CN207404969U - 造纸废水资源化回收处理系统设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于造纸厂废水处理技术领域，具体提供了造纸废水资源化回收处理系统设备。本实用新型中通过借助超声波预处理，对于造纸废水的处理取得了良好的效果，COD去除率可提高约20％，总COD去除率可达57％～69％；黑液经超声波处理后，综合毒性降低，污泥活性增强，活性期前移，甲烷菌活性期BMP显着提高。

Description

造纸废水资源化回收处理系统设备

技术领域

本实用新型属于造纸厂废水处理技术领域，具体涉及一种造纸废水资源化回收处理系统设备。

背景技术

造纸工业是与国民经济发展和社会文明建设息息相关的重要支柱产业，但其以前粗放式的发展方式对环境造成了一定的污染。造纸工业的废水排放量大，未经处理的废水中含有大量的污染物，耗氧量大、色深味臭、具有一定的毒性。这些污染物对接纳水体的质量造成一定的影响，甚至会破坏生态环境。造纸废水排放量大，成分复杂，处理难度大。

造纸工业所产生的废水水量大、有机污染物含量高的特点，属于难处理的工业废水之一。废水来源于制浆及抄纸各个工艺环节中，其物理性质及有机污染物的浓度各不相同，该废水处理应针对废水的特征确定有效的处理工艺。蒸煮废液是企业形成污染负荷的主要来源，约占全厂COD排放总量的90％以上，它是企业治污的重点；而数量大、成份复杂、毒性严重的是精选、漂白等工艺过程的废水，它是企业治污的难点。

造纸工业的废水主要分为三大种类：制浆废液(包括黑液、黄液或红液等)、中段废水(包括洗浆废水以及漂白废水)和造纸机白水。其中以制浆废液为主，制浆废液中的污染物约占总污染物发生量的90％。造纸废水中的主要有机污染物是木素、纤维素、半纤维素以及磺化、氯化木素等大分子有机物。其中，木素是结晶态和无定型态相间的、结构复杂、包含有诸多苯环基团在内的天然有机高分子物质，广泛存在于植物木质化组织的细胞壁中，填充在纤维素的间隙，增加植物木质化组织的机械强度，在自然环境中极难降解，这是造成制浆造纸废水难治理的主要原因之一。另一方面是废水中存在难降解的有机污染物，这些污染物不能采用微生物进行降解，或在任何环境条件下不能以足够快的速度降解而阻止它在环境中积累。造纸废水处理常用的一些处理方法由于成本高，往往不能够在中小型企业推广。

现有的传统的水处理工艺所采用的设备，占地面积大，投资昂贵，用工多，运行费用高，处理后的废水往往达不到严格的排放标准，并且不能同时适用于造纸工业主要产生的三大种类废水。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种投资少、用工少、运行费用低、对于造纸废水处理效果好、废水的资源化利用率高的造纸废水资源化回收处理系统设备。

根据本实用新型的具体实施方式，本实用新型提供造纸废水资源化回收处理系统设备，包括废水收集池、水泵、一级超声波透析处理塔、二级超声波透析处理塔和三级超声波透析处理塔，所述废水收集池的出料口与水泵进料口连通，水泵出料口与一级超声波透析处理塔连通，一级超声波透析处理塔的底部出料口连通设置有纤维回收池，一级超声波透析处理塔的溢流口与二级超声波透析处理塔连通，二级超声波透析处理塔的底部出料口与制浆洗浆装置连通，二级超声波透析处理塔的溢流口与三级超声波透析处理塔连通，三级超声波透析处理塔的底部出料口连通设置有污水处理装置。

同样的，根据本实用新型的具体实施方式的造纸废水资源化回收处理系统设备，特别针对于造纸废水中造纸机白水的处理，优选的，还包括循环泵，所述循环泵的进料口分别与一级超声波透析处理塔、二级超声波透析处理塔和三级超声波透析处理塔的底部出料口相互连通，所述循环泵的出料口与一级超声波透析处理塔连通。在针对造纸机白水的处理中，进一步优选的，三级超声波透析处理塔的底部出料口依次连通设置有污泥浓缩池和压榨式污泥机，压榨式污泥机的排水口连通至废水收集池；三级超声波透析处理塔的上部出料口通过高压水泵连通至造纸机洗涤成型网和毛布，造纸机洗涤成型网和毛布的排液口连通至废水收集池。优选的，三级超声波透析处理塔的上部出料口还连通设置有七级超声波透析深度处理系统。

