專(zhuān)利名稱(chēng)：廢紙脫墨廢水的絮凝－沉淀處理方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)，具體地指利用廢紙生產(chǎn)脫墨紙漿進(jìn)行制漿造紙時(shí)所產(chǎn)生的脫墨廢水的處理方法及其所用的關(guān)鍵設(shè)備——凈化器。
隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)及自然資源的日益重視，利用廢紙生產(chǎn)脫墨紙漿進(jìn)行制漿造紙正越來(lái)越普遍。利用廢紙進(jìn)行制漿造紙節(jié)約了自然資源，同時(shí)也避免了直接利用植物原料制漿所產(chǎn)生的污染，但是，在廢紙的脫墨過(guò)程中仍然會(huì)產(chǎn)生大量的脫墨廢水。在這些廢水中SS(懸浮物)、BOD5(五日生物耗氧含量)、CODCr(化學(xué)耗氧量)含量較高，遠(yuǎn)達(dá)不到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，脫墨廢水作為一種新的污染源已經(jīng)引起人們的高度重視，并且開(kāi)始尋找各種可用于處理脫墨廢水的方法，由于脫墨廢水中CODCr含量較高，BOD5含量較低，且BOD5/CODCr一般小于30％，因而不易采用生化的方法處理該種廢水。目前，該種廢水多采用氣浮方法進(jìn)行處理，《環(huán)境工程》，NO.1(1996)“廢紙脫墨廢水的初級(jí)處理”一文中公開(kāi)了一種氣浮法處理脫墨廢水的方法，用這種方法處理廢紙脫墨廢水時(shí)雖然可以加快廢水中懸浮物與處理液的分層，但所需設(shè)備投資大，溶氣操作復(fù)雜，且處理時(shí)間長(zhǎng)，廢水中各項(xiàng)污染指標(biāo)的去除率也較低。
目前，用混凝法處理造紙廢水的設(shè)備主要是斜板沉淀池或氣浮池，絮凝劑與廢水的混合、反應(yīng)以及絮凝物的分離是在不同的構(gòu)筑物中實(shí)現(xiàn)，這使得處理設(shè)備占地面積大，停留時(shí)間長(zhǎng)。沿用其它工業(yè)廢水處理中應(yīng)用的澄清器，雖然能將廢水與絮凝劑混合、反應(yīng)、沉淀過(guò)程在同一設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，但處理效果差，出水質(zhì)量達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，根據(jù)脫墨廢水中懸浮物比重及膠體Z—電位的特性，找出一種絮凝——沉淀方法及其的最佳工藝條件，可使廢水中的懸浮物得到高效吸附、絮凝、架橋等作用，從而快速沉淀下來(lái)，提供一種只需要高效絮凝劑及固—液分離設(shè)備的間歇式或連續(xù)式廢紙脫墨廢水的絮凝——沉淀處理方法，該方法操作簡(jiǎn)便，處理廢水的費(fèi)用低、效果好，同時(shí)縮短了固—液分層時(shí)間，因而大大提高了處理效率；并為實(shí)現(xiàn)本方法研制一種集混合、反應(yīng)、流化澄清于一體的廢水凈化器，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化運(yùn)行且大大縮短廢水處理時(shí)間和提高處理效果。
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到的一種間歇式廢紙脫墨廢水的絮凝——沉淀處理方法，在廢紙脫墨廢水池中分步加入按廢水總重量計(jì)0～800ppm的硫酸鋁Al2(SO4)3和200～400ppm的結(jié)構(gòu)式為[Al2(OH)mCl6-m]n的聚合氯化鋁(PAC)作為絮凝劑，經(jīng)分步混合均勻后絮凝、沉淀、分離。
