一種硅酸鈣預處理apmp制漿廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硅酸鈣預處理ΑΡΜΡ制漿廢水的方法，屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]造紙業(yè)是傳統(tǒng)的用水大戶，也是造成水污染的重要污染源之一。目前我國造紙工業(yè)廢水排放量及C0D排放量均居我國各類工業(yè)排放量的首位，據(jù)統(tǒng)計，我國縣及縣以上造紙及紙制品工業(yè)廢水排放量占全國工業(yè)總排放量的18.6%，其中處理排放達標量占造紙工業(yè)廢水總排放量的49.3%，排放廢水中C0D約占全國工業(yè)C0D總排放量的44.0%。目前造紙行業(yè)約占排放總量50%的廢水尚未進行達標處理，廢水污染防治任務還相當繁重。
[0003]APMP (堿性過氧化氫預處理熱磨機械漿)是由美國SPR0UT-BAUER公司在1989年開發(fā)的專利技術(shù)，其主要原理是在磨漿前用高壓縮比螺旋對原料進行擠壓處理，強化藥液浸透，然后即加入H202和NaOH等化學藥品進行漂白反應，從而省卻了在磨漿后再進行漂白的一系列設(shè)備，它匯集了 TMP (熱磨機械漿)、CTMP (化學預處理熱磨機械漿)、BCTMP (漂白化學熱磨機械漿)等制漿裝備及工藝路線的優(yōu)點，是集化學處理及機械處理于一體的先進的高得率漿的制漿方法之一。APMP制漿法具有動力消耗低、漿料白度高、紙漿纖維長等多種優(yōu)點，尤其適用于闊葉木制漿，具有廣泛的市場前景。
[0004]以速生闊葉木為原料生產(chǎn)APMP漿時，其廢水排放量通常為20-30m3/t楽，APMP漿廠廢水的C0D&可達7000-10000mg/l，并伴有大量的懸浮物(SS)、溶解性膠體物質(zhì)和較深的顏色，直接排放到江河湖泊必定造成嚴重的水污染，因此，必須采取其它措施對其進行有效的治理。
[0005]目前，國內(nèi)外對該類廢水的處理一般采用兩種途徑進行處理，一是采用生物處理方式，二是采用減量化技術(shù)對廢液進行處理。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。生產(chǎn)企業(yè)通常采用三級深度處理技術(shù)路線，即厭氧處理一好氧處理一高效絮凝氣浮處理。但三級深度處理成套設(shè)備投資大、加藥量高，運行成本高，占地面積大，許多小型化機漿廠難以承受。另外，由于APMP制漿不同于化學法制漿技術(shù)，成漿過程主要還是靠機械力量完成，廢液中懸浮物含量較高，懸浮物主要是來自廢紙中的細小纖維、填料(白土、碳酸1丐等)、涂料、油墨等，對后續(xù)處理的負荷$父尚。
[0006]因此，如何開發(fā)一種運行成本低、處理技術(shù)路線易于實現(xiàn)的方法，穩(wěn)定處理系統(tǒng)，減少C0D?、懸浮物、色度等對后續(xù)處理的影響，是目前APMP制漿廢水處理中迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所解決的主要技術(shù)問題，在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種硅酸鈣預處理APMP制漿廢水的方法，能有效去除APMP制漿廢水中的C0D、懸浮物、色度和濁度等污染負荷。
[0008]本發(fā)明的方法利用硅酸鈣原料比表面積和孔隙率大、吸附性能高等特點，不僅降低了廢水處理成本，還提高了硅酸鈣的綜合利用率。
[0009]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種硅酸鈣預處理APMP制漿廢水的方法，所述方法包括如下步驟:
[0010]1)將APMP制漿廢水經(jīng)斜篩過濾，得到過濾后的APMP制漿廢水；
[0011 ] 2)在所述過濾后的APMP制漿廢水加入平均粒徑為20-40um的硅酸鈣；
[0012]3)加入pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)體系pH值為7-8.5 ；
[0013]4)沉降處理。