同样的，根据本实用新型的具体实施方式的造纸废水资源化回收处理系统设备，特别针对于造纸废水中中段废水的处理，优选的，所述一级超声波透析处理塔的溢流口与二级超声波透析处理塔之间通过第一管路连通，所述一级超声波透析处理塔到二级超声波透析处理塔之间的第一管路上依次设置有厌氧处理塔和耗氧处理塔。在针对中段废水的处理中，进一步优选的，所述污水处理装置为污泥浓缩池，所述污泥浓缩池的出料口还依次连通设置有污泥泵和压滤机；所述三级超声波透析处理塔的溢流口还依次连通设置有超声波微滤器和超声波杀菌消毒器，所述超声波微滤器和超声波杀菌消毒器的底部出料口与所述污泥浓缩池连通，所述超声波微滤器和超声波杀菌消毒器的上部出料口还连通设置有排放检测暂存池。优选的，对于中段废水的处理，还包括加药装置，所述加药装置的出料口与二级超声波透析处理塔相连通。进一步可选的，所述加药装置的出料口还与三级超声波透析处理塔相连通。

同样的，根据本实用新型的具体实施方式的造纸废水资源化回收处理系统设备，特别针对于造纸废水中制浆废液(尤其是制浆黑液)的处理，优选的，所述污水处理装置为黑液浓缩罐，所述黑液浓缩罐的出料口还连通设置有喷雾干燥器；所述三级超声波透析处理塔的上部出料口还连通设置有浸泡池，所述浸泡池分别与纤维回收池和废水收集池连通。优选的，所述喷雾干燥器还连接设置有干燥炉。

本实用新型中：

超声波(ultrasound，us)指频率在15kHz以上的声波，在溶液中以一种球面波的形式传递，一般公认的频率范围在15kHz到1MHz的超声辐照溶液会引起许多化学变化。超声波是由一系列疏密相问的纵波构成，并通过液体介质向四周传播。当声能够足够高时，在疏松的半周期内，液相分子间的吸引力被打破，形成空化核。空化核的寿命约为0.1s，它在爆炸的瞬间可以产生大约4000K和100MPa的局部高温高压环境，并产生速度约110m/s具有强烈冲击力的微射流，这种现象成为超声空化。这些条件足以使有机物在空化气泡内发生化学键断裂，水相燃烧，高温分解或自由基反应，在空化效应作用下，有机物的降解过程可以通过高温分解或自由基反应两种历程进行。超声波在介质中的传播过程中存在着一个正负压强的交变周期。在正压相位时，超声波对介质分子挤压，增大了液体介质原来的密度；而在负压相位时，介质的密度则减小。当用足够大振幅的超声波作用于液体介质时，在负压区内介质分子间的平均距离会超过使液体介质保持不变的临界分子距离，液体介质就会发生断裂，形成微泡，微泡进一步长大成为空化气泡。在紧接着的压缩过程中，这些空化气泡被压缩，其体积缩小，有的甚至完全消失。当脱出共振相位时，空化气泡就不再稳定了，这时空化气泡内的压强已不能支撑其自身的大小，即开始溃陷或消失，这一过程称为空化作用，或孔蚀作用，而进入气泡内的有机污染物蒸汽也可以发生类似的燃烧热分解反应；在空化气泡表面层的水分子则可形成超临界水，超临界水具有低介电常数，高扩散性及高传输能力等特性，是一种理想的反应介质，有利于大多数化学反应速率的提高。高温高压下，热分解发生在空化泡内，可以将进人空化泡中的液体分子或溶于水的有机物汽化，聚集在空化泡内的能量足以将难断裂的化学键打断，由于空化作用所引起的反应条件的变化，导致了化学反应的热力学变化，使化学反应的速度和产率得以提高。

基于以上本实用新型的技术方案，本实用新型中通过将超声波恰当的应用于造纸废水处理技术领域，在废水处理过程中具有混合、裂解、乳化氧化、凝聚、杀菌、灭藻、消毒、去除COD及降解油污和残留化学药品等作用，取得了较好的处理效果。本实用新型中提供的处理设备，对造纸废水的处理中，最大可能的实现了废水的资源化再利用，保护环境的同时，提高了资源利用率。并且本实用新型的设备不需要频繁清刷，提高了使用的便捷性。

