CN109052809A - 一种强化混凝处理涂布废水的方法 - Google Patents

一种强化混凝处理涂布废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种强化混凝处理涂布废水的方法。该方法包括以下步骤：a、常温下，在涂布废水中加入污泥为混凝强化剂，同时在涂布废水中加入PAC，并对废水溶液进行快速搅拌。b、然后加入CPAM，再对废水溶液进行温和搅拌，静置后，取出上清液。c、取经步骤b处理后的涂布废水，调节至所需的pH值，注入到臭氧反应器中，加入过氧化氢，并通入臭氧，对涂布废水进行催化臭氧处理。d、将经步骤c处理的出水进行生物处理，通过控制停留时间、曝气时间、溶解氧浓度以及pH来优化处理效果，使生物处理出水达到排放标准。该方法工艺步骤简单，可操作性强，能有效减少化学品用量且达到更好沉降效果同时净化效果好，废水的排放达到国家标准。

Description

一种强化混凝处理涂布废水的方法
技术领域
本发明属于造纸过程涂布废水处理领域，具体涉及一种强化混凝处理涂布废水的方法。
背景技术
涂布废水原水中存在大量的悬浮物、高岭土、碳酸盐、显色剂、胶黏物等污染物，如果直接进入生化处理系统，将造成进入生化系统的废水CODcr、悬浮物(SS) 和胶黏物等浓度均很高，通常CODcr在3000～6000 mg/L之间，SS一般在1000～3000 mg/L之间，处理难度大。通过混凝法向污水中投加一定量的药剂，经过脱稳、架桥等反应过程，使水中的污染物凝聚并沉降，可以有效降低涂布废水的污染负荷。但是，涂布废水经传统混凝法处理后，存在絮体不稳定的问题，需要气浮处理后再进行排水，增加了化学药品用量和用电量，增加了处理成本。
涂布废水经混凝处理后，废水色度和SS的去除率均达到90%以上，而CODcr的含量仍为800-1000 mg/L，需要进一步的处理。目前主要采用生物法对混凝处理后的涂布废水进行二级处理。但是，由于涂布废水中存在难生物降解的污染物，导致生物处理难度大，生物处理效果不理想，涂布废水经生化处理后未能达到国家排放标准，需要更进一步的处理。
臭氧处理可有效降低造纸废水的CODcr和色度，并有效改善废水的可生物降解性，增强后续生物处理的效果，因而可以作为生物处理的预处理技术。在废水处理过程中，臭氧与有机物的反应可以通过两种途径来实现，一种是利用臭氧分子本身的强氧化能力，直接氧化废水中的有机污染物；另一种是通过生成氧化能力更强的HO·来实现。过氧化氢是一种强氧化剂，其氧化作用主要依赖自身分解产生的HO·。过氧化氢和臭氧在同一体系内能相互促进各自自由基的产生，过氧化氢的分解还可以提高水溶液的pH，臭氧则可加速过氧化氢的分解。将臭氧与过氧化氢联用可以发挥协同作用的效果，增强体系的氧化性，还能提高有机物降解速率，是非常具有前景的氧化技术。
涂布废水经过氧化氢强化臭氧处理出水可生物降解性得到改善，但是废水CODcr仍在500 ~ 700 mg/L之间，需要对涂布废水进行进一步的生物处理，使涂布废水达到排放标准。
发明内容
本发明旨在提供一种工艺简单、操作方便、运行费用低、处理效果好的强化混凝处理涂布废水的方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种强化混凝处理涂布废水的方法，包括以下步骤：
a、常温下，在涂布废水中加入一定量的污泥为混凝强化剂，同时在涂布废水中加入一定量的PAC（聚合氯化铝），并对废水溶液进行快速搅拌。
b、快速搅拌一定时间后，加入一定量CPAM（阳离子聚丙烯酰胺），再对废水溶液进行温和搅拌，静置后，取出上清液，然后对上清液进行进一步处理。
c、取经步骤a、b处理后的涂布废水，调节至所需的pH值，注入到臭氧反应器中，加入一定量的过氧化氢，并通入一定量的臭氧，对涂布废水进行催化臭氧处理。
d、将经步骤c处理的出水进行生物处理，通过控制停留时间、曝气时间、溶解氧浓度以及pH来优化处理效果，使生物处理出水达到排放标准。
作为优选，所述步骤a中的污泥取自于涂布废水处理流程中的水解酸化池，MLSS=5100 mg/L，污泥用量为10~ 20 ml/L废水。
作为优选，所述PAC和CPAM用量分别为200 ~ 400 mg/L废水和4 ~ 8 mg/L废水，快速搅拌和温和搅拌的转速分别为200 ~ 300 r/min和40 ~ 70 r/min，搅拌时间分别为5 ~10 min和15 ~ 30 min。所述的静置时间为20 ~ 40 min。
作为优选，所述步骤c臭氧反应pH值调为6.5 ~ 8.5。
作为优选， 所述步骤c中臭氧的投加量为10 ~ 25 mg/min·L废水，过氧化氢投加量为0.1 ~ 1 ml/L废水，反应时间为10 ~ 30 min。
作为优选，所述步骤d中停留时间为5 ~ 10 h，曝气时间4 ~ 8 h、溶解氧含量为2~ 5 mg/L以及pH值为6.5 ~ 8.5。
与现有技术相比，本发明具有如下优点及有益效果：
1. 基于涂布废水经传统混凝法处理后存在絮体不稳定、沉淀效果不理想的情况，本发明采用在混凝沉淀时加入水解酸化污泥的工艺，通过强化混凝沉淀处理涂布废水，絮体沉降性能大幅度提高，利于后期排水，降低了处理成本，同时有效提高了处理效果。
