废水中各项理化指标(如悬浮物、色度、总凯氏氮、总磷、挥发性脂肪酸、木质素等)的性质和含量进行分析和测定；测定废水的pH值和碱度以及营养比例并调整到合理值；以及测定各处理工段的B/C比；通过以上分析可知废水的厌氧生化性，预测在合适的厌氧工艺中废水的COD去除率。
同时，通过对废水进行毒性测试和毒性性质分析试验，可以在毒性超过安全标准时进行脱毒和稀释，达到安全排放标准，保证环境安全可靠。
废水处理包括通过预处理、絮凝处理、控制预酸化度、厌氧生物处理、好氧生物处理以及芬顿化学处理等步骤，通过以上废水处理过程可以减少流入水中的固体废物，使废水中的固体悬浮物含量小于200mg/l，去除COD和有机污染物；使排水COD浓度满足标准要求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种造纸废水处理工艺的总体流程图；
图2为本发明实施例提供的一种造纸废水处理工艺的车间流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种造纸废水处理工艺，包括：对废水的可处理性的分析步骤和废水处理步骤。通过对废水进行可处理性的分析，使得在废水处理中能够根据废水的具体成分和性质进行有针对性的处理，从而使废水得到有效处理，满足处理要求。
所述分析步骤可以包括：
1)对废水中各项理化指标的性质和含量进行分析和测定，所述理化指标包括悬浮物(SS)、色度、总凯氏氮(TKN)、总磷(TP)、挥发性脂肪酸(VFA)、木质素等。对废水中各项理化指标的性质和含量进行分析和测定可以在化学分析室进行。
2)对废水的厌氧生物可降解性进行分析测试，包括：
测定废水的pH值并调整到6.5-7，达到接近生化处理的pH值，当pH值低于6.5时，需加碱调整。
测定废水中碱度ALK并调整到20-25，保证其缓冲性能；如果缓冲性能较差，需利用出水回流水中的碱度来补充，以提高其缓冲性能。
测定废水的营养比例，分析氮、磷含量并调整到营养比例为COD:N:P＝350：5：1，此比值为与废水厌氧生物处理较合适的营养比例。测定废水的营养比例并与该比值比较，如果废水中缺氮或缺磷，需要在实际处理时添加氮或磷盐以补充(根据出水调整)；以及
测定各处理工段的B/C比，通过该比值分析废水的厌氧生化性，预测在合适的厌氧工艺中废水的COD去除率；
3)对废水进行毒性测试和毒性性质分析试验，毒性超过安全标准时需要进行脱毒和稀释。一般是针对H2S的毒性进行试验分析。当废水排放浓度小于50％时，在正常操作条件下，不必脱毒和稀释。但当废水中硫酸负离子SO42-浓度高于800Mg/l，在厌氧处理时，由于会产生H2S中毒现象，因此要求生产车间控制硫酸盐化学品的用量。
本发明实施例提出的一种造纸废水处理工艺，通过对废水进行可处理性的分析，使得在废水处理中能够根据废水的具体成分和性质进行有针对性的处理，从而使废水得到有效处理，满足处理要求。
上述步骤中，悬浮物(suspended solids，缩写SS)指悬浮在水中的固体物质，包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一。
水的色度是对天然水或处理后的各种水进行颜色定量测定时的指标。当水体受到工业废水的污染时也会呈现不同的颜色。这些颜色分为真色与表色。真色是由于水中溶解性物质引起的，也就是除去水中悬浮物后的颜色。而表色是没有除去水中悬浮物时产生的颜色。这些颜色的定量程度就是色度。色度是测定是用铂钴标准比色法，亦即用氯铂酸钾和氯化钴配制成测色度的标准溶液，规定1升水中含有2.419毫克的氯铂酸钾和2.00毫克氯化钴时，将铂(Pt)的浓度为每升1毫克时所产生的颜色深浅定为1度。造纸工业用水的色度要求小于15～30。
总凯氏氮(KTN)是用凯氏定氮法做出的水中总氮含量。总磷(TP)是指磷的总含量。
挥发性脂肪酸(VFA)是厌氧消化过程的重要中间产物，甲烷菌主要利用VFA形成甲烷，只有少部分甲烷由CO2和H2生成。但CO2和H2生成也经过高分子有机物形成VFA的中间过程。由此看来，形成甲烷的过程离不开VFA的形成，但是VFA在厌氧反应器中的积累能反映出甲烷菌的不活跃状态或反应器操作条件的恶化，较高的VFA(例如乙酸)浓度对甲烷菌有抑制作用。因此在反应器运行中，出水VFA用作重要的控制指标。在VFA测定中，常进行VFA总量测定，其单位用mmol/L或换算为按乙酸计，以单位mg/L表示。