本实用新型中，通过超声波预处理具有明显的作用，与单级厌氧发酵方法相比，COD去除率可提高约20％，总COD去除率可达57％～69％；黑液经超声波处理后，综合毒性降低，污泥活性增强，活性期前移，甲烷菌活性期BMP显着提高。本实用新型中，若采用动态厌氧反应器，废液经过超声波处理，可明显降低水力滞流时间，反应器容积负荷率增大，生产能力提高。进一步的，超声波作用的机理是由于“空化作用”产生冲击，破碎等系列次级效应，使黑液中木素网状分子得以松动，甚至有部分醚键断裂，为微生物对其进一步降解创造了有利条件。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1中本实用新型造纸废水资源化回收处理系统设备应用于造纸白水处理的流程图。

图2是实施例2中本实用新型造纸废水资源化回收处理系统设备应用于中段废水处理的流程图。

图3是实施例3中本实用新型造纸废水资源化回收处理系统设备应用于制浆黑液处理的流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种造纸废水资源化回收处理系统设备，并且提供所述造纸废水资源化回收处理系统设备在造纸机白水废水处理中的应用。

参见图1，本实施例的造纸废水资源化回收处理系统设备，以及其在造纸机白水废水处理中的具体应用流程，具体如下：

参见图1：本实施例的造纸废水资源化回收处理系统设备包括白水收集池、白水泵、一级超声波透析处理塔、二级超声波透析处理塔、三级超声波透析处理塔和高压水池，所述白水收集池的出料口与白水泵进料口连通，白水泵出料口与一级超声波透析处理塔连通，一级超声波透析处理塔的底部出料口连通设置有纤维回收池，一级超声波透析处理塔的溢流口与二级超声波透析处理塔连通，二级超声波透析处理塔的底部出料口与制浆洗浆装置连通，制浆洗浆装置经过斜网脱水装置后再与白水收集池连通，二级超声波透析处理塔的溢流口与三级超声波透析处理塔连通，三级超声波透析处理塔的底部出料口依次连通设置有污泥浓缩池和压榨式污泥机，压榨式污泥机的排水口连通至白水收集池，三级超声波透析处理塔的上部出料口通过高压水泵连通至造纸机洗涤成型网和毛布，造纸机洗涤成型网和毛布的排液口连通至白水收集池，三级超声波透析处理塔的上部出料口还连通设置有七级超声波透析深度处理系统。本实施例的造纸废水资源化回收处理系统设备还包括循环泵，所述循环泵的进料口分别与一级超声波透析处理塔、二级超声波透析处理塔和三级超声波透析处理塔的底部出料口相互连通，所述循环泵的出料口与一级超声波透析处理塔连通。

具体生产中，造纸原料经配料浆池内配料，然后配料浆池内料送至造纸机生产，造纸机产生的造纸白水排放至白水收集池进行收集。一级超声波透析处理塔的底部出料口分离回收至纤维回收池的纤维进一步送至配料浆池内再循环利用。

本实施例的造纸废水资源化回收处理系统设备在具体的造纸白水废水处理中具有以下优点：

其一，造纸白水超声波透析处理回用实现了造纸白水分类使用，细小纤维直接上网，避免了细小纤维再次被打浆，保证了纸张的强度。

其二，由于造纸白水超声波透析处理回用实现了分类使用，打浆用的白水里面细小纤维和填料含量很低，避免了细小纤维和填料的流失。

其三，由于造纸白水超声波透析处理回用实现了分类使用，上清液洗涤成型网，大大节约了清水用量。

其四，参照图1所示存在的高度差，本实用新型应用的高度差制浆用水基本实现重力自流，另外，10％的造纸白水没有参与制浆大循环，减少了电力消耗。

其五，本实用新型不需要添加任何化学药品，细小纤维和填料回收率高，所回收的浆料直接上网，抄造成纸，节约了污水处理的人力、电力、化学药品的消耗，同时，清水消耗下降50％-80％以上，吨纸浆耗下降50-100公斤，保证水的动态平衡，减轻了污水处理负荷。

