CN110228904A - 一种工业污水净化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种工业污水净化处理方法，该方法具体有以下步骤：步骤一：多级筛网管道过滤；步骤二：好氧微生物分解；步骤三：双氧水分解；步骤四：水生植物净化。本发明将物理、生物、化学方法联用，有效回收造纸污水中的纤维，同时充分分解造纸污水中的各种有机物，降低水体的COD、BOD，再生后的水可用于二次造纸。

Description

一种工业污水净化处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种工业污水净化处理方法。
背景技术
造纸污水成分复杂，可生化性差，属于较难处理的工业污水，造纸污水中含有很多悬浮物质，这些物质主要是造纸过程中没有被充分利用的纸渣；造纸污水中还含有半纤维素、糖类、甲醇、乙酸等，这些物质的分子量较小，比较容易分解处理；造纸污水中还含有木质素、纤维素等，这些物质的分子量较大，分解时间较长，分解难度比较大。因为造纸污水中所含的物质较多，所以造纸污水自然分解所需的时间很长，所需COD、BOD均很大，可生化性价差，处理不当会对生态系统造成较大危害。
因此，本发明设计了一种物理、生物、化学方法联用的造纸污水处理系统，回收造纸污水中的有用纸渣，同时充分分解造纸污水中的各种有机物，再生后的水可作为造纸水二次使用。
发明内容
1.本发明提供一种工业污水净化处理方法，包括以下几个步骤：
一、多级筛网管道过滤：将造纸污水通过多级筛网管道进行输送，对造纸污水中的纸渣进行过滤拦截，具体施工操作如下：
步骤a、筛网制作：选取跟管道长度匹配的钢筋三根，将每根钢筋一端折弯成勾状结构，并将每根钢筋等间距焊接上环圈，选取跟管道口径大小匹配的钢丝网，并将钢丝网通过弹簧钩铺挂在三根钢筋同等高度的环圈上，形成多级筛网；
步骤b、管道铺设：选择坡度为30-45度的斜坡地势，根据选取的斜坡确定铺设路线，根据铺设路线进行槽沟挖掘，将制作好的多级筛网放置管道内，勾状结构的钢筋一端挂扣在管道进口处，并将管道固定铺设在挖好的槽沟内；
步骤c、污水过滤：将造纸污水通过铺设好的管道进行过滤输送，得到过滤后污水和滤渣；
二、微生物分解：将步骤一中过滤后的污水排放至分解池内，并在分解池内放入好氧微生物，进行曝气，分解时间根据季节而定，春夏季节分解时间为5-6天，秋冬季节分解时间为7-9天；
三、有机物氧化：将经步骤二分解后的污水排放至反应池内，并加入适量双氧水，通过双氧水对污水中难以分解的有机物进行氧化分解处理，且分解池底部设置有用于控制氧化分解温度和过量双氧水自分解的加热器；
四、水生植物净化：将步骤三中经过分解并冷却后的污水排放至预先挖好的沟渠中，在沟渠的前段、中段和后段分别种植水葫芦、芦苇和香蒲，不同水生植物的组合可降低环境因素对水生植物净化水质能力的影响；水生植物净化后的污水可作为造纸水再次使用。
进一步的，所述步骤一的步骤a中多级筛网为3-5级，筛网规格为20目、40目、80目、120目或180目。
进一步的，所述步骤一的步骤c中的滤渣用净水冲洗沥干，冲洗后的水排放到分解池内，并摊放到水泥地面上在阳光下曝晒2-3天，每隔3-5小时人工摊翻一次，得到干燥后的滤渣。
进一步的，所述步骤二中的好氧微生物可选用枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸菌或醋酸菌中的至少一种。
进一步的，所述步骤三中双氧水氧化有机物的反应温度为50-60℃，氧化时间为2-3h，过量双氧水自分解的温度为95-100℃，分解时间为20-30min。
进一步的，所述步骤四中沟渠的宽度为2-3米，深度为0.6-1.2米，长度为150-240米,水葫芦、芦苇和香蒲的种植段区域长度均为50-80米；沟渠的建造时，挖好沟渠后并将沟渠的底部整平，底部铺上一层细沙，细沙上再铺设塑料薄膜，并对塑料薄膜进行扎孔，然后再铺上一层细沙、鹅卵石和泥土的混合物。