木质素是三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物高分子，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁，为次生壁主要成分。木质素主要位于纤维素纤维之间，起抗压作用。
以上各理化指标均是对造纸废水的分析步骤所需要的，但并不是对所要分析的理化指标的限制，即也可以对其它必要的理化指标进行分析。
除此之外，还应对废水的厌氧生物可降解性进行分析测试。该生物可降解性一般在实验室中进行测试。生物降解指材料在生物体内通过溶解、酶解、细胞吞噬等作用，在组织长入的过程中不断从体内排出，修复后的组织完全替代植入材料的位置，而材料在体内不存在残留的性质。生物降解的研究内容包括生物自身所具有的降解能力，有机物降解难易的规律，水溶性和非水溶性有机物生物降解的机理，以及生物降解的途径等。
生物可降解性是指环境污染物被微生物降解的可能性。有机污染物根据其可生物降解性可分为：①可生物降解物质，如单糖、淀粉、蛋白质等；②难生物降解物质，如纤维素、木质素、农药、烃类等；③不可生物降解物质，如塑料、尼龙等。上述分类无明确界限，由于微生物的变异及适应，一些不可生物降解物质在适宜的条件下也可能被降解。
可生化性是指生物降解的难易程度。BOD5/CODCr比值法是最经典、也是目前最为常用的一种评价废水可生化性的水质指标评价法。BOD代表可以被微生物分解的部分，COD可以认为是全部污染物，这样B/C就可以代表可被微生物分解部分的比例，也就是可生化部分了。在厌氧生物可降解性的分析步骤中，需要测定各处理工段的B/C比。
目前普遍认为，BOD/COD<0.3的废水属于难生物降解废水，在进行必要的预处理之前不易采用好氧生物处理；而BOD/COD>0.3的废水属于可生物降解废水，即该废水具有可生化性。该比值越高，表明废水采用好氧生物处理所达到的效果越好。具体的，B/C＞0.58表示完全可生物降解；B/C＝0.45～0.58表示生物降解良好；B/C＝0.30-0.45表示可生物降解；B/C＜0.3表示难生物降解。
优选地，对废水进行毒性测试和毒性性质分析试验时，所述毒性主要是指废水中硫化氢的毒性。硫化氢是具有刺激性和窒息性的无色气体。低浓度接触仅有呼吸道及眼的局部刺激作用，高浓度时全身作用较明显，表现为中枢神经系统症状和窒息症状。硫化氢具有“臭蛋样”气味，但极高浓度很快引起嗅觉疲劳而不觉其味。
通过以上各分析步骤，对废水的可处理性有了基本的了解，在此基础上确定废水的处理工艺，可以使废水得到针对性的有效处理，从而使废水处理结果满足标准的处理要求。优选地，本发明的一个实施例中，如图1所示，所述废水处理步骤可以包括：
1)预处理，包括：在沉砂池中沉降砂石，和/或在格栅池中过滤大的杂质，和/或在集水池中收集各路废水以使水质均衡，以减少流入水中的固体废物，如浆渣，包括塑料片、沉沙等。
2)絮凝处理：在絮凝反应池中进行加药絮凝。优选地，可以投加聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺阴离子(PAM)。絮凝后再经过沉淀或气浮处理，保证初沉出水中固体悬浮物SS小于200mg/l。
3)控制废水的预酸化度最大不超过50％，预酸化时间(HRT)不超过2.5h；
4)厌氧生物处理，以去除COD。例如可以采用内循环厌氧反应器(IC)进行厌氧生物处理，去除大部分COD产生沼气，保证厌氧反应时间>3h。
5)好氧处理，以去除有机污染物。厌氧出水进入好氧反应池进行好氧处理，进一步去除有机污染物，曝气装置采用不结垢的、高效率的射流曝气器。曝气池需氧量DO不超过2.5mg/L,反应时间>4h。
6)芬顿(Fenton)化学处理，好氧出水采用Fenton法化学处理，使排水COD浓度满足标准要求(现有标准是小于90mg/l)。优选地，使排水COD浓度稳定小于70mg/l。
预酸化度指废水在预酸化池中达到的大分子有机物转化为可挥发性脂肪酸VFA的COD占总可生物转化COD的百分比。预酸化度过高(VFA高)，毒性增加，影响污泥颗粒化生长和产气，造成进水pH降低，并抑制产甲烷菌活性，VFA过高甚至会超过产甲烷菌的处理能力，造成反应器酸化现象；预酸化度过低，增加后续厌氧单位的负荷，导致出水COD及VFA增加，增加反应器酸化的可能性。
