CN117486439B - 一种低污泥产率的造纸废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水处理技术领域，具体公开了一种低污泥产率的造纸废水处理方法。包括以下步骤：步骤1），将废水进行预处理除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水；步骤2），向预处理水中投入复合菌，处理6‑7d，得生物处理水；步骤3），将生物处理水进行过滤，得过滤水；步骤4），灭菌，得净水；复合菌为白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉的复配。本发明具有在净化造纸废水的同时减少污泥产生的优点。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其是涉及一种低污泥产率的造纸废水处理方法。
背景技术
造纸工业的碱法制浆工艺会产生大量的废水，废水中含有大量的纤维素、木质素、悬浮性固体、有机污染物和有毒物质，直接排放会严重污染环境，因此需要对污水进行净化后，才能进行排放。
目前，造纸废水的处理主要采用生物处理法、化学处理法等方法，虽然能对废水实现净化，但是同时也会产生大量的污泥，污泥通常采用填埋或者焚烧的手段进行处理，若采用填埋手段，由于污泥量大，会导致对环境的二次污染，若采用焚烧手段，则会由于污泥量大而导致需要消耗大量的能源，使得处理成本较高，因此，还有改善空间。
发明内容
为了在净化造纸废水的同时减少污泥产生，本申请提供一种低污泥产率的造纸废水处理方法。
本申请提供的一种低污泥产率的造纸废水处理方法采用如下的技术方案：
一种低污泥产率的造纸废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1），将废水进行预处理除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水；
步骤2），向预处理水中投入复合菌，处理6-7天，得生物处理水；
步骤3），将生物处理水进行过滤，得过滤水；
步骤4），灭菌，得净水；
所述复合菌为白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉的复配。
通过采用上述技术方案，通过采用复合菌对污水进行生物处理，使得污水中的大量纤维素、木质素被快速分解，使得纤维素、木质素被彻底处理，在净水过程中，不易产生大量污泥，污水处理成净水后，污泥产率大幅度下降，采用焚烧处理时所消耗的能源大幅度减少，十分环保。
通过复合菌具体选白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉的复配，白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉相互配合，有效促进复合菌的活性，使得复合菌对木质素、纤维素的分解速度更快且分解更为彻底，更为有效减少污泥产率。
优选的，所述白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉均为冻干粉。
通过采用上述技术方案，通过具体选择白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉均为冻干粉，使得称量白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉复配成复合菌时操作更为方便，而且由于白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉相互配合，使得各菌活性较高，无需活化培养，直接将冻干粉投入即可快速活化，使得污水处理的效率较高。
优选的，所述白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉的质量比例为12-14：6-8：9-11。
通过采用上述技术方案，通过具体选择白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉的质量比例，使得白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉相互配合的效果更佳，复合菌的活性更高，对污水的处理效果更好，污泥产率更低。
优选的，所述步骤2）中，每1升预处理水中投入复合菌1-2mg。
通过采用上述技术方案，通过具体选择复合菌的投入量，既能很好地处理污水，同时能较好地控制成本，具有较高的经济价值。
优选的，所述步骤2）中，投入复合菌后，恒温28-29℃，处理6-7天。
通过采用上述技术方案，由于白浅灰链霉菌的最适宜生长温度为26℃、疣孢马杜拉放线菌的最适宜生长温度为37℃、纸葡萄穗霉的最适宜生长温度为24℃，通过具体选择恒温28-29℃，在白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉复配的条件下，恒温28-29℃能使各菌活性均能保持较高水平，使得分解纤维素、木质素的效果更佳，治理污水的效果更好。
优选的，所述步骤2）中，投入复合菌后， 25-35r/min持续搅拌。
通过采用上述技术方案，通过具体选择搅拌速度，使得污水处理效果较佳，污水中有害物质更少，得到的净水质量更佳。
优选的，所述步骤3）中，过滤时，先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
通过采用上述技术方案，通过过滤与压滤配合，能有效减少水资源流失，获得的净水更多，具有更高的经济价值。