[0014]制漿造紙廠所用原料主要是木材和各種草類原料，木材原料經(jīng)過樹皮剝?nèi)ァ⑾礈?、切片、篩選等；草類原料經(jīng)除塵、除雜(如草籽、草葉)、除髓(如蔗渣和高粱桿的髓)等工序會產(chǎn)生很多雜質(zhì)。步驟1)中，將APMP制漿廢水經(jīng)過斜網(wǎng)過濾，能夠去除制漿廢水中粗大的樹皮、木節(jié)、纖維束、固體顆粒等雜質(zhì)，得到過濾后的APMP制漿廢水；
[0015]在上述方法中，步驟2)中，在過濾后的APMP制漿廢水加入平均粒徑為20-40um的硅酸鈣原料；其中，所述硅酸鈣絕干用量對APMP制漿廢水的重量比為1.0-2.5%。
[0016]發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，硅酸鈣具有比表面積高、孔隙率大、吸附性能高、價格低廉等特點，對于廢水中的懸浮物、色度和濁度均具有很好的吸附性。本發(fā)明中所使用的硅酸鈣可以通過現(xiàn)有的技術(shù)制備得到，可以是采用結(jié)晶完好的石英砂和優(yōu)質(zhì)的石灰乳為原料通過水熱合成法制備；也可以是高鋁粉煤灰提取氧化鋁后產(chǎn)生的二次副產(chǎn)物，若采用來源廣泛、成本低廉的粉煤灰為原料生產(chǎn)硅酸鈣，與傳統(tǒng)處理方法相比，可以大大降低APMP制漿廢水的處理成本。
[0017]廢水處理過程中，要求廢水處于中性，否則會造成顆粒污泥解體、污泥大量流失、裝置無法運行。根據(jù)本發(fā)明的方法，完成步驟2)硅酸鈣與過濾后的APMP制漿廢水混合后，加入pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)體系pH值在7-8.5之間。在具體操作中pH調(diào)節(jié)劑可以用稀硫酸或磷酸。
[0018]最后，對APMP制漿廢水進行沉降處理，沉降時間可以根據(jù)物料組成來調(diào)整。在本發(fā)明的實施方案中，沉降時間可控制在3-5小時左右。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的方法，APMP制漿廢水經(jīng)斜篩過濾、硅酸鈣混合、pH值調(diào)節(jié)、沉降等工序的預處理，經(jīng)過預處理后的APMP制漿廢水C0D去除率在20-25%，懸浮物去除率在40-55%,濁度去除率在80-90%，色度去除率在50%以上。采用本發(fā)明的方法，使用硅酸鈣預處理APMP制漿廢水后，繼續(xù)進行常規(guī)的后續(xù)厭氧、好氧、氣浮處理，能大幅降低后續(xù)處理成本。
[0020]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0021](1)相對于目前的APMP制漿廢水的處理方法，利用硅酸鈣比表面積和孔隙率大、吸附性能高等特點，對APMP制漿廢水進行預處理，能夠明顯降低C0D、懸浮物、色度和濁度等污染負荷，大幅減少后續(xù)廢水處理成本，提升企業(yè)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益；
[0022](2)本發(fā)明方案主要原料為高鋁粉煤灰提取氧化鋁后產(chǎn)生的二次副產(chǎn)物一硅酸鈣，原料來源廣泛，生產(chǎn)成本低廉，不僅能夠有效促進粉煤灰的綜合利用，還提升了硅酸鈣的產(chǎn)品附加值。
【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0024]實施例1:
[0025]來自制漿車間的APMP制漿廢水經(jīng)斜網(wǎng)過濾去除大尺寸雜質(zhì)后，經(jīng)測定C0D、懸浮物、濁度、色度分別為8726.4mg/L、869mg/L、323、1500 ;在過濾后的APMP制漿廢水中加入2.0%重量比的平均粒徑為35-40um的硅酸鈣原料，攪拌均勻，用稀磷酸調(diào)節(jié)PH為7_8后，置于初沉池靜止沉降3.5-4小時后，分離上層清水，測定廢水各項性能指標如下:C0D由原水的8726.4mg/L下降到6840.6mg/L，COD去除率為21 % ;懸浮物由原水的869mg/L下降到380mg/L，懸浮物去除率為56.3% ;濁度由323下降到61，濁度去除率為81.1% ;色度由1500下降到40，色度去除率為97.1%。
[0026]實施例2:
