申請日2015.08.20
公開(公告)日2015.12.16
IPC分類號C02F9/14
摘要
本發(fā)明公開了一種竹漿廢水的處理方法，該方法改進了常規(guī)的竹漿廢水的處理方法，在廢水篩濾去除大懸浮物后，在初沉池前增添了微量元素，提高進入曝氣池前被冷卻的廢水的溫度，同時在曝氣池內(nèi)逐步取消營養(yǎng)鹽的加入。本發(fā)明添加了含鉬和鍶兩種微量元素的營養(yǎng)鹽，還顯著減少了曝氣池中因加大量氮、磷引起的泡沫，這樣在保證曝氣池微生物活性的同時，節(jié)省了加氮、磷營養(yǎng)鹽及消泡劑等所需的費用，大幅降低了排放廢水中總氮和總磷的含量。此外，該方法適當(dāng)提高了廢水水溫，仍保持了微生物的活性，又節(jié)省了降低廢水水溫所需的能消耗。本發(fā)明將去除1kg?COD費用從1.04元降至0.67元，排放廢水總氮減少28%，總磷減少45%，具有顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求書
1.一種竹漿廢水的處理方法，竹漿廢水經(jīng)中和調(diào)節(jié)至PH為弱堿性、篩濾 去除大懸浮物、初沉去除細(xì)小纖維、冷卻水溫至適宜微生物生長、曝氣提供微生 物氧氣、二沉收集活性污泥、混凝至微小顆粒成大絮體、氣浮去除大絮體，最后 廢水達標(biāo)排放，其特征在于，在廢水篩濾去除大懸浮物后，在初沉池前增添了微 量元素，提高進入曝氣池前被冷卻的廢水的溫度，同時在曝氣池內(nèi)逐步取消營養(yǎng) 鹽的加入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹漿廢水的處理方法，其特征在于，所述的微量 元素為鉬和鍶，添加方式為連續(xù)加入或間歇加入，其中，間歇加入微量元素時的 時間隔為2小時～8小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的竹漿廢水的處理方法，其特征在于，所述的微量 元素鉬和鍶以易溶于水的鉬鹽和鍶鹽的形式存在，所述鉬鹽和鍶鹽添加至竹漿廢 水中的濃度均為0.01mg/m3～1mg/m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的竹漿廢水的處理方法，其特征在于，所述的鉬鹽 為鉬酸鈉或鉬酸鉀;所述的鍶鹽為氯化鍶或硝酸鍶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹漿廢水的處理方法，其特征在于，使進入曝氣 池前被冷卻的廢水的溫度從30℃～33℃升至35℃～37℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹漿廢水的處理方法，其特征在于，進入曝氣池 前被冷卻的廢水的溫度通過改變冷卻塔風(fēng)機的頻率實現(xiàn)對溫度的調(diào)節(jié)，所述冷卻 塔風(fēng)機的頻率通過對冷卻塔風(fēng)機安裝變頻器進行調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的竹漿廢水的處理方法，其特征在于，所述變頻器 的頻率可調(diào)節(jié)范圍為25赫茲～50赫茲，所述變頻器的頻率可人工手動調(diào)節(jié)或由 PLC程序自動控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹漿廢水的處理方法，其特征在于，取消的營養(yǎng) 鹽包括含氮類化學(xué)品和含磷類化學(xué)品。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的竹漿廢水的處理方法，其特征在于，所述的含氮 類化學(xué)品為尿素或氨水;所述的含磷類化學(xué)品為磷酸、磷酸鈉或磷酸二胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹漿廢水的處理方法，其特征在于，所述的逐步 取消曝氣池內(nèi)營養(yǎng)鹽的加入，為一天比一天均勻地減少營養(yǎng)鹽的加入，或一周比 一周均勻減少營養(yǎng)鹽的加入，或一月比一月均勻地減少營養(yǎng)鹽的加入;在兩至三 個月內(nèi)過渡至完全不加營養(yǎng)鹽，從而既節(jié)省了營養(yǎng)鹽的費用，又保證了曝氣池微 生物的活性。
