一種造紙廢水的深度處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種造紙廢水的處理裝置，屬于環(huán)境保護中的水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]造紙工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有一定的地位，紙和紙板的消費水平，是衡量現(xiàn)代化水平與文明程度的重要標志之一。同時眾所周知，造紙工業(yè)是水污染大戶。由此紫外，為了控制污染，保護環(huán)境，迫切需要解決造紙工業(yè)同環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展的問題。
[0003]一般的化學(xué)法制漿的得漿率在45%_50%左右，即纖維原料中有45%_50%會成為制漿過程中的廢棄物。即便是現(xiàn)在大力在推廣的BCTMP (漂白化學(xué)機械漿)和APMP (堿性過氧化氫化學(xué)機械漿)的得漿率變高，但是制漿廢水仍然污染嚴重。
[0004]廢水中的主要成份是細小懸浮性纖維、造紙?zhí)盍稀U紙雜質(zhì)和少量果膠、蠟、糖類，以及造紙生產(chǎn)過程中添加的各類有機及無機化合物。廢水的特點是，SS, COD均較高。在COD的組成中，非溶解性COD較高，約占60%以上，溶解性COD較低。而溶解性COD又是較難生物降解。現(xiàn)有工藝中氧化池多采用固定填料，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易堵塞，堵塞后不便于清理而且處理后的廢水泡沫現(xiàn)象嚴重，脫色效果不明顯，出水色度深，COD不能達標排放。
[0005]一般廢紙造紙廢水的處理方法可分為物理法、蒸發(fā)燃燒法、物理化學(xué)法、生物法四類。常見的方法有超效氣浮、生物接觸氧化、厭氧生物處理、混凝沉淀等
一、蒸發(fā)-燃燒法。該方法將廢水經(jīng)濃縮、燃燒干物質(zhì)、浸取而回收堿。雖能回收堿，但經(jīng)處理后的排放水的水色渾濁度仍然很高，達不到排放標準，成為污染排放。此外，設(shè)備復(fù)雜、投資大，治理費用高，不能處理草漿、黑液類造紙廢水。
[0006]二、生物法。該方法將廢水經(jīng)調(diào)節(jié)、一次沉淀分離、一次氧化培養(yǎng)細菌進行生物治理、二次氧化培養(yǎng)細菌進行生物治理、二次沉淀分離，再將一次和二次沉淀所得的污泥進行于化和回用，將其清水排放。這種方法優(yōu)點是日常維護費用較低，但設(shè)備的一次性投資大，占地面積大，其治理效果受氣溫和pH值變化的影響，治理效果穩(wěn)定性很差，且排放水色度仍較深，呈褐色，很難達到排放標準。實際應(yīng)用很少。
[0007]三、物理化學(xué)法。工藝過程為:將廢水經(jīng)調(diào)節(jié)、投放絮凝劑進行絮凝、沉淀分離，將沉淀的污泥濃縮、干化，將分離出的清水排放。該方法為絮凝、分離、沉淀工藝。這種方法對廢水的治理效果較好。但所用的絮凝劑為鐵鹽、鋁鹽、鹽酸、硝酸、聚炳稀酰胺、硅酸鈉等化學(xué)藥物，其價格很高，設(shè)備投資大，所以推廣的難度較大。
[0008]四、(絮凝)沉淀預(yù)處理+生物處理+深度處理的模式。傳統(tǒng)生物處理多采用厭氧和好氧微生物結(jié)合的處理方式，其中厭氧處理主要用到的是UASB和IC厭氧反應(yīng)器，好氧則采用活性污泥法。但是有時制漿廢水污染物含量較高，負荷大，而且還有大量生物較難降解的大分子物質(zhì)，所以經(jīng)過傳統(tǒng)的處理之后廢水也很難達標。
[0009]在制漿廢水的深度處理中一些高級氧化技術(shù)可以進一步處理經(jīng)過初步處理后的廢水，常見的高級氧化技術(shù)有化學(xué)氧化技術(shù)、電化學(xué)氧化技術(shù)、濕式氧化技術(shù)、超臨界水氧化技術(shù)、光化學(xué)氧化技術(shù)等。