2. 本发明提供的强化混凝处理涂布废水的方法，使絮体沉降速率以及沉降效果明显增强，大大提高了废水处理的效率，同时化学品用量明显减少，PAC和CPAM投加量可分别下降50%和25%。
3．本发明利用过氧化氢催化臭氧处理涂布废水的混凝出水，利用过氧化氢和臭氧催化氧化反应的协同效应，保证了较高的催化氧化反应速率，同时废水的可生化性提高，降低后续生物处理负荷，提高了生物处理效果，涂布废水经后续生物处理后达到排放标准。
4.本发明工艺流程完整简洁，运行方法可靠，操作过程简单，运行费用低，对涂布废水处理有很好的效果，同时有效减少了运行费用，具有很好的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例所表述的范围。
以下所用的污泥取自于涂布废水处理流程中的水解酸化池，MLSS=5100 mg/L。
实施例1：
本实施例中，一种强化混凝处理涂布废水的方法用于处理无碳复写纸涂布废水，废水的COD为3216 mg/L，TSS值为262 mg/L，色度为2620 C.U.。
应用一种强化混凝处理涂布废水的方法处理无碳复写纸涂布废水，包括以下步骤和工艺条件：
a、常温下，在1L涂布废水中加入10ml的污泥为混凝强化剂，同时在涂布废水中加入200mg的PAC，并在磁力搅拌器上以200 r/min转速快速搅拌。
b、快速搅拌5 min后，加入4 mg CPAM，再将废水溶液在60 r/min的转速下，搅拌15min静置20 min后取出上清液，然后对上清液进行进一步处理。
c、取经步骤a、b处理后的涂布废水，调节pH值为7.5，注入到臭氧反应器中，加入0.1 ml浓度为30wt%过氧化氢溶液，并通入15 mg/min臭氧，对涂布废水进行催化臭氧处理，反应20 min。
d、将经步骤c处理的出水进行生物处理，通过控制停留时间10 h、曝气时间4 h、溶解氧浓度2mg/L以及pH为7.5来优化处理效果，使生物处理出水达到排放标准。
使用本发明所述的一种强化混凝处理涂布废水的方法，对涂布废水按照上述方法在未添加污泥和添加污泥的条件下进行混凝对比实验，发现添加水解酸化污泥的强化混凝效果明显改善，絮体稳定性提高。
在未添加污泥和添加水解酸化污泥的条件下进行混凝对比实验，测其CODcr、色度和SS三项指标，结果如表1所示。
表1
在本实施例中，涂布废水经强化混凝-过氧化氢催化臭氧氧化-生物处理后，废水总CODcr去除率为91.92%，色度去除率为98.97%，SS去除率为98.83%。
实施例2：
本实施例中，一种强化混凝处理涂布废水的方法用于处理无碳复写纸涂布废水，废水的COD为3216 mg/L，TSS值为262 mg/L，色度为2620 C.U.。
应用一种强化混凝处理涂布废水的方法处理无碳复写纸涂布废水，包括以下步骤和工艺条件：
a、常温下，在1L涂布废水中加入15ml的污泥为混凝强化剂，同时在涂布废水中加入300mg的PAC，并在磁力搅拌器上以260 r/min转速快速搅拌。
b、快速搅拌8 min后，加入6 mg CPAM，再将废水溶液在40 r/min的转速下，搅拌20min静置30 min后取出上清液，然后对上清液进行进一步处理。
c、取经步骤a、b处理后的涂布废水，调节pH值为6.5，注入到臭氧反应器中，加入0.5 ml浓度为30wt%过氧化氢溶液，并通入10 mg/min臭氧，对涂布废水进行催化臭氧处理，反应10 min。
d、将经步骤c处理的出水进行生物处理，通过控制停留时间5 h、曝气时间6 h、溶解氧浓度3.5 mg/L以及pH为6.5来优化处理效果，使生物处理出水达到排放标准。
经处理后检测，废水总CODcr去除率为94.68%，色度去除率为98.90%，SS去除率为98.26%。
实施例3：
本实施例中，一种强化混凝处理涂布废水的方法用于处理无碳复写纸涂布废水，废水的COD为3216 mg/L，TSS值为262 mg/L，色度为2620 C.U.。
应用一种强化混凝处理涂布废水的方法处理无碳复写纸涂布废水，包括以下步骤和工艺条件：
a、常温下，在1L涂布废水中加入20 ml的污泥为混凝强化剂，同时在涂布废水中加入400 mg的PAC，并在磁力搅拌器上以260 r/min转速快速搅拌。
b、快速搅拌10 min后，加入8 mg CPAM，再将废水溶液在70 r/min的转速下，搅拌30 min静置40 min后取出上清液，然后对上清液进行进一步处理。
c、取经步骤a、b处理后的涂布废水，调节pH值为8.5，注入到臭氧反应器中，加入1ml浓度为30wt%过氧化氢溶液，并通入25 mg/min臭氧，对涂布废水进行催化臭氧处理，反应30 min。
d、将经步骤c处理的出水进行生物处理，通过控制停留时间8 h、曝气时间8 h、溶解氧浓度5 mg/L以及pH为8.5来优化处理效果，使生物处理出水达到排放标准。
经处理后检测,废水中总CODcr去除率为97.24%,色度去除率为97.69%，SS去除率为98.88%。