說明書
一種竹漿廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水的處理方法，特別是涉及一種竹漿廢水的處理方 法。
背景技術(shù)
我國是世界上竹子資源最豐富的國家，竹子品種超過500種，種植面積、蓄 積量居世界第一�！笆濉逼陂g，我國竹漿產(chǎn)能從194萬t增至240萬t，竹子 的消耗從776萬t增至960萬t。我國造紙工業(yè)原料緊缺，竹材是我國造紙工業(yè) 纖維原料的重要補充，以竹代木，竹漿紙一體化，用竹子造紙，可節(jié)約大量的木 材，保護森林。以竹為原料的紙漿一體化項目，可以充分利用竹子的再生能力進 行合理砍伐，不但不會對生態(tài)造成破壞，還能發(fā)展竹類資源產(chǎn)業(yè)，有利于保護生 態(tài)環(huán)境和美化生活環(huán)境，有利于山區(qū)綜合開發(fā)和群眾脫貧致富，實現(xiàn)社會經(jīng)濟生 態(tài)可持續(xù)發(fā)展。
我國現(xiàn)代竹漿廠規(guī)模都在10萬t/a以上，主要分布在南方和西南部地區(qū)，這 些企業(yè)都采用化學(xué)法制竹漿�；瘜W(xué)法制竹漿產(chǎn)生了大量生產(chǎn)廢液。廢液分兩部分， 一部分是黑液，量少但濃度很高，通過蒸發(fā)、濃縮、燃燒回收黑液中的堿和燃燒 熱，黑液得到治理。另一部分是中段廢水，通常稱為竹漿廢水，是指竹材經(jīng)蒸煮、 黑液提取后在篩選、洗滌、漂白和抄紙過程中排出的廢水。竹漿廢水量很大，一 個竹漿廠每天產(chǎn)生竹漿廢水達上萬t至數(shù)萬t。目前國內(nèi)外對竹漿廢水都采用生 物方法進行處理，即利用微生物降解竹漿廢水中的有機污染物。生物方法處理竹 漿廢水效果好，相對物理法、化學(xué)法成本較低。在廢水生物處理中，微生物生長 需要營養(yǎng)源，主要營養(yǎng)源為碳、氮、磷。造紙工業(yè)廢水碳源充足但缺乏氮和磷， 都采用投加尿素和磷酸鹽作為氨、磷營養(yǎng)鹽的方式予以補充。我國所有的造紙企 業(yè)在廢水生物處理過程中，都加入了氮、磷營養(yǎng)鹽。由于造紙工業(yè)廢水排放量大， 所以廢水處理工程營養(yǎng)鹽的耗量亦很大。
微生物細(xì)胞化學(xué)組成的分析結(jié)果表明，碳、氧、氮、氫、磷、硫6種元素占 其干重的97%以上，這些元素主要以水、有機物和無機鹽的形式存在于微生物細(xì) 胞中。在廢水的生物處理過程中，微生物在對攝入的碳源進行氧化的同時，需攝 取足夠的氮、磷合成細(xì)胞的主要成份蛋白質(zhì)及其增殖不可缺少的核酸等物質(zhì)，若 氮、磷供給不足，則微生物就不能充分增殖，所攝入的碳源也不能被充分利用， 而以高粘性多糖類物質(zhì)的形式積存于微生物中，致使活性污泥發(fā)生高粘性膨脹。 若氮、磷供給過量，則不但會造成水體富營養(yǎng)化，還可能在曝氣池內(nèi)發(fā)生硝化反 應(yīng)而影響B(tài)OD的去除。
英國Sawyer根據(jù)微生物組成和活性污泥經(jīng)驗分子式對廢水基質(zhì)濃度和各種 微生物營養(yǎng)要求進行了研究，得出了氮、磷的理想投加比為BOD：N：P：100： 6：l;維持物質(zhì)代謝功能所需要的最低投加比為BOD：N：P=100：8：0.6。目 前，大多數(shù)研究者都認(rèn)為BOD：N：P=100：5：l較為適宜。我國目前所有造紙 企業(yè)在生物處理造紙廢水時包括生物處理竹漿廢水時大都按BOD：N：P=100： 5：l比加入大量氮、磷元素。
許多金屬離子是微生物生長所必需的營養(yǎng)元素，能夠作為酶的激活劑或者輔 因子提高微生物的活性。微量元素對微生物氧的呼吸速率、脫氫酶活性、有機物 降解等有重要影響。工業(yè)廢水中經(jīng)常缺少有益的微量金屬營養(yǎng)元素，導(dǎo)致活性污 泥系統(tǒng)處理廢水的效率下降。為此陳凱華等人提出了“一種提高活性污泥活性的 復(fù)合微量元素營養(yǎng)劑的制備方法(專利申請?zhí)朇N201010530335.6)”，它以硫酸 鋅、硫酸銅、氯化鎳、硼酸、氯化鈷、氯化錳、鉬酸鈉和硒酸鈉為主要原料，通 過蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)和金屬元素的螯合反應(yīng)，采用有機和無機復(fù)合酸，形成有機 酸與氨基酸復(fù)合的螯合物，該發(fā)明制取了含多種能促進微生物新陳代謝及酶活性 的微量元素的螯合物。該螯合物具有廣譜作用，但該方法針對性不強，很多時候 微量元素過量加入，造成浪費。