一種連續(xù)式廢紙脫墨廢水的絮凝——沉淀處理方法，廢紙脫墨廢水和按廢水總重量計(jì)0～800ppm的硫酸鋁Al2(SO4)3和200～400ppm的結(jié)構(gòu)式為[Al2(OH)mCl6-m]n的聚合氯化鋁(PAC)分別配制，并計(jì)量后，由泵送至廢水凈化器的噴嘴，經(jīng)噴嘴的廢水和絮凝劑呈噴射狀噴入文丘里管底部，由文丘里管底部與噴嘴之間的間隙提升至第一反應(yīng)區(qū)I，又經(jīng)文丘里的擴(kuò)散管頂部溢流流入第二反應(yīng)區(qū)II，在反應(yīng)區(qū)I、II內(nèi)廢水和絮凝劑充分混合、反應(yīng)，部分絮狀物沉入混合區(qū)IV，廢水則流入流化澄清區(qū)III，在流化澄清區(qū)III中，由廢水中的絮凝物形成一個(gè)吸附過(guò)濾床，當(dāng)被處理的廢水流過(guò)時(shí)，廢水中的絮凝物可以得到進(jìn)一步的吸附、過(guò)濾，從而提高了處理效果。
一種連續(xù)化廢紙脫墨廢水的絮凝——沉淀處理方法所采用的凈化器，其特征在于文丘里管的下端與噴嘴相對(duì)，并套裝在一對(duì)圍壁上開(kāi)有均勻孔道的喇叭形裙圍中；文丘里管的擴(kuò)散管套裝在內(nèi)筒體中，內(nèi)筒體和喇叭形裙圍均套裝在外筒體中；外筒體下端裝有噴嘴和排渣管，上部外側(cè)端面設(shè)有外圈集水槽，內(nèi)筒體上端內(nèi)側(cè)面設(shè)有內(nèi)圈集水槽，內(nèi)、外圈集水槽通過(guò)輸水管相連并與排水管相通。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、效率高、效果好在本發(fā)明作出以前，脫墨廢水的處理主要是加入一般的絮凝劑進(jìn)行氣浮處理，絮團(tuán)形成慢，分層時(shí)間約1小時(shí)，SS、BOD5、CODCr等的去除率僅為50％左右，而采用本絮凝劑及工藝方法處理脫墨廢水時(shí)，絮團(tuán)形成快，沉降分層時(shí)間只需15分鐘，SS、CODCr、BOD6去除率可分別達(dá)72％、63％、51％以上。
2、用本發(fā)明處理脫墨廢水不需溶氣處理，不采用氣浮裝置，因而大大減少了廢水處理工序的投資及運(yùn)行費(fèi)用，且運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化。
3、凈水器結(jié)構(gòu)緊湊，集混合、反應(yīng)、流化澄清為一體，廢水停留時(shí)間短，處理效率顯著提高，從而大大減少了設(shè)備的占地面積。
4、本法適用于廢紙脫墨廢水的間歇式操作，而且當(dāng)采用本發(fā)明凈化器時(shí)也可連續(xù)化運(yùn)行，經(jīng)本發(fā)明處理后的脫墨廢水均可達(dá)GB8978--88(1988年批準(zhǔn))所規(guī)定的二級(jí)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，有效地減輕了造紙工業(yè)污染，對(duì)保護(hù)環(huán)境具有重要意義。
綜上所述，本發(fā)明具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益。


圖1連續(xù)化廢紙脫墨廢水的絮凝——沉淀處理方法所采用的凈化器結(jié)構(gòu)示意圖。
通過(guò)如下實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
實(shí)施例1在混合池中裝含SS(懸浮物)582mg/l、CODCr(化學(xué)耗氧量)1180mg/l和BOD5(五日生物耗氧量)387mg/l的廢紙脫墨廢水10l，在攪拌狀況下，先加入5g的硫酸鋁Al2(SO4)3，待充分混合均勻后，再加入3g的結(jié)構(gòu)式為[Al2(OH)mCl6-m]n的聚合氯化鋁(PAC)，沉淀15分鐘后即可分層，分離得含SS163mg/l，CODcr437mg/l、BOD5190mg/l的清液，SS、CODcr、BOD5的去除率分別為72.0％、63.0％和51.0％。
