CN111732294B - 一种造纸助剂的生产废水的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种造纸助剂的生产废水的处理方法及装置，所述处理装置包括机柜；依次设置在所述机柜内的固体杂质分离腔、处理前调节腔、复合处理腔、快速沉降腔、生化反应腔、排放前处理腔和可排放储腔，所述处理方法包括颗粒物分离、pH调节、络合、絮凝复合处理、高效沉降、生物膜分解、薄膜过滤等步骤，本造纸助剂的生产废水的处理装置克服了现有多联池生产废水处理技术的投资高、占地大、效率低的缺陷，其整和一系列功能腔为一体，并根据在功能腔间匹配的连接方式，在络合、絮凝、沉淀、分解步骤进行增效结构设计式，其处理方法在降低了空间和设备成本投入的前提下，实现了造纸助剂生产废水高效连续的净化处理。

Description

一种造纸助剂的生产废水的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体涉及一种造纸助剂的生产废水的处理方法及装置。

背景技术

造纸助剂是一种应用于造纸工艺中，赋予造纸原料、中间体各类加工特性及最终产品性能的辅料。其中制浆助剂生产企业所排放的废水成分复杂，反应产生的废水中除含有低分子有机物(如苯、乙酸乙酯等)和高分子有机物(如聚氨酯、阳离子淀粉等)副产物外，还混有自反应器中带出的重金属离子、可絮凝物和固体颗粒物，且水质通常酸碱性过强，因此制浆助剂生产废水在排放前需要进行处理，达到国家规定污水综合排放标准，方可对外排放。

现有造纸助剂企业的废水排放大多采用沉降—pH调节—絮凝金属—分解有机物—过滤的处理流程，然后进行排放，其相应处理装置普遍为建造调节池、絮凝沉淀池、厌氧反应水池、处理池、清水池五个水池，然后通过输送管道及泵将各水池逐次连接，在调节池内完成沉降和pH调节，在絮凝池内通过络合金属离子，在厌氧反应池内分解有机物，然后经处理池过滤净化的多联池污水处理系统(如中国专利CN204281515U公开的一种造纸助剂的生产废水处理装置)其依次利用建造调节池、絮凝沉淀池、厌氧反应水池、处理池、清水池五个水池，然后通过输送管道及泵将各水池逐次连接，在调节池内完成沉降和pH调节，在絮凝池内通过络合金属离子，在厌氧反应池内分解有机物，然后经处理池过滤净化，排入清水池排放，这种处理方法存在自然沉降耗时长、pH调节不准确、各池分离(管泵传输)不完全不理想，而相应的处理装置存在投资高、占地大、管道易腐蚀污染等不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何克服现有多联池生产废水处理技术的投资高、占地大、效率低的缺陷，提供一种高效的整体式造纸助剂的生产废水的处理方法及装置。

本造纸助剂的生产废水的处理装置包括机柜；依次设置在所述机柜内的功能腔，具体包括：用于分离废水中携带的颗粒状固体的固体杂质分离腔、用于在进入反应处理前对废水进行pH调节的处理前调节腔、用于对废水进行络合和絮凝处理的复合处理腔、用于快速分层废水中的金属络合物和有机絮凝物的快速沉降腔、用于对废水进行生物有机分解的生化反应腔、用于对废水进行吸附和过滤的排放前处理腔和用于暂存处理完成待排放废水的可排放储腔，其中，各所述功能腔之间设有隔板，所述机柜上设有进水接头和排水接头，其中，所述进水接头通过管路与车间污水储罐相连接，所述排水接头通过管路与外界环境连通，进水接头和排水接头上均设有水泵和阀门，所述固体杂质分离腔和处理前调节腔之间通过隔板上方的过滤格栅板相连通，所述固体杂质分离腔内设有分离搅拌器，所述分离搅拌器于所述机柜顶部连接有第一机顶电机；所述处理前调节腔内设有网笼和第一连通管，处理前调节腔上方机柜上设有第一入料口和pH计；所述复合处理腔与处理前调节腔之间通过所述第一连通管相连通，所述第一连通管于所述机柜顶部连接有第一机顶泵，复合处理腔内设有提升绞龙和导向内筒，所述提升绞龙于所述机柜顶部连接有第二机顶电机，复合处理腔上方机柜上设有第二入料口，所述复合处理腔和快速沉降腔之间通过隔板下方的过滤网板相连通，所述过滤网板外侧设有的密封栅板；所述快速沉降腔于所述机柜上设有增压鼓风机和换气接头，快速沉降腔内设有第二连通管；所述生化反应腔与快速沉降腔之间通过第二连通管相连通，所述第二连通管于所述机柜顶部连接有第二机顶泵，生化反应腔内设有旋转吸附盘和第三连通管，所述旋转吸附盘下方可拆卸式安装有若干生物膜吸附柱，旋转吸附盘于所述机柜顶部连接有第三机顶电机；所述排放前处理腔与生化反应腔通过第三连通管相连接，所述第三连通管于所述机柜顶部连接有第三机顶泵，排放前处理腔内设有过滤笼和第四连通管，所述过滤笼内套设有过滤膜；所述可排放储腔与排放前处理腔通过第四连通管相连通，所述第四连通管于所述机柜顶部连接有第四机顶泵。