优选的，所述步骤4）中，将过滤水加热至沸腾后，保持沸腾10-15min。
通过采用上述技术方案，通过具体选择保持沸腾的时间，使得灭菌效果较佳，避免活菌对水质进行二次污染，实现更好地污水处理效果。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请通过采用复合菌对污水进行生物处理，使得污水中的大量纤维素、木质素被快速分解，使得纤维素、木质素被彻底处理，污泥产率大幅度下降，采用焚烧处理时所消耗的能源大幅度减少，十分环保。
2、本申请中优选通过复合菌具体选白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉的复配，有效促进复合菌的活性，更为有效减少污泥产率。
3、本申请通过具体选择白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉的质量比例，复合菌的活性更高，对污水的处理效果更好，污泥产率更低。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
以下示例中的物料信息如下：
白浅灰链霉菌购置于北京百欧博伟生物技术有限公司，保藏编号：ATCC 23875。
疣孢马杜拉放线菌购置于北京百欧博伟生物技术有限公司，保藏编号：ATCC27299。
纸葡萄穗霉购置于北京百欧博伟生物技术有限公司，保藏编号：ATCC 26384。
灰黄青霉购置于北京百欧博伟生物技术有限公司，保藏编号：ATCC 18174。
枯草芽孢杆菌购置于北京百欧博伟生物技术有限公司，保藏编号：ATCC 21951。
里氏木霉购置于北京百欧博伟生物技术有限公司，保藏编号：ATCC 26921。
纤维素为木质纤维，购置于常州隆亨建材科技有限公司。
木质素为碱性木素，CAS号：8068-05-1。
复合菌的纤维素分解试验
复合菌1：白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉，质量比例为12：6：9。
复合菌2：白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉，质量比例为13：7：10。
复合菌3：白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉，质量比例为14：8：11。
复合菌4：白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉，质量比例为10：9：8。
复合菌5：白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉，质量比例为15：5：12。
对照复合菌1：灰黄青霉、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉，质量比例为13：7：10。
对照复合菌2：白浅灰链霉菌、枯草芽孢杆菌、纸葡萄穗霉，质量比例为13：7：10。
对照复合菌3：白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、里氏木霉，质量比例为13：7：10。
对照复合菌4：灰黄青霉、枯草芽孢杆菌、里氏木霉，质量比例为13：7：10。
纤维素分解试验的步骤如下：
步骤01），称量1L去离子水，投入1g纤维素、1g木质素，混合均匀，接种1mg复合菌，恒温28.5℃，30r/min持续搅拌6.5天，得生物处理水。
步骤02），将生物处理水先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
将步骤02）中得到的二次滤渣用110℃烘干30min，称量重量，即为纤维素、木质素分解后的残余重量。
实验数据如下：
表1
实施例1
一种低污泥产率的造纸废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1），预处理：
将造纸废水通过过滤格栅进行初步过滤后注入生化池中，除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水。
步骤2），生物处理：
向预处理水中投入复合菌1，复合菌1的投入量为每1升预处理水中投入复合菌1mg，恒温28℃，25r/min持续搅拌6天，得生物处理水。
步骤3），过滤：
将生物处理水先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
步骤4），灭菌：
将过滤水加热至沸腾，沸腾10min，自然冷却，得净水。
实施例2
一种低污泥产率的造纸废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1），预处理：
将造纸废水通过过滤格栅进行初步过滤后注入生化池中，除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水。
步骤2），生物处理：
向预处理水中投入复合菌2，复合菌2的投入量为每1升预处理水中投入复合菌1.5mg，恒温28.5℃，30r/min持续搅拌6.5天，得生物处理水。
步骤3），过滤：
将生物处理水先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
步骤4），灭菌：
将过滤水加热至沸腾，沸腾13min，自然冷却，得净水。
实施例3
