專利名稱：一種草漿造紙中段廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理草漿造紙中段廢水的方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
造紙廢水處理技術(shù)可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法等。物理法包括機(jī)械過濾法、吸附法、絮凝沉淀法等方法。對于廢水中含有的大量細(xì)小纖維，最簡單的去除方法為過濾法。過濾通常采用細(xì)篩網(wǎng)或微濾機(jī)，但由于負(fù)荷較大，可能會造成堵塞，因此，應(yīng)考慮清污操作。由于過濾不能去除油墨、溶解性物質(zhì)以及過于細(xì)小的懸浮物，所以只能作為預(yù)處理手段。根據(jù)吸附劑的材質(zhì)不同，吸附法可以分為黏土吸附法、粉煤灰吸附法、活性炭吸附法和水解吸附法。吸附法主要用于廢水的深度處理，去除廢水中溶解態(tài)的有機(jī)物。吸附法的不足在于(一)處理廢水對進(jìn)水水質(zhì)的要求較高，當(dāng)進(jìn)水中懸浮物質(zhì)含量較高時，容易造成微孔的堵塞、影響處理效果；(二)吸附劑吸附飽和后需再生，增加了處理操作的難度。混凝沉淀法是處理造紙廢水常用的方法，主要去除造紙廢水中呈膠體和懸浮狀態(tài)的物質(zhì)，但其對溶解性物質(zhì)的去除效果不佳。化學(xué)處理技術(shù)是指利用化學(xué)反應(yīng)的作用使水中污染物的形態(tài)發(fā)生變化從而去除廢水中的溶解性物質(zhì)或膠體物質(zhì)。常見的有中和、沉淀、氧化還原、催化氧化、光催化氧化、 鐵炭內(nèi)電解、電解絮凝等方法?；瘜W(xué)處理技術(shù)去除污染物的效果較好，但其缺點(diǎn)是需要填加大量的化學(xué)藥劑，使處理成本極大增加。廢水的生物處理技術(shù)主要是利用微生物的新陳代謝功能，使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物降解并轉(zhuǎn)化為無害穩(wěn)定的物質(zhì)，從而使廢水得以凈化。生物處理技術(shù)是目前常用的廢水處理技術(shù)，其去除廢水中有機(jī)物的能力主要包括活性污泥絮體對顆?；蛘吣z體污染物的吸附去除、微生物對溶解性有機(jī)污染物的降解作用等。生物處理技術(shù)具有處理效率高、成本相對較低等優(yōu)點(diǎn)，但其對水質(zhì)變化的適應(yīng)性差，且當(dāng)水中含有有毒有害物質(zhì)時，由于這些物質(zhì)對微生物的毒害作用，會導(dǎo)致生物處理作用難以正常發(fā)揮。從目前造紙廢水處理工藝分析，僅用一種技術(shù)很難對造紙廢水進(jìn)行完全處理，經(jīng)常是幾種方法結(jié)合使用。目前常用的造紙廢水物化+生化聯(lián)合處理工藝有混凝沉淀一 ABR—活性污泥法、厭氧-好氧序批式反應(yīng)器一混凝沉淀法、ABR—生物接觸氧化一混凝組合工藝等。如中國專利文獻(xiàn)CN101665305公開的《復(fù)合式UASB+A/0工藝處理草漿造紙廢水的方法》、CN1203231C公開的《草漿造紙污水處理的方法》和CN101698556A公開的《一種麥草漿造紙中段廢水處理方法及處理設(shè)備》等。草漿造紙企業(yè)排放的廢水中含有木質(zhì)素、纖維素和半纖維素等難降解有機(jī)污染物、廢水的可生化性較差，其處理難度較木漿造紙廢水的難度大，上述專利文獻(xiàn)也只是削減了各污染物的排放量，而難以保證廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有草漿造紙中段廢水處理技術(shù)存在的黑液提取不徹底、難以達(dá)標(biāo)排放的不足，提供一種對廢水水質(zhì)及水量變化具有較強(qiáng)適應(yīng)性、對污染物處理效果穩(wěn)定、能保證廢水達(dá)標(biāo)排放的草漿造紙中段廢水的處理方法。本發(fā)明的草漿造紙中段廢水的處理方法，采用鐵炭內(nèi)電解預(yù)處理、UASB厭氧處理、 高效活性污泥好氧處理和曝氣生物濾池深度處理的組合工藝，具體過程如下所述