实施例2：

本实施例提供一种造纸废水资源化回收处理系统设备，并且提供所述造纸废水资源化回收处理系统设备在中段废水处理中的应用。

参见图2，本实施例还提供一种具体的造纸废水资源化回收处理系统设备，以及其在中段废水处理中的具体应用流程，具体如下：

参见图2：本实施例的造纸废水资源化回收处理系统设备包括中段水收集池、污水泵、一级超声波透析处理塔、二级超声波透析处理塔和三级超声波透析处理塔，所述中段水收集池的出料口与污水泵进料口连通，污水泵出料口与一级超声波透析处理塔连通，一级超声波透析处理塔的底部出料口连通设置有纤维回收池，一级超声波透析处理塔的溢流口与二级超声波透析处理塔通过第一管路连通，所述一级超声波透析处理塔到二级超声波透析处理塔之间的第一管路上依次设置有厌氧处理塔和耗氧处理塔，二级超声波透析处理塔的底部出料口与制浆洗浆装置连通，二级超声波透析处理塔的溢流口与三级超声波透析处理塔连通，三级超声波透析处理塔的底部出料口连通设置有污泥浓缩池，所述污泥浓缩池的出料口还依次连通设置有污泥泵和压滤机。所述三级超声波透析处理塔的溢流口还依次连通设置有超声波微滤器和超声波杀菌消毒器，所述超声波微滤器和超声波杀菌消毒器的底部出料口分别与所述污泥浓缩池连通，所述超声波微滤器和超声波杀菌消毒器的上部出料口还连通设置有排放检测暂存池。

在进一步的一个实施案例中，造纸生产的粗浆池出料口连通至制浆生产线，制浆生产线废水排放至中段水收集池。纤维回收池回收的纤维进一步输送至粗浆池内回收再利用。污泥浓缩池内经污泥泵输送至压滤机进行干化处理，干化处理的干化饼制作成污泥板无害化处理再利用，干化处理中的滤出液输送至中段水收集池，再次循环处理。

本实施例中，优选的，一级超声波透析处理塔的溢流口还与制浆生产线连通，可选择性的将一级超声波透析处理塔的溢流口的排放液直接输送至制浆生产线。

本实施例中，优选的，造纸生产中的脱墨生产线的排放口连通至脱墨废水收集池，脱墨废水收集池内的废水液经过单独的另外一台污水泵抽送至平流气浮机进行脱除油墨，平流气浮机的排料口进一步与所述耗氧处理塔连通。

本实施例中，优选的，还包括向二级超声波透析处理塔和三级超声波透析处理塔内投入处理用药的加药装置，根据不同的待处理的中段废水的成分特点，可以在加药装置内配置不同的相应药液，然后方便的投放进入二级超声波透析处理塔和三级超声波透析处理塔内，以进一步处理相应中段废水。

相比于传统造纸中段水处理方式，本实施例的造纸废水资源化回收处理系统设备在具体的中段废水处理中具有以下优点：传统的制浆中段水处理方式，每立方水4-5元；由于本系统采用阶梯式溢流方式，节约电力和人力资源，每立方处理费用3元以下；制浆中段水六段超声波透析处理系统自动回收纤维80％以上，一级超声波透析塔底部连续回收纤维，上部上清液回制浆洗浆使用，减少纤维流失，减少清水用量，实现节能减排；加药方式和排污口水样检测采用智能化联动系统，节省化学药品，通过六段超声波透析处理COD60以下，完全可以达标排放。

实施例3：

本实施例提供一种造纸废水资源化回收处理系统设备，并且提供所述造纸废水资源化回收处理系统设备在制浆黑液处理中的应用。

参见图3：本实施例的造纸废水资源化回收处理系统设备包括黑液收集池、黑液泵、一级超声波透析处理塔、二级超声波透析处理塔和浸泡池，所述黑液收集池的出料口与黑液泵进料口连通，黑液泵出料口与一级超声波透析处理塔连通，一级超声波透析处理塔的底部出料口连通至制浆车间，一级超声波透析处理塔的溢流口与二级超声波透析处理塔连通，二级超声波透析处理塔的底部出料口连通设置有黑液浓缩罐，黑液浓缩罐的出料口还连通设置有喷雾干燥器，喷雾干燥器出料口连通至木质素仓库。本实施例中，制浆车间产生的废液连通排放至黑液收集池进行富集。