预酸化度的计算公式为：预酸化度＝VFA(meq/L)*69/SCOD*100％；
其中，SCOD——进水COD(mg/L)；(水溶性COD)
控制预酸化度为约30％～35％，最大不能超过50％。优选地，所述废水的预酸化时间不超过2.5h。
本发明的一个优选的实施例采用内循环厌氧反应器(IC)进行厌氧生物处理，可以去除大部分COD并产生沼气，保证厌氧反应时间>3h，从而可以充分反应，尽可能地提高COD的去除率。
厌氧生物处理(Anaerobic Process)是在厌氧条件下，形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件,通过厌氧菌和兼性菌代谢作用，对有机物进行生化降解的过程。污水厌氧生物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。厌氧活性污泥法包括普通消化池、厌氧接触消化池、升流式厌氧污泥床(upflow anaerobicsludge blanket,UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)、内循环反应器(IC)、厌氧折流板反应器(ABR)等；厌氧生物膜法包括厌氧生物滤池、厌氧流化床和厌氧生物转盘。现制浆造纸废水普遍采用高效内循环厌氧反应器(IC)及EGSB。
高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。上述四个阶段的反应速度依废水的性质而异，在含纤维素、半纤维素、果胶和脂类等污染物为主的废水中，水解易成为速度限制步骤；简单的糖类、淀粉、氨基酸和一般蛋白质均能被微生物迅速分解，对含这类有机物的废水，产甲烷易成为限速阶段。虽然厌氧消化过程可分为以上四个过程，但是在厌氧反应器中，四个阶段是同时进行的，并保持某种程度的动态平衡。该平衡一旦被pH值、温度、有机负荷等外加因素所破坏，则首先将使产甲烷阶段受到抑制，其结果会导致低级脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化，甚至导致整个消化过程停滞。厌氧消化具有下列优点：无需搅拌和供氧，动力消耗少；能产生大量含甲烷的沼气，是很好的能源物质，可用于发电和家庭燃气；可高浓度进水，保持高污泥浓度，所以其溶剂有机负荷达到国家标准仍需要进一步处理；初次启动时间长；对温度要求较高；对毒物影响较敏感；遭破坏后，恢复期较长。
由于如果单独使用厌氧处理，其出水水质很难达标，因此还需进一步利用好氧法进行处理。利用好氧微生物(包括兼性微生物)在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢，经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处理。污水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。
1、活性污泥法：包括SBR、A/O、A/A/O、氧化沟等。
SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。
A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO(溶解氧)不大于0.2mg/L，O段DO＝2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+)，在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。
A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(厌氧-缺氧-好氧)。按实质意义来说，本工艺应为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。A2/O工艺是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。氧化沟是一种活性污泥处理系统，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，又称循环曝气池。最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的，而是加以护坡处理的土沟渠，是间歇进水间歇曝气的，从这一点上来说，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。