將草漿造紙廢水用稀硫酸調(diào)節(jié)至pH值5 6的微酸性，然后進(jìn)入鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器進(jìn)行鐵炭內(nèi)電解處理，鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器內(nèi)填加廢鐵屑、下部設(shè)曝氣裝置來提高處理效率，污水在鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器中停留4小時-5小時，在鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器中，廢水中的懸浮性物質(zhì)及部分COD被去除，COD的去除率達(dá)到5(T55%、SS的去除率達(dá)到58%飛0%、色度去除率達(dá)到40% 42%，B0D/C0D比值提高至0. 3 0. 35，廢水的可生化性得到很大提高；
將由鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器的出水通過NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至10，使溶解到廢水中的!^3+ 絮凝形成狗(OH) 3絮體，然后在沉淀池中沉淀60分鐘，將形成的！^ (OH) 3絮體從水中分離出去，通過絮凝沉淀作用進(jìn)一步去除一部分膠體和懸浮狀物質(zhì)；沉淀后的出水采用稀硫酸將 PH調(diào)至7，然后進(jìn)入UASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧處理，廢水在UASB反應(yīng)器中的停留時間為12小時，經(jīng)UASB厭氧處理后COD的去除率達(dá)到74 79%、SS的去除率達(dá)到75°/Γ78%、色度去除率達(dá)到47% 52%，B0D/C0D比值提高至0. 45、. 55 ；UASB反應(yīng)器的出水進(jìn)入高效活性污泥反應(yīng)池，進(jìn)行有機(jī)物的生物降解反應(yīng)，高效活性污泥反應(yīng)池的污泥齡控制在30天，溶解氧控制在2 mg/l-;3mg/l，污水在高效活性污泥反應(yīng)池中的停留時間為6小時，經(jīng)高效活性污泥處理后，COD的累積去除率達(dá)到85、9%、SS的累積去除率達(dá)到809Γ83%、色度的累積去除率達(dá)到569Γ60% ；高效活性污泥反應(yīng)池的出水同部分曝氣生物濾池處理后的回流出水混合后進(jìn)入曝氣生物濾池進(jìn)行深度處理，回流比(曝氣池中回流出水的流量與進(jìn)水流量的比值)控制在3 1-2 1，曝氣生物濾池內(nèi)填充黏土生物陶粒濾料，填料粒徑為4 mm-8mm,曝氣生物濾池的氣水比為1 :2，濾速控制為4-5m/小時，曝氣生物濾池兼有生化降解和高效截流作用，將高效活性污泥法處理過程中殘余的有機(jī)及無機(jī)污染物進(jìn)一步去除，保障造紙廢水的達(dá)標(biāo)排放，經(jīng)曝氣生物濾池處理后，COD的累積去除率達(dá)到93 94%、SS的累積去除率達(dá)到96% 98%、 色度的累積去除率達(dá)到95% 97%。上述方法所采用的鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器、UASB反應(yīng)器、高效活性污泥反應(yīng)池和曝氣生物濾池都是現(xiàn)有技術(shù)，其結(jié)構(gòu)都是污水處理領(lǐng)域一般技術(shù)人員公知的。本發(fā)明集合了草漿造紙中段廢水的預(yù)處理、二級處理與深度處理工藝，可以實(shí)現(xiàn)草漿造紙中段廢水的達(dá)標(biāo)排放，同時各工段之間具有良好的互補(bǔ)性，在其中任意工段發(fā)生故障的條件下，其它工段也可以保證最終處理出水的達(dá)標(biāo)，系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性。經(jīng)本發(fā)明的組合工藝處理后，廢水的COD的累積去除率可達(dá)93、4%、SS的累積去除率可達(dá) 96% 98%、色度的累積去除率可達(dá)95% 97%，出水的COD為83 90mg/L、SS為^ 30mg/L、色度為20 30倍。