本实施例中，优选的，喷雾干燥器连接设置有干燥炉。

本实施例中，优选的，还包括向二级超声波透析处理塔内投入处理用药的加药装置，根据不同的待处理的黑液的成分特点，可以在加药装置内配置不同的相应药液，然后方便的投放进入二级超声波透析处理塔内，以进一步处理相应黑液。

本实施例中，优选的，还可以在二级超声波透析处理塔之后串联更多的超声波透析处理塔，以满足不同黑液处理需求。

相比于传统造纸黑液处理方式，本实施例的造纸废水资源化回收处理系统设备在具体的黑液处理中具有以下优点：本实施例中，一级超声波透析系统作为纤维回收，降低成本。二级超声波透析系统作为黑液回收，黑夜浓度20％以上，进入喷雾干燥系统，制成木质素。同时在二级超声波透析系统完成黑液残碱激活过程，以有效节约烧碱，降低成本。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.造纸废水资源化回收处理系统设备，其特征在于，包括废水收集池、水泵、一级超声波透析处理塔、二级超声波透析处理塔和三级超声波透析处理塔，所述废水收集池的出料口与水泵进料口连通，水泵出料口与一级超声波透析处理塔连通，一级超声波透析处理塔的底部出料口连通设置有纤维回收池，一级超声波透析处理塔的溢流口与二级超声波透析处理塔连通，二级超声波透析处理塔的底部出料口与制浆洗浆装置连通，二级超声波透析处理塔的溢流口与三级超声波透析处理塔连通，三级超声波透析处理塔的底部出料口连通设置有污水处理装置。

2.根据权利要求1所述的造纸废水资源化回收处理系统设备，其特征在于：还包括循环泵，所述循环泵的进料口分别与一级超声波透析处理塔、二级超声波透析处理塔和三级超声波透析处理塔的底部出料口相互连通，所述循环泵的出料口与一级超声波透析处理塔连通。

3.根据权利要求2所述的造纸废水资源化回收处理系统设备，其特征在于：三级超声波透析处理塔的底部出料口依次连通设置有污泥浓缩池和压榨式污泥机，压榨式污泥机的排水口连通至废水收集池；三级超声波透析处理塔的上部出料口通过高压水泵连通至造纸机洗涤成型网和毛布，造纸机洗涤成型网和毛布的排液口连通至废水收集池。

4.根据权利要求3所述的造纸废水资源化回收处理系统设备，其特征在于：三级超声波透析处理塔的上部出料口还连通设置有七级超声波透析深度处理系统。

5.根据权利要求1所述的造纸废水资源化回收处理系统设备，其特征在于：所述一级超声波透析处理塔的溢流口与二级超声波透析处理塔之间通过第一管路连通，所述一级超声波透析处理塔到二级超声波透析处理塔之间的第一管路上依次设置有厌氧处理塔和耗氧处理塔。

6.根据权利要求5所述的造纸废水资源化回收处理系统设备，其特征在于：所述污水处理装置为污泥浓缩池，所述污泥浓缩池的出料口还依次连通设置有污泥泵和压滤机；所述三级超声波透析处理塔的溢流口还依次连通设置有超声波微滤器和超声波杀菌消毒器，所述超声波微滤器和超声波杀菌消毒器的底部出料口与所述污泥浓缩池连通，所述超声波微滤器和超声波杀菌消毒器的上部出料口还连通设置有排放检测暂存池。

7.根据权利要求6所述的造纸废水资源化回收处理系统设备，其特征在于：还包括加药装置，所述加药装置的出料口与二级超声波透析处理塔相连通。

8.根据权利要求7所述的造纸废水资源化回收处理系统设备，其特征在于：所述加药装置的出料口还与三级超声波透析处理塔相连通。

9.根据权利要求1所述的造纸废水资源化回收处理系统设备，其特征在于：所述污水处理装置为黑液浓缩罐，所述黑液浓缩罐的出料口还连通设置有喷雾干燥器；所述三级超声波透析处理塔的上部出料口还连通设置有浸泡池，所述浸泡池分别与纤维回收池和废水收集池连通。

10.根据权利要求9所述的造纸废水资源化回收处理系统设备，其特征在于：所述喷雾干燥器还连接设置有干燥炉。