为提升絮凝、络合过程的效率，以所述提升绞龙纵向设置在所述导向内筒内部中央，提升绞龙上端与所述第二机顶电机输出轴固定连接，提升绞龙下端通过轴承可旋转式连接在所述复合处理腔底部。提升绞龙在导向内筒上行送水，于导向内筒上方落水，使废水在复合处理腔内循环，进而快速均匀的与络合剂、絮凝剂反应，进而提升絮凝、络合过程的效率。

为提升分解效率，所述旋转吸附盘包括主动盘和从动盘，所述主动盘与所述第三机顶电机输出轴相连接，所述从动盘通过轴承连接在生化反应腔底部，所述生物膜吸附柱周向卡装在主动盘和从动盘之间。吸附盘带动生物膜吸附柱转动，变相提升废水与生物膜的接触面，进而加快分解效率。

为使进入下游腔体的废水屏除上游处理杂质，所述网笼上端与所述第一连通管密封连接，所述过滤笼上端与所述第四连通管密封连接。

具体的，所述第一连通管、第二连通管、第三连通管、第四连通管上均设有真空表和流量调节阀；所述固体杂质分离腔和快速沉降腔底部设有排污口。

本造纸助剂的生产废水的处理方法，为利用上述造纸助剂的生产废水处理装置实现，其将所述进水接头通过管路与车间污水储罐相连接，具体过程包括以下步骤，

S1-颗粒物分离：生产废水送入固体杂质分离腔内，在分离搅拌器的离心作用下，颗粒状固体杂质快速离心下沉，上方清液通过过滤格栅板进入处理前调节腔；

S2-pH调节：第一入料口投入酸碱调节剂，自S1分离处理后的废水进入处理前调节腔后，进行酸碱度调节，然后经网笼过滤泵入复合处理腔；

S3-复合处理：第二入料口投入络合剂和絮凝剂，自S2调节处理后的废水进入复合处理腔后，在络合剂和絮凝剂的作用下，通过提升绞龙和导向内筒的循环上行送水、落水方式，进行高速高效的金属离子络合和有机物絮凝，然后经过滤网板流入快速沉降腔；

S4-高效沉降：自S3复合反应处理后的废水进入快速沉降腔后，封闭设置在过滤网板外侧的密封栅板，增压鼓风机加压快速沉降析出的络合物和絮凝物，过程中换气接头维持压强，沉降完成后上层清液经第二连通管泵入生化反应腔S5-生物膜分解：自S4沉降分离的废水进入生化反应腔后，在生物膜吸附柱的作用下，在旋转吸附盘提升接触效率的作用下，进行高效的厌氧生物分解，然后经第三连通管泵入排放前处理腔

S6-薄膜过滤：自S5分解处理的废水进入排放前处理腔后，经过滤膜后进入过滤笼，然后经第四连通管泵入可排放储腔；

S7-排放：将S6过滤后的净化废水进行直接环境排放或回收再利用。

本造纸助剂的生产废水的处理装置克服了现有多联池生产废水处理技术的投资高、占地大、效率低的缺陷，其整和一系列功能腔为一体，并根据在功能腔间匹配的连接方式，在络合、絮凝、沉淀、分解步骤进行增效结构设计式，其处理方法在降低了空间和设备成本投入的前提下，实现了造纸助剂生产废水高效连续的净化处理。