一种低污泥产率的造纸废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1），预处理：
将造纸废水通过过滤格栅进行初步过滤后注入生化池中，除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水。
步骤2），生物处理：
向预处理水中投入复合菌3，复合菌3的投入量为每1升预处理水中投入复合菌2mg，恒温29℃， 35r/min持续搅拌7天，得生物处理水。
步骤3），过滤：
将生物处理水先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
步骤4），灭菌：
将过滤水加热至沸腾，沸腾15min，自然冷却，得净水。
实施例4
一种低污泥产率的造纸废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1），预处理：
将造纸废水通过过滤格栅进行初步过滤后注入生化池中，除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水。
步骤2），生物处理：
向预处理水中投入复合菌4，复合菌4的投入量为每1升预处理水中投入复合菌1.5mg，恒温28.5℃，30r/min持续搅拌6.5天，得生物处理水。
步骤3），过滤：
将生物处理水先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
步骤4），灭菌：
将过滤水加热至沸腾，沸腾13min，自然冷却，得净水。
实施例5
一种低污泥产率的造纸废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1），预处理：
将造纸废水通过过滤格栅进行初步过滤后注入生化池中，除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水。
步骤2），生物处理：
向预处理水中投入复合菌5，复合菌5的投入量为每1升预处理水中投入复合菌1.5mg，恒温28.5℃，30r/min持续搅拌6.5天，得生物处理水。
步骤3），过滤：
将生物处理水先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
步骤4），灭菌：
将过滤水加热至沸腾，沸腾13min，自然冷却，得净水。
实施例6
一种低污泥产率的造纸废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1），预处理：
将造纸废水通过过滤格栅进行初步过滤后注入生化池中，除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水。
步骤2），生物处理：
向预处理水中投入复合菌2，复合菌2的投入量为每1升预处理水中投入复合菌1.5mg，恒温25℃，30r/min持续搅拌6.5天，得生物处理水。
步骤3），过滤：
将生物处理水先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
步骤4），灭菌：
将过滤水加热至沸腾，沸腾13min，自然冷却，得净水。
实施例7
一种低污泥产率的造纸废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1），预处理：
将造纸废水通过过滤格栅进行初步过滤后注入生化池中，除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水。
步骤2），生物处理：
向预处理水中投入复合菌2，复合菌2的投入量为每1升预处理水中投入复合菌1.5mg，恒温32℃，30r/min持续搅拌6.5天，得生物处理水。
步骤3），过滤：
将生物处理水先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
步骤4），灭菌：
将过滤水加热至沸腾，沸腾13min，自然冷却，得净水。
对比例1
一种低污泥产率的造纸废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1），预处理：
将造纸废水通过过滤格栅进行初步过滤后注入生化池中，除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水。
步骤2），生物处理：
向预处理水中投入对照复合菌1，对照复合菌1的投入量为每1升预处理水中投入复合菌1.5mg，恒温28.5℃，30r/min持续搅拌6.5天，得生物处理水。
步骤3），过滤：
将生物处理水先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
步骤4），灭菌：
将过滤水加热至沸腾，沸腾13min，自然冷却，得净水。
对比例2
一种低污泥产率的造纸废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1），预处理：
将造纸废水通过过滤格栅进行初步过滤后注入生化池中，除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水。
步骤2），生物处理：
向预处理水中投入对照复合菌2，对照复合菌2的投入量为每1升预处理水中投入复合菌1.5mg，恒温28.5℃，30r/min持续搅拌6.5天，得生物处理水。
步骤3），过滤：
将生物处理水先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
步骤4），灭菌：