进一步的，所述步骤二中好氧微生物优选处理方法为：称取枯草芽孢杆菌1-2份、地衣芽孢杆菌1-2份、乳酸菌1-2份和醋酸菌1-2份，并称取红糖4-8份、自来水60-80份，将上述物质搅拌混合溶解，在25-30℃的温度下放置40-50h，得到制取好的好氧微生物混合物。
进一步的，所述制取好的好氧微生物混合物使用量为：每1-2m3污水配用4-6g微生物混合物。
其中，多级筛网管道过滤可以分离回收污水中大部分的纸渣，这些纸渣可以作为次等纸张的原材料，一方面将废弃物有效利用，另一方面，纸渣作为难分解物质，在后续氧化步骤前去除，降低了后续步骤的处理难度。筛网设置成多级过滤的方式，前面的筛网的孔径大、后面的筛网孔径小，管道前端主要回收较大的纸渣，管道后端收集较细的纸渣，这样的回收方式能够将污水中的固体悬浮物充分去除，同时避免了单级过滤筛网容易堵塞的问题。筛网由弹簧固定在环圈上，在水流的冲击下，弹簧会发生一定程度的抖动，可以加强过滤的效果，过滤速度明显变快，还可以观察弹簧的形变程度判断过滤的阻力大小，若弹簧的形变较大，说明阻力较大，表明筛网上集聚了较多的纸渣，需要及时清理收集。
多级筛网过滤后的造纸污水，其中纸渣等固体悬浮物含量有很大程度上的减少，但是污水中仍然含有一些微小的有机物质。这些有机物质尺寸过小，通过物理过滤的方法较难去除。因此采用微生物分解的方式去除，微生物选用分解木质素、纤维素能力较强的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌，并且同时加入乳酸菌和醋酸菌，通过不同好氧细菌的综合作用，分解污水中的各类有机物，为了增强好氧细菌的活性、提高分解速度，微生物分解池中设置了微孔曝气管，通过曝气增氧作用，提高水体的含氧量，从而提高好氧细菌分解有机物的能力。
微生物的分解作用能够分解大部分的有机物，但仍然存在少量难分解的有机物存在于水体中，因此采用强氧化剂对有机物进行氧化分解，强氧化剂选用双氧水，双氧水在使用的过程中，通过加热器控制氧化温度为50-60℃，在这样的温度条件下，有机物的分解速率比较快，双氧水既可以氧化难以分解的有机物，也可以杀灭上一步骤中的各种好氧细菌。过量双氧水通过加热自分解的方式去除，双氧水会分解成无毒无害的水和氧气。
最后通过水生植物的净化作用，将水葫芦、芦苇和香蒲组合种植，可以减轻环境因素对水生植物净化水质能力的影响，水葫芦可以作为猪的青饲料、芦苇可以作为造纸的原材料、香蒲可以编制成各种桌垫、茶杯垫，水生植物在净化水体的同时，也可以产生一部分经济价值。水生植物所在的沟渠，底层铺上一层细沙，为了让沟渠底部更为平整，塑料薄膜的铺设为了避免其他杂草的生长，上层为细沙、泥土和鹅卵石的混合物，水生植物可以扎根在混合物中，混合物中泥土含量较少，营养成分少，可以促进根系从水体中吸取营养物质，促进水体的净化，上层的混合物中含有密度较大的细沙和鹅卵石，因此水流的流动不会造成水体浑浊，保证水体清澈。
有益效果
1.该造纸污水净化处理方法将物理、生物、化学方法有机结合，合理安排处理的顺序，先通过物理方法去除造纸污水的纸渣，再通过生物方法对有机物进行氧化分解，然后通过化学方法对有机物进行深度氧化，最后利用水生植物对氧化分解后的污水进行吸收净化，该处理方法能够有效处理造纸污水，污水处理净化后可以用于二次造纸，减少了造纸厂自来水的使用量，同时减少了污水的排放，降低了对环境的危害。
2.在有机物质分解处理前，用多级筛网过滤的方式回收污水中的纸渣，这些纸渣可以作为次等纸张的原材料，将废弃物有效利用，同时降低了后续环节的处理难度。
3.利用好氧细菌的分解作用，对水体中的微小有机物质进行分解，采用微孔曝气管对水体进行增氧，增加了好氧细菌的活性、加快了有机物的分解速率，缩减了污水处理的时间。