附圖是本發(fā)明草漿造紙中段廢水處理方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式附圖給出了本發(fā)明草漿造紙中段廢水處理方法的運(yùn)行流程，本發(fā)明采用鐵炭內(nèi)電解預(yù)處理+UASB厭氧處理+高效活性污泥好氧處理+曝氣生物濾池深度處理的組合工藝， 具體過程如下所述
一.鐵炭內(nèi)電解預(yù)處理
1.使草漿造紙廢水進(jìn)入一個PH值調(diào)節(jié)池，用稀硫酸調(diào)至微酸性(pH值為5 6)后通過水泵進(jìn)入鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器，在鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器中停留4小時-5小時，在鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器中廢水中的懸浮性物質(zhì)及部分COD被去除，同時廢水的可生化性得到提高。鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器內(nèi)填加廢鐵屑，利用鐵屑中鐵和碳組分構(gòu)成微觀或宏觀層面上的原電池，以加入的調(diào)至微酸性的污水為電解質(zhì)溶液，基于電化學(xué)氧化還原反應(yīng)的原理，通過鐵屑及其離解產(chǎn)生的鐵離子對污染物質(zhì)的電附集、混凝、吸附、過濾等綜合作用來處理廢水，在鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器下部設(shè)曝氣裝置、通過鼓風(fēng)機(jī)曝氣來提高處理效率，同時對填料床起到?jīng)_刷的作用。經(jīng)鐵炭內(nèi)電解處理后COD的去除率可達(dá)5(T55%、SS的去除率可達(dá)58%飛0%、色度去除率可達(dá)40% 42%，B0D/C0D比值可以由原水的0. 15 0. 2提高至0. 3 0. ；35，廢水的可生化性得到很大提高。2.鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器的出水進(jìn)入第二個pH值調(diào)節(jié)池，向該pH值調(diào)節(jié)池中投加 NaOH溶液，將廢水pH值調(diào)至10，使溶解到廢水中的!^3+形成！^ (OH) 3絮體，然后廢水通過水泵進(jìn)入沉淀池，在沉淀池中沉淀60分鐘將絮體分離，同時去除一部分膠體和懸浮狀物質(zhì)。3.沉淀池的出水進(jìn)入第三個pH值調(diào)節(jié)池，在該調(diào)節(jié)池通過投加稀硫酸將pH調(diào)至 7，然后進(jìn)入UASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧處理，使造紙廢水中的部分COD被去除、同時提高廢水的可生化性。鐵炭內(nèi)電解預(yù)處理可以降低有毒有害物質(zhì)的含量、提高廢水的可生化性，保障后續(xù)處理工藝功能的正常發(fā)揮。二. UASB厭氧處理
UASB厭氧處理過程在UASB反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生，UASB反應(yīng)器的水力停留時間為10小時。 UASB反應(yīng)器主要包括污泥床區(qū)、污泥懸浮區(qū)、三相分離器三個部分。UASB在運(yùn)行過程中，廢水以0. 5 1米/小時的上升流速自反應(yīng)器的底部依次流經(jīng)污泥床、懸浮污泥區(qū)至三相分離器。UASB的水力流態(tài)呈推流式，進(jìn)水與污泥床及懸浮污泥中的微生物充分混合接觸并進(jìn)行厭氧分解。