在好氧生物處理有機污染物廢水過程中，傳統(tǒng)理論認(rèn)為廢水溫度在15℃～ 30℃之間時，最適合好氧微生物的生長，有利于廢水處理效果(環(huán)境工程手冊水 污染防治卷，高等教育出版社，1996年)。因此，當(dāng)廢水溫度較高時，需預(yù)先對 廢水降溫后再生物處理，高溫廢水將增加處理的成本。近年國內(nèi)外學(xué)者在開始研 究高溫條件下的廢水生物處理，但真正工程應(yīng)用的很少。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的：為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種竹漿廢水的處理 方法，其目的是改善現(xiàn)有的竹漿廢水的處理工藝，從而節(jié)省傳統(tǒng)技術(shù)需要消耗的 大量氮鹽、磷鹽，改善竹漿廢水的生物處理效果，降低處理成本。
技術(shù)方案：傳統(tǒng)的竹漿廢水的處理方法，主要步驟包括：竹漿廢水經(jīng)中和調(diào) 節(jié)至PH為弱堿性、篩濾去除大懸浮物、初沉去除細(xì)小纖維、冷卻水溫至適宜微 生物生長、曝氣提供微生物氧氣、二沉收集活性污泥、混凝至微小顆粒成大絮體、 氣浮去除大絮體，最后廢水達標(biāo)GB3544-2008排放，本發(fā)明的技術(shù)方案的改進 之處在于，在廢水篩濾去除大懸浮物后，在初沉池前增添了微量元素，提高進入 曝氣池前被冷卻的廢水的溫度，同時在曝氣池內(nèi)逐步取消營養(yǎng)鹽的加入。
具體地，所述的微量元素為鉬和鍶，添加方式為連續(xù)加入或間歇加入，其中， 間歇加入微量元素時的時間隔為2小時～8小時。
優(yōu)選地，所述的微量元素鉬和鍶以易溶于水的鉬鹽和鍶鹽的形式存在，所述 鉬鹽和鍶鹽添加至竹漿廢水中的濃度均為0.01mg/m3～1mg/m3。
更優(yōu)選地，所述的鉬鹽為鉬酸鈉或鉬酸鉀;所述的鍶鹽為氯化鍶或硝酸鍶。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法將進入曝氣池前被冷卻的廢水的溫度從30℃～33℃ 升至35℃～37℃。
具體地，進入曝氣池前被冷卻的廢水的溫度通過改變冷卻塔風(fēng)機的頻率實現(xiàn) 對溫度的調(diào)節(jié)，而所述冷卻塔風(fēng)機的頻率通過對冷卻塔風(fēng)機安裝變頻器進行調(diào) 節(jié)。
優(yōu)選地，所述變頻器的頻率可調(diào)節(jié)范圍為25赫茲～50赫茲，所述變頻器的 頻率可PLC程序自動控制或由人工手動調(diào)節(jié)。
具體地，取消的營養(yǎng)鹽包括含氮類化學(xué)品和含磷類化學(xué)品。
其中，所述的含氮類化學(xué)品為尿素或氨水等;所述的含磷類化學(xué)品為磷酸、 磷酸鈉或磷酸二胺等。
所述的逐步取消曝氣池內(nèi)營養(yǎng)鹽的加入，為一天比一天均勻地減少營養(yǎng)鹽的 加入，或一周比一周均勻減少營養(yǎng)鹽的加入，或一月比一月均勻地減少營養(yǎng)鹽的 加入;在兩至三個月內(nèi)過渡至完全不加營養(yǎng)鹽，從而既節(jié)省了營養(yǎng)鹽的費用，又 保證了曝氣池微生物的活性。
有益效果：本發(fā)明結(jié)合竹漿廢水中富含氮、磷但缺乏微量元素的特點，設(shè)計 了一種竹漿廢水物理-生物處理新方法，該方法節(jié)省了傳統(tǒng)技術(shù)需消耗的大量氮 鹽、磷鹽，由于不加氮鹽、磷鹽，曝氣池泡沫明顯減少，相應(yīng)減少了昂貴的消泡 劑用量;曝氣池水溫升高后，好氧菌處理廢水的效果沒受不良影響，因此為冷卻 廢水的風(fēng)機節(jié)省了電力消耗;補充了竹漿廢水缺乏的微量元素鉬(鉬酸鈉)、鍶 (氯化鍶)促進了曝氣池內(nèi)微生物的活性，提高了廢水處理效果，由于微量元素 用量極少，成本也極低。本發(fā)明的新方法，改善了竹漿廢水生物處理效果，降低 了處理成本，還顯著降低了排放水中氮、磷含量，使日排數(shù)萬噸的排放廢水水質(zhì) 進一步改善，從而降低了受納水體富營養(yǎng)的風(fēng)險。