4.采用无毒的强氧化剂双氧水对污水进行氧化处理，将难以分解的物质进一步分解，分解更加充分，同时双氧水可以杀灭上一步骤中的各种微生物，过量双氧水的去除，利用双氧水在较高温度条件下会分解的特点，将污水水温升高，双氧水会自动分解成水和氧气，对环境无任何副作用。
5.净水植物会吸收水体的营养物质、净化水体，将水体的COD、BOD进一步降低，同时这些净水植物会产生一定的经济价值。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明的多级筛网立体图；
图3是本发明的水生植物净化沟渠的剖面图。
具体实施方式
下面对本发明的较优的实施例并参照图1作进一步的详细说明。
实施例1
造纸污水流入筛网管道中，进行5级过滤，筛网目数分别为20目、40目、80目、120目和180目，滤渣被筛网阻拦，滤液通过筛网流入好氧微生物分解池，一段时间后，筛网的弹簧被拉伸变形，说明筛网上已经集聚了较多的纸渣，筛网过滤的阻力变大，此时可清除回收筛网上的纸渣，参见图2多级筛网立体图。
造纸污水经过多级筛网过滤后流入好氧微生物分解池，称取枯草芽孢杆菌1份、地衣芽孢杆菌1份、乳酸菌1份、醋酸菌1份、红糖4份、自来水60份，将上述物质混合溶解，在25-30℃的温度下放置40-50h，按照每1m3污水使用6-8g制备好的好氧微生物混合物，将好氧微生物混合物投入分解池中，并开启曝气管增加水体溶氧量，分解时间为8天。
待好氧微生物将造纸污水中的有机物充分分解后，将微生物池中的造纸污水放入双氧水分解池，加入适量的浓度为30％的双氧水，利用双氧水的强氧化作用彻底分解少量难分解有机物，利用加热器的作用，将分解温度控制在50-60℃，分解2-3h，有机物分解完成后，通过加热器将温度升高到95-100℃，可加入少量二氧化锰促进双氧水的分解，双氧水分解时间为20-30min。
将经过两步氧化分解后的造纸污水排入植物净化沟渠中，参见图3水生植物净化沟渠的剖面图，控制水体在沟渠停留的时间为20-30天，这样污水中的营养物质会被植物充分吸收，经过水葫芦、芦苇和香蒲三种植物的吸收作用，污水中的营养物质减少，水体逐渐透明。可根据水体净化的情况、季节特点，适当调控沟渠水体的流速，让水体能够得到充分净化。
实施例2
将多级筛网过滤管道中的多级筛网取出，采用普通单级筛网去除造纸废水中的纸渣，筛网的目数为80目，其他条件和实施例1相同。
实施例3
操作步骤同实施例1，不同的是略去水生植物净化环节，当双氧水氧化完成并加热分解后，直接从双氧水氧化池中取样。
实施例4
微生物分解步骤中，微生物的用量为：每1m3污水使用4-6g制备好的好氧微生物混合物，微生物使用量较实施例1有所减少，其余条件同实施例1。
将净化前后的造纸污水进行检测，数据见表1。
表1
由以上数据可知，造纸污水在净化前含有较多的纸渣，有机物含量很大，因此COD、BOD5的数值很大。采用实施例1的方法对造纸污水进行处理，5级筛网过滤能够有效去除纸渣，净化后污水的COD、BOD5值分别减小至15-40、15-25，净化效果好，净化后的水可以二次使用；采用实施例2的方法，将多级筛网过滤改成普通单级80目筛网过滤，经过管道筛网过滤后污水中仍然含有纸渣，纸渣去除不完全，加大了后续处理的难度，最终污水的COD、BOD5值分别下降至200-300、160-180，处理效果一般，并且单级筛网易堵塞、堵塞后筛网容易破损、过滤的速度慢；采用实施例3的方法，不经过水生植物的净化作用，处理效果比较差，COD、BOD5值依然较大，分别为1100-1200、850-1000；按照实施例4的方法，适当减少微生物的用量，处理效果有所下降，COD、BOD5值分别下降至30-45、15-30，净化后的水也可以二次使用。综上所述，实施例1对造纸废水的处理效果最佳。
