CN109095704A - 一种有色半透明纸废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水处理技术领域，提供一种有色半透明纸废水的处理方法,解决了现有技术没有经过针对性的细分处理和中水回用，处理成本较高的问题,包括以下步骤:A多级物化处理阶段,B生化处理阶段,C芬顿氧化处理阶段。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种有色半透明纸废水的处理方法。
背景技术
随着国内工业的不断发展，环境保护越来越受到人们的重视。造纸行业是我国经济发展中的重要产业之一，随着包装行业的迅猛发展，高档包装纸日益受到欢迎，其中高档有色半透明包装纸市场广阔，广泛应用于鞭炮、果袋等包装产业，但有色包装纸生产的有色废水如何处理是一项重要的研究课题。有色半透明包装纸生产废水主要产生于废纸碎浆和抄纸工段，主要含有细小浆纤维、染料、施胶剂等杂质，因调料过程施加直接大红等染料带有偶氮显色基团，废水色度高，有机物浓度高且难分解，处理难度大。
中国专利号201510491230.7公开了一种浆纸废水处理工艺，包括以下步骤：将制浆造纸生产过程中的生产废水送入集水井，而后依次经过初沉池、调节池、冷却塔、选择池和射流曝气池，之后将曝气后废水送入二沉池，再依次经芬顿反应器、氧化池、混合池和高效混凝机械澄清器进行处理后达标排放,所述浆纸废水处理工艺,所述浆纸废水处理工艺可以降低废水中的COD、BOD和色度，但存在的问题是：1)采用混凝法结合芬顿反应的方式处理废水，虽然理论上能较好的处理废水，但芬顿试剂用量较大，放大了芬顿反应本身的缺陷，比如操作强度大，材料成本高，对设备的腐蚀性强等，整体成本较高；2)所有的废水均相同进行处理，没有经过针对性的细分处理和中水回用，整体成本较高。
发明内容
因此，针对以上内容，本发明提供一种有色半透明纸废水的处理方法，解决了现有技术没有经过针对性的细分处理和中水回用，处理成本较高的问题。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种有色半透明纸废水的处理方法，包括以下步骤：
A多级物化处理阶段
1)针对废纸碎浆废水，通过格栅去除无机杂质，通过污水池收集，然后采用泵提至斜板沉淀池处理，处理过程投加絮凝剂聚合氯化铝，投加量为废水重量的0.01-0.1％，去除大部分纤维悬浮有机物，处理后的中水进入清水池，单独回用于有色半透明纸抄纸和制浆；污水池多余废水、斜板沉淀池排泥水和清水池多余中水，进入调节池，采用微浮选气浮处理机处理，处理过程投加絮凝剂聚合氯化铝和混凝剂聚丙烯酰胺的复配物，投加量为废水重量的0.01-0.05％，将细小纤维悬浮有机物和无机物杂质絮凝成大颗粒，与微小气泡粘合，然后通过刮泥机去除；2)针对抄纸过程产生的有色废水，50-90％经过车间内部集水池回用于制浆，剩余部分按照废纸碎浆废水处理步骤进行；
B生化处理阶段
采用CASS工艺进行生化处理，设置三个CASS生化池，步骤A物化处理的废水进入到CASS生化池，处理完成后检测COD浓度为50-300mg/L，氨氮浓度为0.2-6.0mg/L，色度为32-500倍；
C芬顿氧化处理阶段
设置芬顿氧化池、斜板沉淀池、活性砂滤池串联，CASS生化池的出水进入芬顿反应池，投加浓硫酸，调节pH值至2-4，然后加入硫酸亚铁，反应10-30min，再投加双氧水，反应30-60min后至再加入碱回调pH值至中性，反应后的废水进入斜板沉淀池沉淀，沉淀后的废水进入活性砂滤池过滤，检测COD 10-80mg/L，氨氮0.01-3.00mg/L，色度2-50倍，实现稳定达标排放。
进一步的改进是：所述斜板沉淀池处理过程投加絮凝剂聚合氯化铝，投加量为废水重量的0.05％。经试验对比，这个比例为最佳比例，COD去除率已打90％，超过这个比例并不会显著增加效果。
进一步的改进是：所述絮凝剂聚合氯化铝和混凝剂聚丙烯酰胺的的复配物中两者的重量分数分别为80-98％、2-20％。
进一步的改进是：所述絮凝剂聚合氯化铝和混凝剂聚丙烯酰胺的的复配物中两者的重量分数分别为95％、5％，废水pH为8。该比例及pH情况下有最佳的絮凝效果，可确保COD降到400mg/L以下。
