CN206901970U - 一种大型造纸厂污水循环处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型造纸厂污水循环处理系统，包括依次连接的悬浮废渣清除装置、木质素酸析装置、木质素提取装置、pH值调节装置、微生物处理池，所述微生物处理池上连接的排出管与造纸设备连接，所述微生物处理池内填充富含微生物的人工湿地填料，池面种植水葫芦，所述微生物处理池通过混凝土隔板形成“S”形通路。本实用新型利用植物、微生物共同作用于污水中的有机物和氮、磷、钾化合物，并将经处理后的水再次用于生产，解决了现有技术中造纸厂污水会造成水体透明度降低、水体发黑、水体富营养化的问题，以及现有技术中经济和环保不能兼顾的问题。

Description

一种大型造纸厂污水循环处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及造纸厂污水处理领域，具体的说，是一种大型造纸厂污水循环处理系统。

背景技术

纸浆造纸工业是我国重要的轻工业，据调查，造纸工业废水排放量占全国工业废水总量的10%以上。造纸工业废水中对环境危害最大的是造纸过程中的制浆黑夜，其中含有大量悬浮纤维、木质素、有机物和氮、磷、钾的化合物，直接排放会降低水体透明度、造成水体颜色发黑、水体富营养化，对环境危害极大。现国家规定，造纸厂的污水必须经处理并达到排放标准后才能排放，由于污水处理需要耗费经济资源，对各大造纸厂造成了一定经济压力，如何兼顾经济与环保就成了各大造纸厂首要关注的问题。

传统的污水处理装置，包括缓冲池、加药装置、沉淀池、过滤池等，需要在地面进行大面积开挖、修建，这种处理方式能处理体量较大的污水，但也存在土地占用面积大、易对周边土地造成渗透污染的缺点，同时废水中依然存在大量氮、磷化合物，容易造成水体的富营养化。另外，平均来说，我国的造纸厂每生产1吨纸就需耗用水10吨左右，需要耗费大量水资源，而污水经处理后就直接排放，又造成水资源的二次浪费。

实用新型内容

本实用新型提供一种大型造纸厂污水循环处理系统，目的在于解决造纸厂污水会降低水体透明度、造成水体发黑、水体富营养化，且现有技术中造纸厂污水直接排放造成水资源浪费的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种大型造纸厂污水循环处理系统 ，包括依次连接的悬浮废渣清除装置、木质素酸析装置、木质素提取装置、pH值调节装置、微生物处理池，所述微生物处理池上连接的排出管与造纸设备连接，所述微生物处理池内填充富含微生物的人工湿地填料，池面种植水葫芦。

优选的，pH值调节装置与微生物处理池之间设置有曝气池，所述曝气池内设置有曝气管，所述曝气管与风机连接。

优选的，所述微生物处理池内设置有混凝土隔板，所述混凝土隔板两端间隔开口，使所述微生物处理池内形成“S”形通路。

优选的，所述微生物处理池和曝气池的池壁、池底均为抗渗混凝土壁，池内表面铺设防水卷材。

优选的，所述悬浮废渣清除装置与木质素酸析装置间设置有传送带，所述传送带倾斜设置且连接悬浮废渣清除装置的一端高于连接木质素酸析装置的一端，所述传送带上均匀布置有用于过滤的不锈钢筛网，所述传送带中段上方设置有用于导入造纸污水的进入管，所述悬浮废渣清除装置内还设置有用于清除传送带上悬浮废渣的电滚轮毛刷。

优选的，所述木质素酸析装置上设置有酸析剂进入口，所述酸析剂进入口与带有第一节流阀的酸析剂导入管连接。

优选的，所述木质素酸析装置上设置有温度检测仪和用于加热污水的加热器。

优选的，所述pH值调节装置上设置有中和剂进入口，所述中和剂进入口与带有第二节流阀的中和剂导入管连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型中设置微生物处理池，利用水葫芦和人工湿地对造纸污水进行处理，人工湿地中的好氧微生物在富氧条件下会分解或摄取氮、磷、钾化合物及其他有机物，池面种植的水葫芦的根系深入池内，可以帮助吸收氮、磷、钾等元素，水葫芦的根系又能够将空气中及光合作用产生的氧气分子扩散至池内，为微生物的生存和工作提供有利的条件，同时为固着生长的微生物提供了更多的附着表面。本实用新型利用植物根系生物膜和微生物代谢降解对氮、磷、钾的化合物和有机物进行作用，解决了现有技术中造纸厂污水会造成水体透明度降低、水体发黑、水体富营养化的问题。

（2）本实用新型的pH值调节装置与微生物处理池之间设置曝气池，尽可能的增加了污水水体中溶解氧的含量，优化了微生物处理池中微生物的生存和工作条件，有利于微生物对氮、磷、钾化合物和有机物进行分解、摄取。