按照本发明的方法，可以有效回收造纸污水中的纸渣，对水体有机物的去除效果很好，经过该方法处理的造纸污水，水体的COD、BOD5值均下降很多，处理后的水可以用于二次造纸，节约了水资源，同时保护了环境。

Claims (8)

1.一种工业污水净化处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
一、多级筛网管道过滤：将造纸污水通过多级筛网管道进行输送，对造纸污水中的纸渣进行过滤拦截，具体施工操作如下：
步骤a、筛网制作：选取跟管道长度匹配的钢筋三根，将每根钢筋一端折弯成勾状结构，并将每根钢筋等间距焊接上环圈，选取跟管道口径大小匹配的钢丝网，并将钢丝网通过弹簧钩铺挂在三根钢筋同等高度的环圈上，形成多级筛网；
步骤b、管道铺设：选择坡度为30-45度的斜坡地势，根据选取的斜坡确定铺设路线，根据铺设路线进行槽沟挖掘，将制作好的多级筛网放置管道内，勾状结构的钢筋一端挂扣在管道进口处，并将管道固定铺设在挖好的槽沟内；
步骤c、污水过滤：将造纸污水通过铺设好的管道进行过滤输送，得到过滤后污水和滤渣；
二、微生物分解：将步骤一中过滤后的污水排放至分解池内，并在分解池内放入好氧微生物，进行曝气，分解时间根据季节而定，春夏季节分解时间为5-6天，秋冬季节分解时间为7-9天；
三、有机物氧化：将经步骤二分解后的污水排放至反应池内，并加入适量双氧水，通过双氧水对污水中难以分解的有机物进行氧化分解处理，且分解池底部设置有用于控制氧化分解温度和过量双氧水自分解的加热器；
四、水生植物净化：将步骤三中经过分解并冷却后的污水排放至预先挖好的沟渠中，在沟渠的前段、中段和后段分别种植水葫芦、芦苇和香蒲，不同水生植物的组合可降低环境因素对水生植物净化水质能力的影响；水生植物净化后的污水可作为造纸水再次使用。
2.如权利要求1所述的一种工业污水净化处理方法，其特征在于：所述步骤一的步骤a中多级筛网为3-5级，筛网规格为20目、40目、80目、120目或180目。
3.如权利要求1所述的一种工业污水净化处理方法，其特征在于：所述步骤一的步骤c中的滤渣用净水冲洗沥干，冲洗后的水排放到分解池内，并摊放到水泥地面上在阳光下曝晒2-3天，每隔3-5小时人工摊翻一次，得到干燥后的滤渣。
4.如权利要求1所述的一种工业污水净化处理方法，其特征在于：所述步骤二中的好氧微生物可选用枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸菌或醋酸菌中的至少一种。
5.如权利要求1所述的一种工业污水净化处理方法，其特征在于：所述步骤三中双氧水氧化有机物的反应温度为50-60℃，氧化时间为2-3h，过量双氧水自分解的温度为95-100℃，分解时间为20-30min。
6.如权利要求1所述的一种工业污水净化处理方法，其特征在于：所述步骤四中沟渠的宽度为2-3米，深度为0.6-1.2米，长度为150-240米,水葫芦、芦苇和香蒲的种植段区域长度均为50-80米；沟渠建造时，挖好沟渠后并将沟渠的底部整平，底部铺上一层细沙，细沙上再铺设塑料薄膜，并对塑料薄膜进行扎孔，然后再铺上一层细沙、鹅卵石和泥土的混合物。
7.如权利要求1所述的一种工业污水净化处理方法，其特征在于：所述步骤二中好氧微生物优选处理方法为：称取枯草芽孢杆菌1-2份、地衣芽孢杆菌1-2份、乳酸菌1-2份和醋酸菌1-2份，并称取红糖4-6份、自来水60-80份，将上述物质搅拌混合溶解，在25-30℃的温度下放置40-50h，得到制取好的好氧微生物混合物。
8.如权利要求7所述的一种工业污水净化处理方法，其特征在于：所述制取好的好氧微生物混合物使用量为：每1m3污水配用4-8g好氧微生物混合物。
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