申請日2014.10.24
公開(公告)日2015.02.25
IPC分類號C02F9/14; C02F103/28; C02F1/52
摘要
本發(fā)明涉及一種造紙廢水處理系統(tǒng)及方法，本廢水處理系統(tǒng)，包括廢水池、第一道絮凝沉降池、粉煤灰池、第二道絮凝沉降池、改性粉煤灰沸石過濾池、生物沉降池和回用水池;本廢水處理方法包括第一道絮凝沉降、粉煤灰吸附去雜、第二道絮凝沉降、改性粉煤灰沸石吸附過濾和生物沉降步驟。本發(fā)明逐級去除廢水中的有害物質(zhì)，凈化效果理想，廢水處理周期短。
權(quán)利要求書
1.一種造紙廢水處理系統(tǒng)，包括廢水池、第一道絮凝沉降池、粉煤灰池、第二道絮凝沉降池、改性粉煤灰沸石過濾池、生物沉降池和回用水池，其特征是：
所述廢水池用來承接來自造紙車間廢水排放管道的廢水;
所述第一道絮凝沉降池中安裝有攪拌裝置，所述第一道絮凝沉降池的底部設(shè)置有污泥池，所述第一道絮凝沉降池的進水端連接廢水池，所述第一道絮凝沉降池的出水端連接到粉煤灰池;
所述粉煤灰池的中部設(shè)置有粉煤灰過濾裝置，來自第一道絮凝沉降池的廢水從粉煤灰池的上部進入粉煤灰池，經(jīng)過粉煤灰過濾裝置過濾后，從設(shè)置在粉煤灰池下部的出水端排出;
所述第二道絮凝沉降池接收經(jīng)粉煤灰池過濾處理后的廢水，該廢水在第二道絮凝沉降池被絮凝沉降處理后排出，并輸送到改性粉煤灰沸石過濾池;
所述改性粉煤灰沸石過濾池出水端連接到生物沉降池，生物沉降池的排出水輸送到回用水池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙廢水處理系統(tǒng)，其特征是所述粉煤灰過濾裝置包括若干層網(wǎng)格板，所述網(wǎng)格板四周與粉煤灰池四周內(nèi)壁可拆卸連接，上下相鄰的網(wǎng)格板之間鋪設(shè)有粉煤灰。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的造紙廢水處理系統(tǒng)，其特征是所述粉煤灰池四周內(nèi)壁設(shè)置有向著粉煤灰池中心延伸的卡接槽，所述網(wǎng)格板四周設(shè)置有與網(wǎng)格板垂直的且與卡接槽對應(yīng)卡接的卡接凸環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙廢水處理系統(tǒng)，其特征是所述粉煤灰池的上方設(shè)置有噴淋頭，噴淋頭與第一道絮凝沉降池的水輸出管道連接。
5.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的造紙廢水處理系統(tǒng)的廢水處理方法，其特征是包括以下處理步驟：
(1)第一道絮凝沉降：廢水輸送到第一道絮凝沉降池，廢水在第一道絮凝沉降池停留，向廢水中投入絮凝劑，并快速攪拌，然后靜置，絮凝沉降后的沉淀物進入污泥池，絮凝沉降后的廢水部分輸送到粉煤灰池;
(2)粉煤灰吸附去雜：將步驟(1)得到的廢水從粉煤灰池上部噴淋到粉煤灰過濾裝置，廢水經(jīng)過粉煤灰過濾裝置滴落到粉煤灰池底部，并將粉煤灰底部的經(jīng)過粉煤灰吸附后的廢水輸送到第二道絮凝沉降池;
(3)第二道絮凝沉降：廢水在第二道絮凝沉降池中停留，向第二道絮凝沉降池中投放絮凝劑，廢水發(fā)生絮凝沉降反應(yīng)，絮凝沉淀的沉淀物在輸送到污泥池，第二道絮凝沉降池的上清液輸送到改性粉煤灰沸石過濾池;
(4)改性粉煤灰沸石吸附過濾：改性粉煤灰沸石過濾池中放置有若干量的改性粉煤灰沸石，改性粉煤灰沸石與廢水充分接觸，改性粉煤灰沸石吸附廢水中的色素和細小的固體顆粒;
(5)生物沉降：在生物沉降池中培養(yǎng)厭氧菌，經(jīng)過改性粉煤灰沸石吸附過濾的廢水在生物沉降池中被厭氧菌降解，去除COD和BOD，達到車間回用水標準。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙廢水處理系統(tǒng)，其特征是所述絮凝劑中含有活性硅酸鈣、聚合氯化鋁、聚丙烯酸鈉。
說明書
一種造紙廢水處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種造紙廢水處理系統(tǒng)及方法，屬于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)