2、生物膜法：包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等。曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥－－－生物膜。污水经沉淀池初级处理后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，使污水得到净化。在气动生物转盘中，微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。转盘表面覆有空气罩，从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转盘转动，当转盘离开污水时，转盘表面上形成一层薄薄的水层，水层也从空气中吸收溶解氧。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
本发明的一个优选的实施例中，厌氧出水进入好氧反应池进行好氧处理(活性污泥法)，进一步去除有机污染物，曝气装置采用不易结垢的、高效率的射流曝气器。曝气池需氧量DO不超过2.5mg/L，反应时间>4h。
芬顿(Fenton)反应是无机化学反应，过程是，过氧化氢(H2O2)与二价铁离子Fe的混合溶液将很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态。反应具有去除难降解有机污染物的高能力，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中有很广泛的应用。
下面以某工厂的造纸废水处理为例，来说明本发明的造纸废水处理工艺过程。
在对某工厂的造纸废水处理时，首先对造纸废水的厌氧处理可处理性进行分析研究。包括如下步骤：
(1)对废水中多项理化指标的性质，含量分析，如：SS、色度、TKN、TP、VFA、木质素的测定(在化学分析室进行)。
(2)废水厌氧生物可降解性的测试(实验室中进行)测定各处理工段的B/C比。
(3)废水毒性测试和毒性性质分析试验(针对H2S毒性试验)。
1、通过以上测定、分析、试验，测得该废水的pH值为6.5-7.0，碱度ALK为6.28mol/l，营养比例为COD:N:P＝4060：58：1，废水排放浓度为4700mg/l。下面具体说明所述分析步骤的过程为：
分析1：通过实验室对该废水进行可降解性的分析测试，计算出该废纸造纸废水的厌氧生化性为0.42，由此可以预测在合适的厌氧工艺中，此废水的COD去除率接近95％(厌氧+好氧)。
分析2：测得该废水的pH值在6.5-7.0之间，接近生化处理pH值，低于此值时，需加碱调整。
分析3：通过测定废水中碱度ALK为6.28mol/l，可知其缓冲性能较差，需利用出水回流水中的碱度来补充，提高其缓冲性能。
分析4：通过测定总凯氏氮(TKN)和总磷(TP)，得到该废水的营养比例为COD:N:P＝4060：58：1。而与废水厌氧生物处理较合适的营养比例是COD:N:P＝350：5：1，比较看，该废水中氮源较充足，而磷含量较低，在实际处理中需加磷盐补充(根据出水调整)。由于所用原料差异，有时氮源不足，也需要补充氮。
分析5：废纸造纸废水其排放浓度在4700mg/l时，对产甲烷菌的活性的抑制为48％，虽毒性不小，但小于50％，在正常操作条件下，不必脱毒和稀释。但当废水中SO4离子浓度高于800mg/l时，在厌氧处理时，会产生H2S中毒现象，所以要求生产车间控制硫酸盐化学品的用量。
分析6：好氧生物处理中，废水在曝气池中停留时间(HRT)，即反应时间大于4小时，曝气池出水口溶解氧DO保持在1.8--2.5，池中活性污泥浓度MLSS应保持在4000—6000mg/l，COD去除率保持80％以上。