进一步的改进是：所述硫酸亚铁与双氧水的摩尔比为1:10-15,双氧水由浓度为60％的双氧水溶液提供。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：
1、多级物理处理除杂，配合单独一套物理化学处理——斜板沉淀池，有色废水、中水回用率达到80％以上，将有色废水中木纤维充分利用，不影响公司白色、本色等纸种生产线的废水处理和回用。
2、物化处理废水进入到活性污泥池，通过好氧微生物的新陈代谢作用，不仅可以去除大部分可溶性有机物，还能通过破坏偶氮基团达到第一步脱色，经CASS活性污泥法处理的废水，COD浓度为50-300mg/L，氨氮为0.2-6.0mg/L，色度为32-500倍。
3、芬顿氧化处理阶段，利用硫酸亚铁和双氧水在酸性条件下生成的强氧化羟基自由基，氧化分解可溶、难溶性有机物以及偶氮基团化合物，达到脱色目的，同时利用该反应的副产物铁水络合物去除大分子悬浮物，实现各污染物的稳定达标排放，减少环境污染，保护生态环境，芬顿氧化工艺出水水质：COD10-80mg/L，氨氮0.01-3.00mg/L，色度2-50倍。
附图说明
图1是本发明实施例一的工艺流程图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明。
实施例一
如图1所示，一种有色半透明纸废水的处理方法，包括以下步骤：
A多级物化处理阶段
1)针对废纸碎浆废水，通过格栅去除无机杂质，通过污水池收集，然后采用泵提至斜板沉淀池处理，处理过程投加絮凝剂聚合氯化铝，投加量为废水重量的0.1％，经试验对比，这个比例为最佳比例，COD去除率已达90％，超过这个比例并不会显著增加效果，处理后的中水进入清水池，单独回用于有色半透明纸抄纸和制浆；污水池多余废水、斜板沉淀池排泥水和清水池多余中水，进入调节池，调节pH值到8，采用微浮选气浮处理机处理，处理过程投加絮凝剂聚合氯化铝和混凝剂聚丙烯酰胺的复配物，投加量为废水重量的0.01％，将细小纤维悬浮有机物和无机物杂质絮凝成大颗粒，与微小气泡粘合，然后通过刮泥机去除；所述絮凝剂聚合氯化铝和混凝剂聚丙烯酰胺的的复配物中两者的重量分数分别为95％、5％，该比例及pH情况下有最佳的絮凝效果，可确保COD降到400mg/L以下；2)针对抄纸过程产生的有色废水，其中质量90％的有色废水经过车间内部集水池回用于制浆，剩余部分按照废纸碎浆废水处理步骤进行；微浮选气浮污水处理机在分离去除悬浮固形物和胶体态物质时，是将物理方法产生的微气泡与所处理水中的微细浮游物质、微细絮聚物粘附在一起，形成粒间囊夹和中间气泡架桥粘附兼而有之的“共聚粘附”，加之化学絮凝作用，完成微浮选。实现固液分离，使污水得以净化,所述微浮选气浮污水处理机可以通过中国专利号201520014031.2公开的微浮选气浮机实现。
B生化处理阶段
采用CASS工艺进行生化处理，设置三个CASS生化池，步骤A物化处理的废水进入到CASS生化池，处理完成后检测COD浓度为50mg/L，氨氮浓度为0.2mg/L，色度为32倍；CASS(cyclic activated sludge system)工艺是间歇式活性污泥法的一种变革，是近年来国际公认的生活污水及工业废水处理的先进工艺，CASS生化池由3个区域组成，即生物选择区、厌氧区和主反应区,生物选择区是设置在CASS前端的小容积区(容积约为CASS生化池总容积的10％)，水力停留时间为1h，在厌氧条件下运行，厌氧区不仅具有辅助厌氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用，同时还具有强化氮反硝化的作用，主反应区则是最终去除有机底物的主场所；运行过程中，通常将主反应区的曝气强度加以控制，以使反应区内主体溶液中处于好氧状态，而活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制而硝态氮由污泥内向主体溶液的传递不受限制，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用；具体运行过程依次为：(1)充水-曝气阶段，边进水边曝气，同时将主反应器区的污泥回流至生物选择器，污泥回流量为处理废水量的20％；(2)充水-沉淀，停止曝气，静置沉淀以使泥水分离。