[0010]針對現(xiàn)有造紙廢水處理方法中存在的諸多不足，本發(fā)明提供一種能夠綜合多種處理方法優(yōu)勢，污染物處理能力強，能夠?qū)崿F(xiàn)廢水回用的造紙廢水處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種造紙廢水的處理裝置，包括由水管依次連接的貯水池、初濾池、精濾池、氣洗調(diào)節(jié)塔、輻照池、絮凝池、斜管沉淀池、脫色池、高級氧化池、等離子消毒池和清水池；初濾池內(nèi)設(shè)置70目篩，精濾池內(nèi)設(shè)置130目篩；氣洗調(diào)節(jié)塔下部設(shè)有煙氣入口，用于將燃煤廢煙氣由引風機引入，底部設(shè)有過濾器；輻照池上方設(shè)有電子加速器，輻照池底部設(shè)有曝氣翻騰裝置；絮凝池上方設(shè)有加藥器，斜管沉淀池下部設(shè)有排泥管；脫色池底部設(shè)有曝氣機；高級氧化池中設(shè)有RU02-1r02-T12/Ti涂層陽極，石墨陰極，電源、兩極間的板間距為6cm，在陰、陽極板內(nèi)側(cè)設(shè)有2個絕緣隔板，絕緣隔板的孔徑2-2.5_，活性炭粒子電極填充于絕緣隔板之間，通過底部設(shè)置的微孔曝氣裝置對陰極進行曝氣，控制曝氣量為5L/min，陰極和陽極間的電壓控制為15V，高級氧化池內(nèi)壁上設(shè)置紫外光光源，與陽極板呈45°角照射，池底部設(shè)有超聲波發(fā)生器，組成光電三維電極-電芬頓-超聲反應(yīng)體系；等離子消毒池內(nèi)設(shè)有一般電極和高壓玻璃套管式金屬電極，高壓玻璃套管式金屬電極的玻璃管上部設(shè)有空氣進口，玻璃管內(nèi)有金屬電極；該裝置的處理步驟如下:
1)過濾:用泵將貯水池內(nèi)的廢水泵入初濾池，經(jīng)70目篩過濾分離后，濾液進入
精濾池，經(jīng)130目篩過濾分離后，濾液進入氣洗調(diào)節(jié)塔；
2)氣洗、pH調(diào)節(jié):將燃煤廢煙氣由引風機從下方送入氣洗調(diào)節(jié)塔，自下向上流動，使煙氣中的酸性氣體302與廢水中的堿性物質(zhì)進行中和，調(diào)節(jié)降低廢水的pH ;與此同時煙氣中的煙塵微粒吸附廢水中的短纖維等細微的懸浮物，形成可沉降顆粒，再經(jīng)過濾器過濾;濾液進入輻照池；
3)電子輻照:從氣洗調(diào)節(jié)塔流入的濾液在電子加速器產(chǎn)生的電子束的照射下進行曝氣翻騰，照射3分鐘后流入絮凝池；
4)絮凝沉淀:通過加藥器向絮凝池中投加絮凝劑，廢水流經(jīng)斜管沉淀池進行沉淀分高，沉淀在沉淀池下部的污泥經(jīng)底部排泥管排入濃縮池停留約4小時使污泥濃縮，再將濃縮后的污泥送入干化場進行自然干化后再焚燒，焚燒后的灰渣作建筑材料使用；上清液進入脫色池；
5)脫色:通過脫色池底部的曝氣機向池中通入臭氧，反應(yīng)2.5小時，然后靜止60-70小時，按照每立方米7.5g的量投加C102，反應(yīng)2.5小時，然后靜止48-60，清液進入高級氧化池中；
6)高級氧化:高級氧化池中設(shè)有RU02-1r02-T12/Ti涂層陽極，石墨陰極，兩極間的板間距為6cm，在陰、陽極板內(nèi)側(cè)設(shè)有2個絕緣隔板，絕緣隔板的孔徑2-2.5mm，活性炭粒子電極填充于絕緣隔板之間，通過曝氣裝置對陰極進行曝氣，控制曝氣量為5L/min，陰極和陽極間的電壓控制為15V，電流密度57.1Ma/cm2，施加紫外光光源，與陽極板呈45°角照射，池底部設(shè)有超聲波發(fā)生器，組成光電三維電極-芬頓-超聲反應(yīng)體系；廢水進入高級氧化池后首先用硫酸或NaOH溶液調(diào)到指定的pH=4 ;然后加入催化劑FeSO4.7H20,再次調(diào)節(jié)pH到指定值；然后打開曝氣裝置向反應(yīng)器內(nèi)曝氣至溶液中的溶解氧飽和，然后通電開始電解；在電解的同時，用紫外光進行照射，發(fā)生光-fenton反應(yīng)，促使有機物降解礦化；在電解的同時，用超聲波發(fā)生器進行清洗電極，防止電極表面鈍化，還可以促進反應(yīng)的進行，高級氧化池出水進入等離子消毒池；