分析7：三级处理采用芬顿(Fenton)法时，必须保持充足催化—氧化时间(氧化时间至少保证30分钟)，及正确掌握处理水中ORP和pH值的比值。因为Fenton氧化的最佳pH为3.2--4.2,双氧水本身就是酸性，所以在用98％的浓硫酸调节进水pH的时候，pH的最佳值为4.5，投加的硫酸亚铁与双氧水的比例在1:1.2最佳。
图2所示为本发明的一个具体的实施例中的废水处理过程，由图2可知，工厂在实际生产时，废水经过生产车间排水、沉砂池、格栅池、集水池几个阶段的预处理后，在絮凝反应池和初沉池中进行絮凝沉淀步骤，在预酸化池中完成控制预酸化度步骤，在厌氧反应器(EGSB及IC)中进行厌氧生物处理步骤，在好氧SBR池中进行好氧处理，在Fenton反应池中进行芬顿化学处理步骤。在上述步骤过程中产生的污泥沿图2中的污泥处理线路进行处理，在上述步骤过程中产生的废气按照图2中的废气处理线路进行废气处理。最终，经处理后的可排放的污水进入排放池，经处理后的污泥进入污泥混合池，经处理的废气，例如沼气，经过稳压和脱硫处理后可用于发电。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种造纸废水处理工艺，其特征在于，包括：对废水的可处理性的分析步骤和废水处理步骤；
所述分析步骤包括：
1）对废水中各项理化指标的性质和含量进行分析和测定，所述理化指标包括悬浮物、色度、总凯氏氮、总磷、挥发性脂肪酸、木质素；
2）对废水的厌氧生物可降解性进行分析测试，包括：
测定废水的pH值并调整到6.5-7；
测定废水中碱度并调整到20-25，保证其缓冲性能；
测定废水的营养比例，分析氮、磷含量并调整到营养比例为COD:N:P=350：5：1；以及
测定各处理工段的B/C比，分析废水的厌氧生化性，预测在合适的厌氧工艺中，废水的COD去除率；
3）对废水进行毒性测试和毒性性质分析试验，毒性超过安全标准时需要进行脱毒和稀释；
所述废水处理步骤包括：
1）预处理，以减少流入水中的固体废物，包括：在沉砂池中沉降砂石，和/或在格栅池中过滤大的杂质，和/或在集水池中收集各路废水以使水质均衡；
2）絮凝处理：经过沉淀或气浮处理后保证初沉出水中固体悬浮物含量小于200mg/L ；
3）控制废水的预酸化度最大不超过50%，预酸化时间不超过2.5h；
4）厌氧生物处理，以去除COD；
5）好氧处理，以去除有机污染物；
6）芬顿化学处理，使排水COD浓度满足标准要求；
芬顿化学处理过程中氧化时间至少为30min，使用98%的浓硫酸调节进水pH为4.5，芬顿氧化的最佳pH为3.2-4.2，芬顿试剂中投加FeSO4与H2O2的摩尔比为1:1.2；
所述厌氧生物处理步骤采用内循环厌氧反应器进行厌氧生物处理，保证厌氧反应时间>3h；
所述好氧处理步骤中，曝气装置采用射流曝气器，曝气池溶解氧不超过2.5mg/L，反应时间>4h；
在对废水进行毒性测试和毒性性质分析试验中，所述安全标准为废水排放浓度小于50%；同时使废水中硫酸负离子的浓度不高于800mg/L ；
所述絮凝处理步骤采用加药絮凝方法；
所述絮凝处理步骤中所投加药物为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺阴离子；
芬顿化学处理后的排水COD浓度小于70mg/L。
CN201711224797.3A 2017-11-29 2017-11-29 一种造纸废水处理工艺 Active CN107963784B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711224797.3A CN107963784B (zh) 2017-11-29 2017-11-29 一种造纸废水处理工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711224797.3A CN107963784B (zh) 2017-11-29 2017-11-29 一种造纸废水处理工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107963784A CN107963784A (zh) 2018-04-27
CN107963784B true CN107963784B (zh) 2019-01-22