附图说明

下面结合附图对本发明一种造纸助剂的生产废水的处理方法及装置作进一步说明：

图1是本造纸助剂的生产废水的处理装置的平面结构示意图；

图2是本造纸助剂的生产废水的处理装置的内部结构示意图；

图3是本造纸助剂的生产废水的处理方法的工艺流程线框图。

图中：

1-机柜；11-进水接头、12-排水接头；

2-固体杂质分离腔；21-过滤格栅板、22-分离搅拌器、23-第一机顶电机；201-真空表、202-流量调节阀、203-排污口；

3-处理前调节腔；31-网笼、32-第一连通管、33-第一入料口、34-pH计、35-第一机顶泵；

4-复合处理腔；41-提升绞龙、42-导向内筒、43-第二机顶电机、44-第二入料口、45-过滤网板；

5-快速沉降腔；51-增压鼓风机、52-换气接头、53-第二连通管、54-第二机顶泵；

6-生化反应腔；61-旋转吸附盘、62-第三连通管、63-生物膜吸附柱、64-第三机顶电机、65-第三机顶泵；611-主动盘、612-从动盘；

7-排放前处理腔；71-过滤笼、72-第四连通管、73-过滤膜、74-第四机顶泵；

8-可排放储腔。

具体实施方式

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施方式1：如图1、2所示，本造纸助剂的生产废水的处理方法及装置包括机柜1；依次设置在所述机柜1内的功能腔，具体包括：用于分离废水中携带的颗粒状固体的固体杂质分离腔2、用于在进入反应处理前对废水进行pH调节的处理前调节腔3、用于对废水进行络合和絮凝处理的复合处理腔4、用于快速分层废水中的金属络合物和有机絮凝物的快速沉降腔5、用于对废水进行生物有机分解的生化反应腔6、用于对废水进行吸附和过滤的排放前处理腔7和用于暂存处理完成待排放废水的可排放储腔8，其中，各所述功能腔之间设有隔板，所述机柜1上设有进水接头11和排水接头12，其中，所述进水接头11通过管路与车间污水储罐相连接，所述排水接头12通过管路与外界环境连通，进水接头11和排水接头12上均设有水泵和阀门，所述固体杂质分离腔2和处理前调节腔3之间通过隔板上方的过滤格栅板21相连通，所述固体杂质分离腔2内设有分离搅拌器22，所述分离搅拌器22于所述机柜1顶部连接有第一机顶电机23；所述处理前调节腔3内设有网笼31和第一连通管32，处理前调节腔3上方机柜1上设有第一入料口33和pH计34；所述复合处理腔4与处理前调节腔3之间通过所述第一连通管32相连通，所述第一连通管32于所述机柜1顶部连接有第一机顶泵35，复合处理腔4内设有提升绞龙41和导向内筒42，所述提升绞龙41于所述机柜1顶部连接有第二机顶电机43，复合处理腔4上方机柜1上设有第二入料口44，所述复合处理腔4和快速沉降腔5之间通过隔板下方的过滤网板45相连通，所述过滤网板45外侧设有的密封栅板；所述快速沉降腔5于所述机柜1上设有增压鼓风机51和换气接头52，快速沉降腔5内设有第二连通管53；所述生化反应腔6与快速沉降腔5之间通过第二连通管53相连通，所述第二连通管53于所述机柜1顶部连接有第二机顶泵54，生化反应腔6内设有旋转吸附盘61和第三连通管62，所述旋转吸附盘61下方可拆卸式安装有若干生物膜吸附柱63，旋转吸附盘61于所述机柜1顶部连接有第三机顶电机64；所述排放前处理腔7与生化反应腔6通过第三连通管62相连接，所述第三连通管62于所述机柜1顶部连接有第三机顶泵65，排放前处理腔7内设有过滤笼71和第四连通管72，所述过滤笼71内套设有过滤膜73；所述可排放储腔8与排放前处理腔7通过第四连通管72相连通，所述第四连通管72于所述机柜1顶部连接有第四机顶泵74。所述第一连通管32、第二连通管53、第三连通管62、第四连通管72上均设有真空表201和流量调节阀202；所述固体杂质分离腔2和快速沉降腔5底部设有排污口203。

实施方式2：本造纸助剂的生产废水的处理装置所述的提升绞龙41纵向设置在所述导向内筒42内部中央，提升绞龙41上端与所述第二机顶电机43输出轴固定连接，提升绞龙41下端通过轴承可旋转式连接在所述复合处理腔4底部。提升绞龙在导向内筒上行送水，于导向内筒上方落水，使废水在复合处理腔内循环，进而快速均匀的与络合剂、絮凝剂反应，进而提升絮凝、络合过程的效率。其余结构和部件如实施方式1所述，不再重复描述。

实施方式3：本造纸助剂的生产废水的处理装置所述的旋转吸附盘61包括主动盘611和从动盘612，所述主动盘611与所述第三机顶电机64输出轴相连接，所述从动盘612通过轴承连接在生化反应腔6底部，所述生物膜吸附柱63周向卡装在主动盘611和从动盘612之间。吸附盘带动生物膜吸附柱转动，变相提升废水与生物膜的接触面，进而加快分解效率。其余结构和部件如实施方式1所述，不再重复描述。