實(shí)施例2廢紙脫墨廢水和設(shè)備均同實(shí)施例1，還可采用單獨(dú)采用結(jié)構(gòu)式為[Al2(OH)mCl6-m]n的聚合氯化鋁(PAC)作絮凝劑，即按實(shí)施例1的工藝，一次加入3g的結(jié)構(gòu)式為[AL2(OH)mCL6-m]n的聚合氯化鋁PAC，沉淀15分鐘后即可分層，分離得含SS183mg/l、CODcr487mg/l和BOD5208mg/l的清液，SS、CODcr、BOD5去除率分別為68.5％、58.7％和46.2％。
實(shí)施例3如圖1所示，文丘里管9的下端與外筒體8底部螺紋聯(lián)接的噴嘴12相對(duì)，文丘里管9下端口與噴嘴12之間的可調(diào)距離為50～100mm，文丘里管擴(kuò)散管6通過(guò)四條聯(lián)接螺桿4被套裝并固定在內(nèi)筒體7內(nèi)，內(nèi)筒體7借助四條輸水管2被套裝并固定在外筒體8內(nèi)。文丘里管9的下半段套裝在與內(nèi)筒體7相對(duì)的一對(duì)喇叭形裙圍10、11中，上、下喇叭形裙圍10、11相對(duì)安裝，兩裙圍之夾角為90°，兩裙圍壁上均勻地開(kāi)有孔道，下喇叭形裙圍11與外筒體8底面固定其夾角為45°。內(nèi)筒體7上端內(nèi)側(cè)面設(shè)有內(nèi)圈集水槽1，外筒體8上端外側(cè)面設(shè)有外圈集水槽3，內(nèi)圈集水槽1與外圈集水槽3之間通過(guò)四條輸水管2相連通。外筒體8的上部外側(cè)面還設(shè)有一與外圍集水槽3相通的排水管5，其下底面設(shè)有排渣管13。文丘里管的擴(kuò)散管6內(nèi)為第一反應(yīng)區(qū)I，文丘里管的擴(kuò)散管6外與內(nèi)筒體7之間的空間為第二反應(yīng)區(qū)II，內(nèi)筒體7與外筒體8之間的空間為流化澄清區(qū)III，文丘里管9下半段與一對(duì)喇叭形裙圍10、11之間的空間為回流區(qū)IV，下喇叭形裙圍11與外筒體8的下部之間的空間為沉渣區(qū)V。
本實(shí)施例采用的凈化器外筒體直徑為2250mm，高為4600mm；內(nèi)筒體直徑為1340mm，高為3000mm；裙圍上開(kāi)口直徑為950mm，最大圓直徑為1795mm；文丘里管下徑375mm，噴嘴開(kāi)口直徑37mm。處理量為36M3/h。將絮凝劑硫酸鋁配制成濃度為1.5％的溶液，將聚合氯化鋁按1∶20稀釋?zhuān)?jīng)流量計(jì)計(jì)量，按1M3/h和0.2M3/h的流速分別加入絮凝劑硫酸鋁溶液和聚合氯化鋁溶液或按0.2M3/h的流量單加聚合氯化鋁溶液，使其緩緩加入廢紙脫墨廢水輸送管，然后與廢水同時(shí)由泵送至凈化器的噴嘴12，經(jīng)噴嘴12的廢水和絮凝劑呈噴射狀噴入文丘里管9的底部，并由文丘里管9底部和噴嘴12之間的間隙提升至第一反應(yīng)區(qū)I。在第一反應(yīng)區(qū)I內(nèi)廢水與絮凝劑充分混合、反應(yīng)后，經(jīng)文丘里管擴(kuò)散管6的頂部溢流流入第二反應(yīng)區(qū)II。在第二反應(yīng)區(qū)II內(nèi)廢水與絮凝劑進(jìn)一步混合、絮凝后，部分絮狀物沉入混合回流區(qū)IV，廢水流入流化澄清區(qū)III，在流化澄清區(qū)III中，由廢水中的絮凝物形成一個(gè)吸附過(guò)濾床，其高度控制為2000mm，當(dāng)被處理的廢水流過(guò)吸附過(guò)濾床時(shí)，廢水中的絮團(tuán)直徑得到進(jìn)一步增加，部分細(xì)小的絮凝物得到吸附過(guò)濾，澄清的廢水溢流流入集水槽3后由排水管5排放。