7)等離子消毒:將一般電極和高壓玻璃套管式金屬電極沒入等離子消毒池的水中，絕緣柱保留在水面上，一般電極使水體形成接地電極，與高壓玻璃套管式金屬電極中的高壓金屬電極形成放電的兩級，空氣從玻璃管的上部流入后在高頻高電壓作用下產(chǎn)生高濃度臭氧、活性離子及紫外光，其中含臭氧、活性離子的空氣通過下部的曝氣管與水體充分混合參與氧化降解反應(yīng)，在氣水上流的過程中，紫外光直接穿透玻璃輻照整個水體引導(dǎo)光化學(xué)反應(yīng)，在整個降解過程中，臭氧、紫外光同時對水體進行殺菌消毒，去除異味，消毒后清水進入清水池；
8)調(diào)節(jié)排放:在清水池中調(diào)節(jié)pH值為6?9，成為達標水回用或排放。
[0012]活性炭粒子電極為活性炭負載Fe-Co共摻T12,顆粒直徑3_5mm，填充量為200g/L0
[0013]紫外光光源所發(fā)出的紫外光的波長為200_270nm。
[0014]超聲波頻率為20KHz?10KHz，功率為10W?2KW。
[0015]高壓玻璃套管式金屬電極的玻璃套管材質(zhì)為石英玻璃。
[0016]電子束的能量為1.5MeV,輻照劑量為15.5KGy/S。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較有以下優(yōu)點:
(I)本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比污染物去除能力顯著提高，COD去除率達到95%以上，SS去除率達到99%以上，色度去除率達到98%以上。
[0018](2)本發(fā)明將可紫外光引入三維電極/電芬頓反應(yīng)體系，通過采用具有紫外光催化性能的陽極板和粒子電極替代傳統(tǒng)的電極，使三維電極/電芬頓體系可以利用紫外光進行光電協(xié)同催化反應(yīng)；紫外光的引入，既促進了芬頓反應(yīng)的進行，提高了三維電極/電芬頓體系的污染去除率，60min的污染物降解率提高了 44.7% ;又為三維電極/電芬頓體系提供新的能量來源，同時與陽極、粒子電極發(fā)生光電催化反應(yīng)，減少了三維電極/電芬頓反應(yīng)體系能耗，并產(chǎn)生協(xié)同催化氧化效果，高效快速降解有機污染。
[0019](3)本方法采用鈦基1102電極及其紫外光改性電極作為陽極，該電極為DSA類電極，具有非常長的使用壽命，幾乎不溶出，對誰不會造成二次污染；同時可以在紫外光和電場存在下發(fā)生紫外光光電催化作用，其處理能耗大大降低。
[0020](4)本發(fā)明采用活性炭改性粒子電極，不僅增加了電催化效率，同時該粒子電極在紫外光作用下發(fā)生表面光電催化，促進了反應(yīng)過程和粒子電極的再生過程。
[0021](5)本發(fā)明采用碳質(zhì)材料為陰極，其吸氧作用和吸附性能可在陰極表面快速生成H202，能促進芬頓反應(yīng)的進行。
[0022](6)反應(yīng)中還采用了超聲波催化氧化技術(shù)，不僅可以保證電極表面清潔和除氣，防止電極表面鈍化，防止電極腐蝕，還與電芬頓、紫外光產(chǎn)生協(xié)同作用，加快反應(yīng)速率，提高降解效率的作用。
[0023](7)本發(fā)明的氣洗、pH調(diào)節(jié)步驟，用燃煤廢煙氣凈化造紙廢水，利用煙氣中的酸性氣體SO2*和而去除廢水中的堿性物質(zhì)，同時用煙氣中的煙塵微粒吸附去除廢水中的短纖維等懸浮物。是一種“以廢治廢”的方法，特別是當采用造紙過程中的鍋爐燃煤廢煙氣時，更能收到兩全其美的效果，在治理造紙廢水的同時，也治理造紙廢煙氣。
[0024](8)等離子放電技術(shù)應(yīng)用于水處理，縮短了介質(zhì)阻擋放電過程中臭氧、高能活性粒子從產(chǎn)生到與水體充分接觸的時間，提高了其與水混合均勻度，從而提高了臭氧、活性粒子的利用效率，能有效地去除水中所含的有機物等污染物同時具有殺菌消毒的作用可以省去后續(xù)處理措施，且具有