（3）所述微生物处理池中通过设置混凝土隔板形成“S”形通路，污水只能沿着“S”形通路前行，变相地增加了污水与人工湿地填料的接触面积，解决了现有技术中需要占用更大地面面积的问题。

（4）本实用新型将经过所述微生物处理池处理后的水输入造纸设备，进行二次利用，实现了造纸污水零排放；同时，我国工业用水平均收费4.00元/吨，造纸厂每生产1吨纸就需耗用水10吨，按照年产100万吨纸的大型造纸厂来算，每年可节约用水1000万吨，经济上可节约水费4000万元，解决了现有技术中经济和环保不能兼顾的问题。

附图说明

图1为悬浮废渣清除装置、木质素酸析装置、木质素提取装置、pH值调节装置结构示意图；

图2为微生物处理池结构示意图；

图3图2中沿A-A剖面线的剖视图；

1-悬浮废渣清除装置；2-木质素酸析装置；3-木质素提取装置；4-pH值调节装置；5-微生物处理池；11-进入管；12-传送带；13-电滚轮毛刷；14-不锈钢筛网；15-悬浮废渣排出口；21-酸析剂进入口；22-酸析剂导入管；23-第一节流阀；24-加热器；25-温度检测仪；41-中和剂进入口；42-中和剂导入管；43-第二节流阀；51-曝气池； 52-风机；53-曝气管；54-人工湿地填料；55-水葫芦；56-混凝土隔板；57-排出管。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1、2所示，一种大型造纸厂污水循环处理系统，包括依次连接的悬浮废渣清除装置1、木质素酸析装置2、木质素提取装置3、pH值调节装置4、微生物处理池5，所述悬浮废渣清除装置1与木质素酸析装置2间设置有传送带12，所述传送带12倾斜设置且连接悬浮废渣清除装置1的一端高于连接木质素酸析装置2的一端。

造纸污水通过安装在所述传送带12中段上方的进入管11流至所述传送带12上，所述传送带12上均匀布置有用于过滤的不锈钢筛网14，造纸污水中的悬浮废渣截留在所述不锈钢筛网14上，并随所述传送带12运行至所述悬浮废渣清除装置1，位于所述悬浮废渣清除装置1内的电滚轮毛刷13上的硬质毛刷将废渣从所述不锈钢筛网14和所述传送带12表面刷除，造纸污水经过滤后的第一次处理液流经传送带12进入木质素酸析装置2。

为了分离出木质素，第一次处理液进入所述木质素酸析装置2后，利用木质素不溶于酸、且当溶液pH值在2～3范围内时，木质素析出量最大的特性，通过安装在木质素酸析装置2上的酸析剂进入口21加入酸析药剂，并在连接于酸析剂进入口21的酸析剂导入管22上安装第一节流阀23控制酸析药剂进入量，得到析出木质素絮凝物的第二次处理液；混合了木质素絮凝物的第二次处理液进入所述木质素提取装置3，该装置为气浮分离机，属于现有技术，不是本实用新型的特定技术特征，在此不做详述；提取出木质素絮凝物后的第三次处理液经水泵抽取进入所述pH值调节装置4，通过所述pH值调节装置4上安装的中和剂进入口41加入中和药剂，并在连接于中和剂进入口41的中和剂导入管42上安装第二节流阀43控制中和药剂进入量，得到pH值6.5-7.5的第四次处理液。

为了去除氮、磷、钾的化合物和有机物，经中和后的第四次处理液经水泵抽取进入所述微生物处理池5，所述微生物处理池5中填充富含微生物的人工湿地填料，好氧微生物在富氧条件下会分解或摄取氮、磷、钾的化合物和有机物，所述微生物处理池5池面种植水葫芦55，水葫芦的根系深入池内，可以帮助吸收氮、磷、钾等元素；同时水葫芦根系的生物膜又能够将空气中及光合作用产生的氧气分子扩散至池内，为微生物的生存和工作提供有利的条件，也为固着生长的微生物提供了更多的附着表面。

经试验表明，微生物处理池5的处理效果明显，其中氮、磷、钾的化合物处理前平均浓度440.5mg/L，处理后平均浓度7.74mg/L，去除率达到98%；有机物处理前平均浓度354.2mg/L，处理后平均浓度25mg/L，去除率达到93%。经微生物处理池5处理后排出的水体中悬浮纤维、木质素、有机物和氮、磷、钾的化合物的含量大大降低，可以再次用于造纸生产。所述微生物处理池5 上的排出管57将处理后的水输送给造纸设备，实现了造纸污水零排放。