Claims (10)

1.一种强化混凝处理涂布废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、常温下，在涂布废水中加入污泥为混凝强化剂，同时在涂布废水中加入PAC，然后进行快速搅拌；
b、向步骤a所得废水溶液中加入CPAM，再对废水溶液进行温和搅拌，静置后，取出上清液；
c、取步骤b所得的上清液调节至所需的pH值，注入到臭氧反应器中，加入过氧化氢，并通入臭氧，进行催化臭氧处理；
d、将经步骤c处理的出水进行生物处理，通过控制停留时间、曝气时间、溶解氧浓度以及pH来优化处理效果，使生物处理出水达到排放标准。
2.根据权利要求1所述的一种强化混凝处理涂布废水的方法，其特征在于，步骤a中所述的污泥取自于涂布废水处理流程中的水解酸化池，MLSS=5100 mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种强化混凝处理涂布废水的方法，其特征在于，步骤a中所述的污泥的用量为10 ~ 20 ml/L涂布废水。
4.根据权利要求1所述的一种强化混凝处理涂布废水的方法，其特征在于，步骤a中所述PAC的投加量为200 ~ 400 mg/L涂布废水。
5.根据权利要求1所述的一种强化混凝处理涂布废水的方法，其特征在于，步骤a中所述快速搅拌的速度为200 ~ 300 r/min，搅拌时间为5 ~ 10 min。
6.根据权利要求1所述的一种强化混凝处理涂布废水的方法，其特征在于，步骤b中所述CPAM的投加量为4 ~ 8 mg/L涂布废水。
7.根据权利要求1所述的一种强化混凝处理涂布废水的方法，其特征在于，步骤b中所述温和搅拌的速度为40 ~ 70 r/min，搅拌时间为15 ~ 30 min。
8.根据权利要求1所述的一种强化混凝处理涂布废水的方法，其特征在于，步骤b中所述静置的时间为20 ~ 40 min。
9.根据权利要求1所述的一种强化混凝处理涂布废水的方法，其特征在于，步骤c中所述pH值为6.5 ~ 8.5，臭氧的投加量为10 ~ 25 mg/min·L涂布废水，过氧化氢投加量为0.1~ 1 ml/L涂布废水，反应时间为10 ~ 30 min。
10.根据权利要求1所述的一种强化混凝处理涂布废水的方法，其特征在于，步骤d中所述生物处理的停留时间为5 ~ 10 h，曝气时间4 ~ 8 h、溶解氧含量为2 ~ 5 mg/L、pH值为6.5 ~ 8.5。
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