在沉淀刚开始时，由于曝气所提供的搅拌作用能使污泥发生絮凝，随后污泥以区域沉降的形式下降，因而所形成的沉淀污泥浓度较高；(3)表面滗水(上清液排除)，处于滗水阶段的CASS反应池需停止进水，依此操作将原水引入其它两个CASS反应池；滗水器为移动式自动控制装置，滗水过程中，根据CASS反应池内水位的变化，由一浮球式水位监测仪控制滗水器的升降，排水结束后，滗水器将自动复位，滗水期间，污泥回流系统照常工作，污泥回流的目的是提高缺氧区的污泥浓度，以使随污泥回流该区内污泥中的硝态氮进行反硝化；由于CASS反应池在运行过程中的最高水位和滗水时的最低水位是设计确定的，因而在滗水期间进行污泥回流不会影响出水水质；(4)闲置阶段，实际运行过程中，由于滗水时间往往要比设计滗水时间短，其剩余时间通常用于反应器内污泥的闲置以恢复污泥的吸附能力，正常的闲置期通常在滗水器恢复待运行状态5min后开始，闲置期间，污泥回流系统照常工作；
CASS工艺的运行即为上述4个阶段(1个周期)依次进行并不断重复的过程，每个运行周期中曝气和停止曝气的时间基本相等，一个运行周期时间为6h，其中曝气3h、沉淀和滗水各1.5h；
C芬顿氧化处理阶段
设置芬顿氧化池、斜板沉淀池、活性砂滤池串联，CASS生化池的出水进入芬顿反应池，投加浓硫酸，调节pH值至2-4，然后加入硫酸亚铁，反应30min，再投加双氧水，反应60min后至再加入碱回调pH值至中性，反应后的废水进入斜板沉淀池沉淀，沉淀后的废水进入活性砂滤池过滤，检测COD 10mg/L，氨氮0.01mg/L，色度2倍，实现稳定达标排放；所述硫酸亚铁与双氧水的摩尔比为1:15,双氧水由浓度为60％的双氧水溶液提供；芬顿氧化反应生成强氧剂羟基自由基和铁水络合物，羟基自由基具有强氧化性，可以将生化系统无法去除的难降解有机物和偶氮基团氧化分解，铁水络合物具有絮凝作用，也可以去除有机物，理论上只要药剂投加量够，比例合适，可以完全去除废水中可氧化的物质，该套系统可以实现废水经处理后各项污染物因子稳定达标排放。
实施例二
一种有色半透明纸废水的处理方法，包括以下步骤：
A多级物化处理阶段
1)针对废纸碎浆废水，通过格栅去除无机杂质，通过污水池收集，然后采用泵提至斜板沉淀池处理，处理过程投加絮凝剂聚合氯化铝，投加量为废水重量的0.01％，处理后的中水进入清水池，单独回用于有色半透明纸抄纸和制浆；污水池多余废水、斜板沉淀池排泥水和清水池多余中水，进入调节池，采用微浮选气浮处理机处理，处理过程投加絮凝剂聚合氯化铝和混凝剂聚丙烯酰胺的复配物，投加量为废水重量的0.05％，将细小纤维悬浮有机物和无机物杂质絮凝成大颗粒，与微小气泡粘合，然后通过刮泥机去除；所述絮凝剂聚合氯化铝和混凝剂聚丙烯酰胺的的复配物中两者的重量分数分别为80％、20％；2)针对抄纸过程产生的有色废水，其中质量50％的有色废水经过车间内部集水池回用于制浆，剩余部分按照废纸碎浆废水处理步骤进行；
B生化处理阶段
采用CASS工艺进行生化处理，设置三个CASS生化池，步骤A物化处理的废水进入到CASS生化池，处理完成后检测COD浓度为300mg/L，氨氮浓度为6mg/L，色度为500倍；
C芬顿氧化处理阶段
设置芬顿氧化池、斜板沉淀池、活性砂滤池串联，CASS生化池的出水进入芬顿反应池，投加浓硫酸，调节pH值至2，然后加入硫酸亚铁，反应10min，再投加双氧水，反应30min后至再加入碱回调pH值至中性，反应后的废水进入斜板沉淀池沉淀，沉淀后的废水进入活性砂滤池过滤，检测COD 80mg/L，氨氮3.0mg/L，色度50倍，实现稳定达标排放；所述硫酸亚铁与双氧水的摩尔比为1:10,双氧水由浓度为60％的双氧水溶液提供。
实施例三
一种有色半透明纸废水的处理方法，包括以下步骤：
A多级物化处理阶段