在沉渣區(qū)V中的絮凝物在得到進(jìn)一步沉淀壓縮，沉渣區(qū)V上部的絮凝物經(jīng)上、下喇叭型裙圍10、11上的孔道回流入混合回流區(qū)IV，在混合回流區(qū)IV里絮凝物與廢水得到混合，并隨廢水回流入反應(yīng)區(qū)I，下部絮凝物經(jīng)排渣管13排出。含SS582mg/l、CODCr1180mg/l和BOD587mg/l的廢水，經(jīng)上述加硫酸鋁和聚合氯化鋁溶液的方法處理后，得SS64mg/l，CODCr224mg/l和BOD5116mg/l的清液，SS、CODCr、BOD5的去除率分別為89％、81％和70％。單加聚合氯化鋁處理效果也可得SS 76mg/L、CODCr251mg/L、BOD5131mg/L的處理效果，SS、CODCr、BOD5的去除率分別為87％、79％、66％。
以上實(shí)施例中，經(jīng)本發(fā)明處理方法處理后的脫墨廢水均可達(dá)GB8978-88(1988年批準(zhǔn))所規(guī)定的二級(jí)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種間歇式廢紙脫墨廢水的絮凝——沉淀處理方法，其特征在于在廢紙脫墨廢水池中分步加入按廢水總重量計(jì)0～800ppm的硫酸鋁AL2(SO4)3和200～400ppm的結(jié)構(gòu)式為[AL2(OH)mCl6-m]n的聚合氯化鋁(PAC)作為絮凝劑，經(jīng)分步混合均勻后絮凝、沉淀、分離。
2.一種連續(xù)化廢紙脫墨廢水的絮凝——沉淀處理方法，其特征在于廢紙脫墨廢水和按廢水總重量計(jì)0～800ppm的硫酸鋁AL2(SO4)3和200～400ppm的結(jié)構(gòu)式為AL2(OH)mCl6-m]n的聚合氯化鋁(PAC)分別配制，并計(jì)量，由泵送至廢水凈化器的噴嘴，經(jīng)噴嘴的廢水和絮凝劑呈噴射狀噴入文丘里管底部，由文丘里管底部與噴嘴之間的間隙提升至第一反應(yīng)區(qū)I，又經(jīng)文丘里管的擴(kuò)散管頂部溢流流入第二反應(yīng)區(qū)II，在反應(yīng)I、II內(nèi)廢水和絮凝劑充分混合、反應(yīng)，部分絮凝物沉入混合回流區(qū)IV，廢水則流入流化澄清區(qū)III，在流化澄清區(qū)III中，由廢水中的絮凝物形成一個(gè)吸附過(guò)濾床，當(dāng)被處理的廢水流過(guò)時(shí)，廢水中的絮凝物可以得到進(jìn)一步的吸附、過(guò)濾。
3.一種連續(xù)化廢紙脫墨廢水的絮凝——沉淀處理方法所采用的凈水器，其特征在于文丘里(9)的下端與噴嘴(12)相對(duì)，并套裝在一對(duì)圍壁上開(kāi)有均勻孔道的喇叭形裙圍(10)、(11)中；文丘里管的擴(kuò)散管(6)套裝在內(nèi)筒體(7)中，內(nèi)筒體(7)和喇叭形裙圍(10)、(11)均套裝在外筒體(8)中；外筒體(8)下端裝有噴嘴(12)和排渣管(13)；上部外側(cè)端面設(shè)有外圈集水槽(3)，內(nèi)筒體(7)上端內(nèi)側(cè)面設(shè)有內(nèi)圈集水槽(1)，內(nèi)、外圈集水槽(1)、(3)通過(guò)輸水管(2)相連并與排水管(5)相通。
全文摘要
本發(fā)明是一種廢紙制漿造紙時(shí)所產(chǎn)生的脫墨廢水的間歇或連續(xù)式絮凝—沉淀處理方法及用于實(shí)現(xiàn)該方法的關(guān)鍵設(shè)備—凈化器的設(shè)計(jì)。本法選用按廢水總重量計(jì)0～800ppm的硫酸鋁Al
文檔編號(hào)C02F1/52GK1180769SQ9711428
公開(kāi)日1998年5月6日 申請(qǐng)日期1997年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月3日
發(fā)明者萬(wàn)金泉, 陳中豪, 陳金中, 朱小林, 余國(guó)藩, 馬邕文 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)