实施方式4：本造纸助剂的生产废水的处理装置所述的网笼31上端与所述第一连通管32密封连接，所述过滤笼71上端与所述第四连通管72密封连接。使进入下游腔体的废水屏除上游处理杂质。其余结构和部件如实施方式1所述，不再重复描述。

以下用具体实施例对本发明技术方案做进一步描述，但本发明的保护范围不限制于下列实施例。

实施例：如图3所示，利用上述造纸助剂的生产废水处理装置，将其所述进水接头11通过管路与车间污水储罐相连接，具体过程包括以下步骤，

S1-颗粒物分离：生产废水送入固体杂质分离腔2内，在分离搅拌器22的离心作用下，颗粒状固体杂质快速离心下沉，上方清液通过过滤格栅板21进入处理前调节腔3；

S2-pH调节：第一入料口33投入酸碱调节剂，自S1分离处理后的废水进入处理前调节腔3后，进行酸碱度调节，然后经网笼31过滤泵入复合处理腔4；

S3-复合处理：第二入料口44投入络合剂和絮凝剂，自S2调节处理后的废水进入复合处理腔4后，在络合剂和絮凝剂的作用下，通过提升绞龙41和导向内筒42的循环上行送水、落水方式，进行高速高效的金属离子络合和有机物絮凝，然后经过滤网板45流入快速沉降腔5；

S4-高效沉降：自S3复合反应处理后的废水进入快速沉降腔5后，封闭设置在过滤网板45外侧的密封栅板，增压鼓风机51加压快速沉降析出的络合物和絮凝物，过程中换气接头52维持压强，沉降完成后上层清液经第二连通管53泵入生化反应腔6

S5-生物膜分解：自S4沉降分离的废水进入生化反应腔6后，在生物膜吸附柱63的作用下，在旋转吸附盘61提升接触效率的作用下，进行高效的厌氧生物分解，然后经第三连通管62泵入排放前处理腔7

S6-薄膜过滤：自S5分解处理的废水进入排放前处理腔7后，经过滤膜73后进入过滤笼71，然后经第四连通管72泵入可排放储腔8；

S7-排放：将S6过滤后的净化废水进行直接环境排放或回收再利用。

本造纸助剂的生产废水的处理装置克服了现有多联池生产废水处理技术的投资高、占地大、效率低的缺陷，其整和一系列功能腔为一体，并根据在功能腔间匹配的连接方式，在络合、絮凝、沉淀、分解步骤进行增效结构设计式，其处理方法在降低了空间和设备成本投入的前提下，实现了造纸助剂生产废水高效连续的净化处理。

以上描述显示了本发明的主要特征、基本原理，以及本发明的优点。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施方式或者实施例的细节，且在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此应将上述实施方式或者实施例看作示范性的，且非限制性的。本发明的范围由所附权利要求而非上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种造纸助剂的生产废水的处理装置，其特征是：包括机柜(1)；依次设置在所述机柜(1)内的功能腔，具体包括：用于分离废水中携带的颗粒状固体的固体杂质分离腔(2)、用于在进入反应处理前对废水进行pH调节的处理前调节腔(3)、用于对废水进行络合和絮凝处理的复合处理腔(4)、用于快速分层废水中的金属络合物和有机絮凝物的快速沉降腔(5)、用于对废水进行生物有机分解的生化反应腔(6)、用于对废水进行吸附和过滤的排放前处理腔(7)和用于暂存处理完成待排放废水的可排放储腔(8)，其中，

各所述功能腔之间设有隔板，所述机柜(1)上设有进水接头(11)和排水接头(12)，其中，所述进水接头(11)通过管路与车间污水储罐相连接，所述排水接头(12)通过管路与外界环境连通，进水接头(11)和排水接头(12)上均设有水泵和阀门，