实施例2：

为了进一步发挥本实用新型的有益效果，在实施例1的基础上，结合附图2或3所示，在pH值调节装置4与微生物处理池5之间设置有曝气池51，所述曝气池51内设置有曝气管53，所述曝气管53与风机52连接，所述风机52工作时，向所述曝气池51内充入空气，尽可能的增加了污水水体中溶解氧的含量，优化了微生物处理池5中微生物的生存和工作条件，有利于微生物对氮、磷、钾化合物和有机物进行分解、摄取。

实施例3：

为了使第四次处理液能与人工湿地填料54充分接触，在实施例1或2的基础上，结合附图3所示，所述微生物处理池5内设置隔板56将人工湿地填料54分隔，隔板56的两端间隔开口，使所述微生物处理池5内形成“S”形通路，第四次处理液沿该路径在人工湿地填料54间流动，使氮、磷、钾的化合物及有机物与人工湿地填料充分接触，变相地增加了污水与人工湿地填料的接触面积，解决了现有技术中需要占用更大地面面积的问题。

实施例4：

为了使该设备最大程度的提取制浆黑液中的木质素、科学控制药剂使用量，在实施例1或2或3的基础上结合附图1所示，所述木质素酸析装置2上设置温度检测仪25和用于加热第一次处理液的加热器24，使温度控制在65℃～75℃。

为表明温度对木质素酸析效果的影响，在此对温度条件的选取做进一步说明。大量实验证明，pH值在2～3范围内，不同温度条件下，木质素析出率为：室温-难过滤，45℃-70.2%，55℃-75.3%，65℃-82.7%，75℃-84.3%，85℃-85.2%。可见，室温下木质素难以过滤，酸析效果不明显，而加热有利于酸析效果，但75℃以后，析出率并没有随着温度升高有显著升高，综合成本因素考虑，选择65℃～75℃条件为宜。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种大型造纸厂污水循环处理系统 ，包括依次连接的悬浮废渣清除装置（1）、木质素酸析装置（2）、木质素提取装置（3）、pH值调节装置（4），其特征在于，所述pH值调节装置（4）后连接有微生物处理池（5），所述微生物处理池（5）上连接的排出管（57）与造纸设备连接，所述微生物处理池（5）内填充富含微生物的人工湿地填料（54），池面种植水葫芦（55）。

2.根据权利要求1所述的一种大型造纸厂污水循环处理系统 ，其特征在于，pH值调节装置（4）与微生物处理池（5）之间设置有曝气池（51），所述曝气池（51）内设置有曝气管（53），所述曝气管（53）与风机（52）连接。

3.根据权利要求2所述的一种大型造纸厂污水循环处理系统 ，其特征在于，所述微生物处理池（5）内设置有混凝土隔板（56），所述混凝土隔板（56）两端间隔开口，使所述微生物处理池（5）内形成“S”形通路。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种大型造纸厂污水循环处理系统 ，其特征在于，所述微生物处理池（5）和曝气池（51）的池壁、池底均为抗渗混凝土浇筑。

5.根据权利要求4所述的一种大型造纸厂污水循环处理系统 ，其特征在于，所述微生物处理池（5）和曝气池（51）的池壁、池底的表面铺设防水卷材。

6.根据权利要求1或5所述的一种大型造纸厂污水循环处理系统，其特征在于，所述悬浮废渣清除装置（1）与木质素酸析装置（2）之间设置有传送带（12），所述传送带（12）倾斜设置且连接悬浮废渣清除装置（1）的一端高于连接木质素酸析装置（2）的一端，所述传送带（12）中段上方设置有用于导入制浆黑液的进入管（11），所述悬浮废渣清除装置（1）内还设置有用于清除传送带（12）上悬浮废渣的电滚轮毛刷（13），所述传送带（12）上均匀布置有用于过滤的不锈钢筛网（14）。

7.根据权利要求6所述的一种大型造纸厂污水循环处理系统，其特征在于，所述木质素酸析装置（2）上设置有酸析剂导入管（22），所述酸析剂导入管（22）上设置有调节酸析剂流量的第一节流阀（23）。

8.根据权利要求7所述的一种大型造纸厂污水循环处理系统，其特征在于，所述木质素酸析装置（2）内设置有温度检测仪（25）和用于加热制浆黑液的加热器（24）。

9.根据权利要求8所述的一种大型造纸厂污水循环处理系统，其特征在于，所述pH值调节装置（4）上设置有中和剂导入管（42），所述中和剂导入管（42）上设置有调节中和剂流量的第二节流阀（43）。

10.根据权利要求1-3、5、7-9任意一项所述的一种大型造纸厂污水循环处理系统，其特征在于，所述人工湿地填料（54）为石灰石、矿渣、蛭石、沸石、砂石、高炉渣、页岩中的一种或多种。