造紙工業(yè)是用水量大、污染大的行業(yè)，造紙廢水排放的有機物(即COD)占我國工業(yè)廢水有機物總量約25%，嚴重污染環(huán)境，因此，造紙廢水零排放是一項節(jié)水和治污并重的生產(chǎn)實用技術(shù)，具有較好的經(jīng)濟效益，也具有明顯的社會效益和環(huán)境效益，也是造紙行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要選擇。
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。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，企業(yè)日益面臨水資源短缺、原料匱乏等問題，而另一方面，也會導(dǎo)致水污染越來越嚴重。目前我國造紙工業(yè)廢水排放量及COD排放量均居我國各類工業(yè)排放量的首位，造紙工業(yè)對水環(huán)境的污染最為嚴重。紙漿造紙廢水主要包括化學(xué)法質(zhì)量產(chǎn)生的蒸煮廢液(又稱黑液)、洗滌漂白過程中產(chǎn)生的中段水及抄紙工序中產(chǎn)生的白水，它們都對環(huán)境有著嚴重的污染。因此，如何降低紙漿造紙廢水的COD，是一項具有重要社會意義和經(jīng)濟效益的工作。
目前國內(nèi)造紙廠中，還沒有造紙廠真正達到零排放，一般為5%放入排放，他們采用的是廢水二級處理，先在車間內(nèi)部循環(huán)，多余的水進車間貯水池，然后用泵抽入混凝沉淀池，加藥沉淀處理。目前噸紙耗水量15立方米左右，運行費用相對較低，但仍有部分水定期排放。
紙漿造紙工業(yè)的整個生產(chǎn)過程需要大量的水，這些水在生產(chǎn)過程中匯集了大量的工業(yè)有害無助，既無法直接利用，直接排放又會污染環(huán)境，因此，對紙漿造紙過程各階段產(chǎn)生的廢水進行回收再利用，有著顯著的經(jīng)濟和社會價值，決定著造紙企業(yè)的生存發(fā)展。
隨著科技的不斷發(fā)展，廢水處理技術(shù)日新月異，傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)不斷被革新和發(fā)展，現(xiàn)在針對紙漿造紙廢水的處理方法很對，但是目前一般的造紙廠大多數(shù)仍然是還是采用傳統(tǒng)的無話處理和生化處理相結(jié)合的工藝。其中，物化處理有多種方法：氣浮法、吸附法、混凝法、電解法、Fenton法等，而生化處理方法有：活性污泥法、生物過濾、生物膜法、厭氧生物法等。
在造紙行業(yè)中，通常采用化學(xué)沉淀、氣浮處理、以及生物氧化等處理方法對中水進行處理。
目前造紙環(huán)保一級處理傳統(tǒng)工藝為初沉或物化絮凝沉淀，絮凝工藝去除率較高，尤其是可以去除大量高分子難降解的有機污染物，這為下一步進行生化處理奠定了基礎(chǔ)，然而，這樣的處理僅使用于負荷較低的廢水。歐洲國家在物化處理上最為先進，基本已淘汰平流沉淀池，采用脈沖澄清池、懸浮澄清池和高密度澄清池等先進的沉淀技術(shù)。
近年來，生物膜超濾技術(shù)、反滲透、電滲析、離子交換處理手段不斷出現(xiàn)。在造紙行業(yè)中，一方面由于處理成本太高，另一方面由于造紙廢水成分復(fù)雜，處理技術(shù)難度很大，因此，至今尚沒有工業(yè)化的成熟處理技術(shù)可用。
例如，授權(quán)公告號為CN101186418A的發(fā)明專利披露了一種造紙工業(yè)廢水的回收利用方法，該方法將膜技術(shù)和工業(yè)水處理技術(shù)結(jié)合，具體方法包括：微濾工藝段，超濾工藝段，和反滲透膜工藝段。由于在微濾工藝段之前需要首先進行生化處理，超濾工藝段，和反滲透工藝段需要采用反滲透膜。因此，水處理成本太高，另外，該方法的實施過程中對水的要求相當嚴格，因此，對于造紙廢水成分復(fù)雜多變而言，難以工業(yè)化。
授權(quán)公告號為CN1255340C的發(fā)明專利披露了一種造紙中水的脫色方法，采用氧氣、二氧化氯，以及絮凝劑分別對經(jīng)生化處理過的中水進行處理，以得到可以回用的凈化水。然而，該方法需要使用二氧化氯，其本省就是一種目前已逐漸禁用的化學(xué)劑。另外該方法需要長時間的沉淀，處理周期長。