所述固体杂质分离腔(2)和处理前调节腔(3)之间通过隔板上方的过滤格栅板(21)相连通，所述固体杂质分离腔(2)内设有分离搅拌器(22)，所述分离搅拌器(22)于所述机柜(1)顶部连接有第一机顶电机(23)；所述处理前调节腔(3)内设有网笼(31)和第一连通管(32)，处理前调节腔(3)上方机柜(1)上设有第一入料口(33)和pH计(34)；所述复合处理腔(4)与处理前调节腔(3)之间通过所述第一连通管(32)相连通，所述第一连通管(32)于所述机柜(1)顶部连接有第一机顶泵(35)，复合处理腔(4)内设有提升绞龙(41)和导向内筒(42)，所述提升绞龙(41)于所述机柜(1)顶部连接有第二机顶电机(43)，复合处理腔(4)上方机柜(1)上设有第二入料口(44)，所述复合处理腔(4)和快速沉降腔(5)之间通过隔板下方的过滤网板(45)相连通，所述过滤网板(45)外侧设有的密封栅板；所述快速沉降腔(5)于所述机柜(1)上设有增压鼓风机(51)和换气接头(52)，快速沉降腔(5)内设有第二连通管(53)；所述生化反应腔(6)与快速沉降腔(5)之间通过第二连通管(53)相连通，所述第二连通管(53)于所述机柜(1)顶部连接有第二机顶泵(54)，生化反应腔(6)内设有旋转吸附盘(61)和第三连通管(62)，所述旋转吸附盘(61)下方可拆卸式安装有若干生物膜吸附柱(63)，旋转吸附盘(61)于所述机柜(1)顶部连接有第三机顶电机(64)；所述排放前处理腔(7)与生化反应腔(6)通过第三连通管(62)相连接，所述第三连通管(62)于所述机柜(1)顶部连接有第三机顶泵(65)，排放前处理腔(7)内设有过滤笼(71)和第四连通管(72)，所述过滤笼(71)内套设有过滤膜(73)；所述可排放储腔(8)与排放前处理腔(7)通过第四连通管(72)相连通，所述第四连通管(72)于所述机柜(1)顶部连接有第四机顶泵(74)。

2.根据权利要求1所述的造纸助剂的生产废水的处理装置，其特征是：所述提升绞龙(41)纵向设置在所述导向内筒(42)内部中央，提升绞龙(41)上端与所述第二机顶电机(43)输出轴固定连接，提升绞龙(41)下端通过轴承可旋转式连接在所述复合处理腔(4)底部。

3.根据权利要求1所述的造纸助剂的生产废水的处理装置，其特征是：所述旋转吸附盘(61)包括主动盘(611)和从动盘(612)，所述主动盘(611)与所述第三机顶电机(64)输出轴相连接，所述从动盘(612)通过轴承连接在生化反应腔(6)底部，所述生物膜吸附柱(63)周向卡装在主动盘(611)和从动盘(612)之间。

4.根据权利要求1所述的造纸助剂的生产废水的处理装置，其特征是：所述网笼(31)上端与所述第一连通管(32)密封连接，所述过滤笼(71)上端与所述第四连通管(72)密封连接。

5.根据权利要求1所述的造纸助剂的生产废水的处理装置，其特征是：所述第一连通管(32)、第二连通管(53)、第三连通管(62)、第四连通管(72)上均设有真空表(201)和流量调节阀(202)；所述固体杂质分离腔(2)和快速沉降腔(5)底部设有排污口(203)。

6.一种造纸助剂的生产废水的处理方法，其特征是：所述处理方法利用权利要求1至5任一项所述造纸助剂的生产废水的处理装置实现，将所述进水接头(11)通过管路与车间污水储罐相连接，过程包括以下步骤，

S1-颗粒物分离：生产废水送入固体杂质分离腔(2)内，在分离搅拌器(22)的离心作用下，颗粒状固体杂质快速离心下沉，上方清液通过过滤格栅板(21)进入处理前调节腔(3)；

S2-pH调节：第一入料口(33)投入酸碱调节剂，自S1分离处理后的废水进入处理前调节腔(3)后，进行酸碱度调节，然后经网笼(31)过滤泵入复合处理腔(4)；

S3-复合处理：第二入料口(44)投入络合剂和絮凝剂，自S2调节处理后的废水进入复合处理腔(4)后，在络合剂和絮凝剂的作用下，通过提升绞龙(41)和导向内筒(42)的循环上行送水、落水方式，进行高速高效的金属离子络合和有机物絮凝，然后经过滤网板(45)流入快速沉降腔(5)；

S4-高效沉降：自S3复合反应处理后的废水进入快速沉降腔(5)后，封闭设置在过滤网板(45)外侧的密封栅板，增压鼓风机(51)加压快速沉降析出的络合物和絮凝物，过程中换气接头(52)维持压强，沉降完成后上层清液经第二连通管(53)泵入生化反应腔(6)

S5-生物膜分解：自S4沉降分离的废水进入生化反应腔(6)后，在生物膜吸附柱(63)的作用下，在旋转吸附盘(61)提升接触效率的作用下，进行高效的厌氧生物分解，然后经第三连通管(62)泵入排放前处理腔(7)

S6-薄膜过滤：自S5分解处理的废水进入排放前处理腔(7)后，经过滤膜(73)后进入过滤笼(71)，然后经第四连通管(72)泵入可排放储腔(8)；

S7-排放：将S6过滤后的净化废水进行直接环境排放或回收再利用。

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