将过滤水加热至沸腾，沸腾13min，自然冷却，得净水。
对比例3
一种低污泥产率的造纸废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1），预处理：
将造纸废水通过过滤格栅进行初步过滤后注入生化池中，除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水。
步骤2），生物处理：
向预处理水中投入对照复合菌3，对照复合菌3的投入量为每1升预处理水中投入复合菌1.5mg，恒温28.5℃，30r/min持续搅拌6.5天，得生物处理水。
步骤3），过滤：
将生物处理水先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
步骤4），灭菌：
将过滤水加热至沸腾，沸腾13min，自然冷却，得净水。
对比例4
一种低污泥产率的造纸废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1），预处理：
将造纸废水通过过滤格栅进行初步过滤后注入生化池中，除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水。
步骤2），生物处理：
向预处理水中投入对照复合菌4，对照复合菌4的投入量为每1升预处理水中投入复合菌1.5mg，恒温28.5℃，30r/min持续搅拌6.5天，得生物处理水。
步骤3），过滤：
将生物处理水先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
步骤4），灭菌：
将过滤水加热至沸腾，沸腾13min，自然冷却，得净水。
实验1
取同一批造纸废水，分成若干份，每份质量为10kg，分别采用各实施例及对比例的低污泥产率的造纸废水处理方法进行处理。
将步骤3）中得到的二次滤渣用110℃烘干30min，称量重量，即为污水净化后产生的污泥重量。
根据GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》检测步骤1）得到的预处理水的化学需氧量（COD）和悬浮物（SS），然后再检测步骤4）得到的净水的化学需氧量（COD）和悬浮物（SS）。
实验1的具体检测数据如下：
表2
根据实验1的实验数据可得，各实施例与各对比例在COD和SS的净化效果上相近，但各实施例产生的污泥重量显著少于各对比例，这是因为各实施例所用的复合菌对纤维素、木质素具有更为显著的分解作用，使得造纸污水中的纤维素、木质素被复合菌分解，所以污水净化过程中产生的污泥量显著减少，可见，采用各实施例的方法对造纸废水进行处理既能实现对造纸废水的净化，同时还能减少污泥的产生，减少后续污泥处理的能耗，更好地节约能源，更为环保。
根据各实施例的数据对比可得，实施例4-5的污泥产量高于实施例1-3，可见，当白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉以特定比例复配时，能更好地减少污泥产率，更为环保。
根据各实施例的数据对比可得，实施例6-7的污泥产量高于实施例1-3，可见，当白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉以特定比例复配并配合特定的恒温温度时，白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉的活性会更高，分解纤维素、木质素的效果更佳，能更好地减少污泥产率，更为环保。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种低污泥产率的造纸废水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1），将废水进行预处理除去废水中大体积悬浮物和油脂，得预处理水；
步骤2），向预处理水中投入复合菌，处理6-7天，得生物处理水；
步骤3），将生物处理水进行过滤，得过滤水；
步骤4），灭菌，得净水；
所述复合菌为白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉的复配。
2.根据权利要求1所述的一种低污泥产率的造纸废水处理方法，其特征在于：所述白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉均为冻干粉。
3.根据权利要求2所述的一种低污泥产率的造纸废水处理方法，其特征在于：所述白浅灰链霉菌、疣孢马杜拉放线菌、纸葡萄穗霉的质量比例为12-14：6-8：9-11。
4.根据权利要求1所述的一种低污泥产率的造纸废水处理方法，其特征在于：所述步骤2）中，每1升预处理水中投入复合菌1-2mg。
5.根据权利要求4所述的一种低污泥产率的造纸废水处理方法，其特征在于：所述步骤2）中，投入复合菌后，恒温28-29℃，处理6-7天。
6. 根据权利要求5所述的一种低污泥产率的造纸废水处理方法，其特征在于：所述步骤2）中，投入复合菌后， 25-35r/min持续搅拌。
7.根据权利要求1所述的一种低污泥产率的造纸废水处理方法，其特征在于：所述步骤3）中，过滤时，先用滤布过滤，得一次滤液和一次滤渣，将一次滤渣通过压滤机压滤，得二次滤液和二次滤渣，合并一次滤液和二次滤液得过滤水。
8.根据权利要求1所述的一种低污泥产率的造纸废水处理方法，其特征在于：所述步骤4）中，将过滤水加热至沸腾后，保持沸腾10-15min。
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