UASB厭氧處理在本發(fā)明的組合工藝中起到對廢水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)理、使大分子有機(jī)物在厭氧的條件下被降解為小分子物質(zhì)的作用，提高廢水的可生化性，使其可被后續(xù)的好氧生物處理過程所降解。經(jīng)UASB厭氧處理后COD的去除率可達(dá)74 79%、SS的去除率可達(dá)75% 78%、色度去除率可達(dá)47% 52%，B0D/C0D比值可以提高至0. 45 0. 55。UASB反應(yīng)器的出水進(jìn)入高效活性污泥反應(yīng)池，在此進(jìn)行有機(jī)物的生物降解反應(yīng)， 進(jìn)一步去除廢水中的污染物質(zhì)。三.高效活性污泥好氧處理
高效活性污泥法通過在普通曝氣池中延長污泥齡、增加污泥停留時間來提高活性污泥混合液的濃度，降低污泥負(fù)荷，起到對有機(jī)物高效去除、降低池容的作用。在該處理工段，草漿造紙中段廢水中所含有的大部分有機(jī)物得以去除。高效活性污泥反應(yīng)系統(tǒng)的污泥齡控制在30天，溶解氧控制在2lmg/l，污水在池中的停留時間為6小時，經(jīng)高效活性污泥處理后，COD的累積去除率可達(dá)85、9%、SS的累積去除率可達(dá)809Γ83%、色度的累積去除率可達(dá) 56%飛0%。高效活性污泥反應(yīng)池的出水進(jìn)入曝氣生物濾池進(jìn)行深度處理。
四.曝氣生物濾池深度處理
高效活性污泥反應(yīng)池的出水同部分曝氣生物濾池處理后的由儲水池循環(huán)出來的回流水混合后進(jìn)入曝氣生物濾池進(jìn)行處理，回流比(儲水池出來的回流水的流量與由高效活性污泥反應(yīng)池進(jìn)入曝氣生物濾池的進(jìn)水流量的比值)控制在3:廣2:1，以調(diào)節(jié)曝氣生物濾池的進(jìn)水有機(jī)物濃度。曝氣生物濾池分為底部配水層、中間過濾層和上部出水層。底部配水層設(shè)計有長柄濾頭布?xì)?、布水，配水層上部鋪設(shè)卵石作為濾料承托層，中間過濾層填充黏土生物陶粒濾料，填料粒徑為4、毫米，距濾料層頂部0. 3、. 5米高處設(shè)出水管以排除處理后的清水。清水進(jìn)入儲水池，儲水池與高效活性污泥反應(yīng)池的出水進(jìn)入曝氣生物濾池的進(jìn)水管之間連接有回流管。儲水池的底部與曝氣生物濾池的底部之間設(shè)有反沖洗管，以對曝氣生物濾池的底部進(jìn)行沖洗。處理草漿造紙中段廢水時，曝氣生物濾池的氣水比為1 :2，濾池濾速控制為Γ5πιΛ。曝氣生物濾池兼有生化降解和高效截流作用，起到對草漿造紙廢水的深度處理的作用，可以將高效活性污泥法處理過程中殘余的有機(jī)及無機(jī)污染物進(jìn)一步去除， 保障造紙廢水的達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)曝氣生物濾池處理后，COD的累積去除率可達(dá)93、4%、SS的累積去除率可達(dá)96% 98%、色度的累積去除率可達(dá)95% 97%。經(jīng)曝氣生物濾池深度處理后的廢水COD為8(T90mg/L、SS為25 30mg/L、色度為20 30倍，可以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
權(quán)利要求
1. 一種草漿造紙中段廢水的處理方法，其特征是采用鐵炭內(nèi)電解預(yù)處理、UASB厭氧處理、高效活性污泥好氧處理和曝氣生物濾池深度處理的組合工藝，具體過程如下所述將草漿造紙廢水用稀硫酸調(diào)節(jié)至pH值5 6的微酸性，然后進(jìn)入鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器進(jìn)行鐵炭內(nèi)電解處理，鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器內(nèi)填加廢鐵屑、下部設(shè)曝氣裝置來提高處理效率，污水在鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器中停留4小時 5小時，在鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器中，廢水中的懸浮性物質(zhì)及部分COD被去除，COD的去除率達(dá)到5(T55%、SS的去除率達(dá)到58%飛0%、色度去除率達(dá)到409T42%，B0D/C0D比值提高至0. 