1)针对废纸碎浆废水，通过格栅去除无机杂质，通过污水池收集，然后采用泵提至斜板沉淀池处理，处理过程投加絮凝剂聚合氯化铝，投加量为废水重量的0.05％，处理后的中水进入清水池，单独回用于有色半透明纸抄纸和制浆；污水池多余废水、斜板沉淀池排泥水和清水池多余中水，进入调节池，采用微浮选气浮处理机处理，处理过程投加絮凝剂聚合氯化铝和混凝剂聚丙烯酰胺的复配物，投加量为废水重量的0.03％，将细小纤维悬浮有机物和无机物杂质絮凝成大颗粒，与微小气泡粘合，然后通过刮泥机去除；所述絮凝剂聚合氯化铝和混凝剂聚丙烯酰胺的的复配物中两者的重量分数分别为98％、2％；2)针对抄纸过程产生的有色废水，其中质量70％的有色废水经过车间内部集水池回用于制浆，剩余部分按照废纸碎浆废水处理步骤进行；
B生化处理阶段
采用CASS工艺进行生化处理，设置三个CASS生化池，步骤A物化处理的废水进入到CASS生化池，处理完成后检测COD浓度为200mg/L，氨氮浓度为3.5mg/L，色度为150倍；
C芬顿氧化处理阶段
设置芬顿氧化池、斜板沉淀池、活性砂滤池串联，CASS生化池的出水进入芬顿反应池，投加浓硫酸，调节pH值至2，然后加入硫酸亚铁，反应20min，再投加双氧水，反应40min后至再加入碱回调pH值至中性，反应后的废水进入斜板沉淀池沉淀，沉淀后的废水进入活性砂滤池过滤，检测COD 30mg/L，氨氮1.6mg/L，色度20倍，实现稳定达标排放；所述硫酸亚铁与双氧水的摩尔比为1:12,双氧水由浓度为60％的双氧水溶液提供。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
Claims (5)
1.一种有色半透明纸废水的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
A多级物化处理阶段
1)针对废纸碎浆废水，通过格栅去除无机杂质，通过污水池收集，然后采用泵提至斜板沉淀池处理，处理过程投加絮凝剂聚合氯化铝，投加量为废水重量的0.01-0.1％，去除大部分纤维悬浮有机物，处理后的中水进入清水池，单独回用于有色半透明纸抄纸和制浆；污水池多余废水、斜板沉淀池排泥水和清水池多余中水，进入调节池，采用微浮选气浮处理机处理，处理过程投加絮凝剂聚合氯化铝和混凝剂聚丙烯酰胺的复配物，投加量为废水重量的0.01-0.05％，将细小纤维悬浮有机物和无机物杂质絮凝成大颗粒，与微小气泡粘合，然后通过刮泥机去除；2)针对抄纸过程产生的有色废水，50-90％经过车间内部集水池回用于制浆，剩余部分按照废纸碎浆废水处理步骤进行；
B生化处理阶段
采用CASS工艺进行生化处理，设置三个CASS生化池，步骤A物化处理的废水进入到CASS生化池，处理完成后检测COD浓度为50-300mg/L，氨氮浓度为0.2-6.0mg/L，色度为32-500倍；
C芬顿氧化处理阶段
设置芬顿氧化池、斜板沉淀池、活性砂滤池串联，CASS生化池的出水进入芬顿反应池，投加浓硫酸，调节pH值至2-4，然后加入硫酸亚铁，反应10-30min，再投加双氧水，反应30-60min后至再加入碱回调pH值至中性，反应后的废水进入斜板沉淀池沉淀，沉淀后的废水进入活性砂滤池过滤，检测COD 10-80mg/L，氨氮0.01-3.00mg/L，色度2-50倍，实现稳定达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种有色半透明纸废水的处理方法，其特征在于：所述斜板沉淀池处理过程投加絮凝剂聚合氯化铝的量为废水重量的0.05％。
3.根据权利要求1所述的一种有色半透明纸废水的处理方法，其特征在于：所述絮凝剂聚合氯化铝和混凝剂聚丙烯酰胺的的复配物中两者的重量分数分别为80-98％、2-20％。
4.根据权利要求1所述的一种有色半透明纸废水的处理方法，其特征在于：所述絮凝剂聚合氯化铝和混凝剂聚丙烯酰胺的的复配物中两者的重量分数分别为95％、5％，废水pH为8。
5.根据权利要求1所述的一种有色半透明纸废水的处理方法，其特征在于：所述硫酸亚铁与双氧水的摩尔比为1:10-15,双氧水由浓度为60％的双氧水溶液提供。
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