[0027]來自制漿車間的APMP制漿廢水經(jīng)斜網(wǎng)過濾去除大尺寸雜質(zhì)后，經(jīng)測定C0D、懸浮物、濁度、色度分別為5955.9mg/L、193mg/L、200、1250，在過濾后的APMP制漿廢水中加入
2.0%重量比的平均粒徑為20um的硅酸鈣原料，攪拌均勻，用稀磷酸調(diào)節(jié)PH為7_8后，置于初沉池靜止沉降3.5-4小時后，分離上層清水，測定廢水各項性能指標如下:C0D由原水的5955.9mg/L下降到4669.4mg/L，COD去除率為21.6% ;懸浮物由原水的193mg/L下降到11511^/1，懸浮物去除率40.4% ;濁度由200下降到27.2，濁度去除率86.4% ;色度由1250下降到250，色度去除率80%。
[0028]經(jīng)實驗證明，利用硅酸鈣預處理的APMP制漿廢水，很大程度上去除了 APMP制漿廢水中的C0D、懸浮物、色度和濁度等負荷，后續(xù)繼續(xù)進行常規(guī)的厭氧、好氧、氣浮處理，能大幅降低后續(xù)處理成本。
[0029]常規(guī)APMP化機漿廢水采用厭氧、好氧、氣浮處理，每立方廢水處理成本約為2.8元；按照本發(fā)明，利用對APMP制漿廢水重量比為1.0-2.5%的硅酸鈣預處理APMP制漿廢水，廢水C0D去除率在20-25%，懸浮物去除率在40-55%，濁度去除率在80-90 %，色度去除率在50%以上；基于硅酸鈣預處理的良好效果，達到同樣的廢水排放標準可以明顯降低廢水處理化學品用量和能耗，廢水綜合處理成本可降低3-5%。依此估算，若一個年產(chǎn)1萬噸的小造紙廠的排放污水量為2000m3/天，每年按300天計算，則全年可節(jié)省廢水處理成本5.04-8.40 萬元。
[0030]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種硅酸鈣預處理APMP制漿廢水的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 1)將APMP制漿廢水經(jīng)斜篩過濾，得到過濾后的APMP制漿廢水； 2)在所述過濾后的APMP制漿廢水加入平均粒徑為20-40um的硅酸鈣； 3)加入pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)體系pH值為7-8.5 ; 4)沉降處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鈣預處理APMP制漿廢水的方法，其特征在于，所述硅酸鈣絕干用量對APMP制漿廢水重量比為1.0-2.5%。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅酸鈣預處理APMP制漿廢水的方法，其特征在于，所述pH調(diào)節(jié)劑為稀硫酸或磷酸。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅酸鈣預處理APMP制漿廢水的方法，其特征在于，所述沉降處理的時間為3-5小時。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種硅酸鈣預處理APMP制漿廢水的方法，該預處理方法包括APMP制漿廢水經(jīng)斜篩過濾、硅酸鈣混合、pH值調(diào)節(jié)、沉降的工藝步驟，經(jīng)過預處理之后的廢水后續(xù)進入?yún)捬?、好氧及氣浮處理。本發(fā)明的方法利用硅酸鈣原料比表面積和孔隙率大、吸附性能高等特點，能夠有效降低APMP制漿廢水中COD、懸浮物、濁度、色度等污染負荷，還能減少廢水后續(xù)處理成本；另一方面，本發(fā)明方案主要原料為高鋁粉煤灰提取氧化鋁后產(chǎn)生的二次副產(chǎn)物—硅酸鈣，原料來源廣泛，生產(chǎn)成本低廉，不僅能夠有效促進粉煤灰的綜合利用，而且提升了硅酸鈣的產(chǎn)品附加值。
【IPC分類】C02F9/04, C02F103/28
【公開號】CN105254078
【申請?zhí)枴緾N201510807048
【發(fā)明人】孫俊民, 王成海, 王玉瓏, 陳楊, 唐春霞, 魏曉芬, 劉艷新, 徐鵬, 高志軍
【申請人】大唐國際發(fā)電股份有限公司高鋁煤炭資源開發(fā)利用研發(fā)中心, 長沙理工大學
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月18日