3^0. 35，廢水的可生化性得到很大提高；將鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器的出水通過NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至10，使溶解到廢水中的狗3+絮凝形成狗(OH) 3絮體，然后在沉淀池中沉淀60分鐘，將形成的!^e(OH)3絮體從水中分離出去，通過絮凝沉淀作用進(jìn)一步去除一部分膠體和懸浮狀物質(zhì)；沉淀后的出水采用稀硫酸將PH調(diào)至7，然后進(jìn)入 UASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧處理，廢水在UASB反應(yīng)器中的停留時間為12小時，經(jīng)UASB厭氧處理后COD的去除率達(dá)到74 79%、SS的去除率達(dá)到75% 78%、色度去除率達(dá)到47% 52%，B0D/C0D 比值提高至0. 45、. 55 ；UASB反應(yīng)器的出水進(jìn)入高效活性污泥反應(yīng)池，進(jìn)行有機(jī)物的生物降解反應(yīng)，高效活性污泥反應(yīng)池的污泥齡控制在30天，溶解氧控制在2 mg/廣;3mg/l，污水在高效活性污泥反應(yīng)池中的停留時間為6小時，經(jīng)高效活性污泥處理后，COD的累積去除率達(dá)到85 89%、SS的累積去除率達(dá)到80% 83%、色度的累積去除率達(dá)到56% 60% ；高效活性污泥反應(yīng)池的出水同部分曝氣生物濾池處理后的回流出水混合后進(jìn)入曝氣生物濾池進(jìn)行深度處理，回流比控制在3:廣2:1，曝氣生物濾池內(nèi)填充黏土生物陶粒濾料，填料粒徑為4、 毫米，曝氣生物濾池的氣水比為1 :2，濾速控制為4飛米/小時，曝氣生物濾池兼有生化降解和高效截流作用，將高效活性污泥法處理過程中殘余的有機(jī)及無機(jī)污染物進(jìn)一步去除， 保障造紙廢水的達(dá)標(biāo)排放，經(jīng)曝氣生物濾池處理后，COD的累積去除率達(dá)到93、4%、SS的累積去除率達(dá)到96% 98%、色度的累積去除率達(dá)到95% 97%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種草漿造紙中段廢水的處理方法，采用鐵炭內(nèi)電解預(yù)處理、UASB厭氧處理、高效活性污泥好氧處理和曝氣生物濾池深度處理的組合工藝，將草漿造紙廢水用稀硫酸調(diào)節(jié)至微酸性后進(jìn)入鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器進(jìn)行鐵炭內(nèi)電解處理，由鐵炭內(nèi)電解反應(yīng)器的出水調(diào)節(jié)pH值至10，進(jìn)行絮凝沉淀，然后進(jìn)入UASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧處理，UASB反應(yīng)器的出水進(jìn)入高效活性污泥反應(yīng)池，高效活性污泥反應(yīng)池的出水同部分曝氣生物濾池處理后的回流出水混合后進(jìn)入曝氣生物濾池進(jìn)行深度處理。本發(fā)明集合了草漿造紙中段廢水的預(yù)處理、二級處理與深度處理工藝，可以實(shí)現(xiàn)草漿造紙中段廢水的達(dá)標(biāo)排放，同時各工段之間具有良好的互補(bǔ)性，在其中任意工段發(fā)生故障的條件下，其它工段也可以保證最終處理出水的達(dá)標(biāo)，具有良好的穩(wěn)定性。
文檔編號C02F1/461GK102225827SQ201110134658
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者劉長青, 張峰, 畢學(xué)軍, 程麗華 申請人:青島理工大學(xué)