Family

ID=61997761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711224797.3A Active CN107963784B (zh) 2017-11-29 2017-11-29 一种造纸废水处理工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107963784B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109095704A (zh) * 2018-07-12 2018-12-28 福建省晋江优兰发纸业有限公司 一种有色半透明纸废水的处理方法
CN110255824A (zh) * 2019-06-28 2019-09-20 湖北长江汇丰纸业有限公司 一种造纸废水处理方法和系统
CN110422972A (zh) * 2019-09-05 2019-11-08 中山联合鸿兴造纸有限公司 一种好氧水分段回用的工艺方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104176883A (zh) * 2014-08-14 2014-12-03 唐山市天正实业有限公司 造纸废水资源化处理系统及相应工艺
CN107285526A (zh) * 2017-08-08 2017-10-24 湖州同晟企业管理咨询服务有限公司 一种造纸业废水检测处理设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100402448C (zh) * 2006-09-27 2008-07-16 山东贵和显星纸业股份有限公司 制浆造纸废水的净化处理方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104176883A (zh) * 2014-08-14 2014-12-03 唐山市天正实业有限公司 造纸废水资源化处理系统及相应工艺
CN107285526A (zh) * 2017-08-08 2017-10-24 湖州同晟企业管理咨询服务有限公司 一种造纸业废水检测处理设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN107963784A (zh) 2018-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yetilmezsoy et al. Decolorization and COD reduction of UASB pretreated poultry manure wastewater by electrocoagulation process: A post-treatment study
KR101665636B1 (ko) 폐수 전처리방법 및 그 전처리방법을 이용한 오염수처리방법
Ahansazan et al. Activated sludge process overview
CN109761455A (zh) 一种合成及发酵类制药工业污水的处理方法
CN107963784B (zh) 一种造纸废水处理工艺
Ranjit et al. Conventional wastewater treatment processes
KR100807219B1 (ko) 고농도 유기성 폐수 정화 장치 및 그 처리 방법
WO2020152707A1 (en) Heavy metal removal from industrial effluents by combination of aerobic and anaerobic treatment
CN111138028A (zh) 一种汽车生产废水处理方法及系统
NO20110201A1 (no) System og fremgangsmate for behandling av kommunal og industriell kloakk og slam
WO2000073220A1 (en) A disposal method for pig ordure
Irshad et al. Treatment of waste water from meat industry
CN109502911A (zh) 一种污水处理方法
CN117534240A (zh) 一种酿造酱香型白酒综合污水处理工艺
CN103241892B (zh) 一种污水处理方法
KR100342667B1 (ko) 액상부식법에 있어서 축산폐수 또는 분뇨 고도처리의 질소및 인 제거방법
CN111087131A (zh) 一种制药废水生化处理方法
Li Technology review and selection guide for industry wastewater treatment
CN213977362U (zh) 一种化纤废水处理系统
CN108285248A (zh) 一种基于污泥减量的制革废水处理方法
CN104478166B (zh) 一种皮革废水中含硫废水的处理工艺与处理系统
CN105859042A (zh) 一种污水处理方法以及系统
CN105036457A (zh) 一种天然橡胶废水深度处理方法
Begum et al. Treatment of pulp and paper mill wastewater
JP4142410B2 (ja) 排水処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180725

Address after: 215000 room 1401, 17 Riverside Garden, Suzhou Industrial Park, Jiangsu

Applicant after: Zhang Peipei

Address before: No. 3, Ma'anshan City, Anhui City, city and thrift Road

Applicant before: Eagle International Holdings Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20181127

Address after: 243000 No. 3 Qinjian Road, Ma'anshan City, Anhui Province

Applicant after: Eagle International Holdings Ltd.

Address before: 215000 room 1401, 17 Riverside Garden, Suzhou Industrial Park, Jiangsu

Applicant before: Zhang Peipei

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210723

Address after: 434000 No. 19, Youyi East Road, Qingji Industrial Park, Gongan County, Jingzhou City, Hubei Province

Patentee after: Shanying Huazhong Paper Co.,Ltd.

Address before: 243000 No.3, Qinjian Road, Ma'anshan City, Anhui Province

Patentee before: SHANYING INTERNATIONAL HOLDINGS Co.,Ltd.