授權(quán)公告號為CN100545108C的發(fā)明專利披露了一種對造紙廢水處理并循環(huán)利用的方法，包括濕漿回收、混凝沉淀、三相厭氧處理、脫硫、生物鐵法處理、過濾消毒和循環(huán)回用等步驟。本發(fā)明先對造紙廢水進行預(yù)處理，再對預(yù)處理過的出水進行生物鐵法處理，使活性污泥形成結(jié)構(gòu)緊密、顆粒細小、比表面積大、脫水性好的團粒狀貼污泥，再利用A/O活性污泥處理系統(tǒng)進行生化作用。然而，該方法中三相厭氧處理的條件很難控制，在實際工業(yè)化應(yīng)用中，很難達到徹底厭氧反應(yīng)的效果，使得整個廢水處理的流程上符合原理，但是實際應(yīng)用中，廢水處理效果并不理想。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述存在的問題，本發(fā)明公開了一種造紙廢水處理系統(tǒng)及方法，本發(fā)明系統(tǒng)充分考慮到造紙廢水的成分復(fù)雜性，通過各種不同機理的廢水處理方法相互結(jié)合，順序處理廢水，確保廢水能達到理想的凈化處理效果，本發(fā)明方法，充分利用粉煤灰和改性粉煤灰沸石對于廢水中的色素以及廢水中的細小顆粒的吸附，達到提高廢水的干凈程度，提高凈化處理效果。
一種造紙廢水處理系統(tǒng)，包括廢水池、第一道絮凝沉降池、粉煤灰池、第二道絮凝沉降池、改性粉煤灰沸石過濾池、生物沉降池和回用水池，其特征是：
所述廢水池用來承接來自造紙車間廢水排放管道的廢水;
所述第一道絮凝沉降池中安裝有攪拌裝置，所述第一道絮凝沉降池的底部設(shè)置有污泥池，所述第一道絮凝沉降池的進水端連接廢水池，所述第一道絮凝沉降池的出水端連接到粉煤灰池;
所述粉煤灰池的中部設(shè)置有粉煤灰過濾裝置，來自第一道絮凝沉降池的廢水從粉煤灰池的上部進入粉煤灰池，經(jīng)過粉煤灰過濾裝置過濾后，從設(shè)置在粉煤灰池下部的出水端排出;
所述第二道絮凝沉降池接收經(jīng)粉煤灰池過濾處理后的廢水，該廢水在第二道絮凝沉降池被絮凝沉降處理后排出，并輸送到改性粉煤灰沸石過濾池;
所述改性粉煤灰沸石過濾池出水端連接到生物沉降池，生物沉降池的排出水輸送到回用水池。
所述粉煤灰過濾裝置包括若干層網(wǎng)格板，所述網(wǎng)格板四周與粉煤灰池四周內(nèi)壁可拆卸連接，上下相鄰的網(wǎng)格板之間鋪設(shè)有粉煤灰。
所述粉煤灰池四周內(nèi)壁設(shè)置有向著粉煤灰池中心延伸的卡接槽，所述網(wǎng)格板四周設(shè)置有與網(wǎng)格板垂直的且與卡接槽對應(yīng)卡接的卡接凸環(huán)。
所述粉煤灰池的上方設(shè)置有噴淋頭，噴淋頭與第一道絮凝沉降池的水輸出管道連接。
一種高效絮凝沉降的造紙廢水處理方法，其特征是包括以下處理步驟：
(1)第一道絮凝沉降：廢水輸送到第一道絮凝沉降池，廢水在第一道絮凝沉降池停留，向廢水中投入絮凝劑，并快速攪拌，然后靜置，絮凝沉降后的沉淀物進入污泥池，絮凝沉降后的廢水部分輸送到粉煤灰池;
(2)粉煤灰吸附去雜：將步驟(1)得到的廢水從粉煤灰池上部噴淋到粉煤灰過濾裝置，廢水經(jīng)過粉煤灰過濾裝置滴落到粉煤灰池底部，并將粉煤灰底部的經(jīng)過粉煤灰吸附后的廢水輸送到第二道絮凝沉降池;
(3)第二道絮凝沉降：廢水在第二道絮凝沉降池中停留，向第二道絮凝沉降池中投放絮凝劑，廢水發(fā)生絮凝沉降反應(yīng)，絮凝沉淀的沉淀物在輸送到污泥池，第二道絮凝沉降池的上清液輸送到改性粉煤灰沸石過濾池;
(4)改性粉煤灰沸石吸附過濾：改性粉煤灰沸石過濾池中放置有若干量的改性粉煤灰沸石，改性粉煤灰沸石與廢水充分接觸，改性粉煤灰沸石吸附廢水中的色素和細小的固體顆粒;
(5)生物沉降：在生物沉降池中培養(yǎng)厭氧菌，經(jīng)過改性粉煤灰沸石吸附過濾的廢水在生物沉降池中被厭氧菌降解，去除COD和BOD，達到車間回用水標準。
所述絮凝劑中含有活性硅酸鈣、聚合氯化鋁、聚丙烯酸鈉。
本發(fā)明，廢水依次經(jīng)過第一道絮凝沉淀，粉煤灰過濾、第二道絮凝沉淀、改性粉煤灰沸石吸附以及生物沉降，逐級去除廢水中的有害物質(zhì)，凈化效果理想。
第一道絮凝沉降池中設(shè)置攪拌裝置，將絮凝劑投放到廢水中，快速啟動攪拌裝置，將絮凝劑與廢水混合均與后，停止攪拌，絮凝劑與廢水發(fā)生絮凝沉降反應(yīng)，縮短絮凝反應(yīng)的時間，縮短廢水凈化的周期時間。
經(jīng)過第一道絮凝沉降后的廢水噴淋到粉煤灰中，廢水中的細小顆粒能充分分散與粉煤灰接觸，被粉煤灰吸附，同時粉煤灰有多層，廢水依次被各層粉煤灰吸附，提高廢水被吸附的程度，提高廢水處理的效率，和粉煤灰的利用率。
