申請(qǐng)日2014.10.24

　　公開(kāi)(公告)日2015.02.25

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/14; C02F103/28; C02F1/28

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種使用改性粉煤灰沸石的造紙廢水處理方法，主要包括調(diào)節(jié)廢水的PH、改性粉煤灰沸石的吸附、纖維回收、改性粉煤灰沸石的吸附和生物降解的廢水處理工序，本發(fā)明使用的改性粉煤灰沸石通過(guò)改性劑溶液的配制、粉碎粉煤灰和改性反應(yīng)制得。本發(fā)明具備成本低，廢水處理效果好的優(yōu)點(diǎn)，有利于工廠推廣應(yīng)用。

 
　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種使用改性粉煤灰沸石的造紙廢水處理方法，其特征是包括以下步驟：

　　(1)調(diào)節(jié)廢水的PH：向廢水中投入酸根離子，調(diào)節(jié)廢水的PH為5.5~6.5;

　　(2)改性粉煤灰沸石的吸附：將步驟(1)所得的廢水輸送到承裝有改性粉煤灰沸石的反應(yīng)池中，廢水與改性粉煤灰沸石充分接觸;

　　(3)纖維回收：將經(jīng)過(guò)步驟(2)處理后得到的廢水輸送到纖維回收機(jī)中進(jìn)行纖維回收;

　　(4)改性粉煤灰沸石的吸附：將經(jīng)過(guò)步驟(3)纖維回收后的廢水再次與改性粉煤灰沸石接觸，進(jìn)行吸附反應(yīng)，去除廢水的顆粒物，去除色素，提高廢水的清澈程度;

　　(5)生物降解：將經(jīng)過(guò)步驟(4)處理后的廢水進(jìn)行生物沉降，去除廢水中的COD和BOD，使得廢水達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用改性粉煤灰沸石的造紙廢水處理方法，其特征是所述改性粉煤灰沸石經(jīng)過(guò)以下步驟制得：

　　(a)改性劑溶液的配制：調(diào)配出酸性溶液，使酸性溶液的PH值為5~7;

　　(b)粉碎粉煤灰：將廢棄粉煤灰研磨，使得最大的顆粒直徑不大于1cm;

　　(c)改性反應(yīng)：將步驟(b)所得的粉煤灰投放到步驟(a)所得的改性劑溶液中，充分反應(yīng)后，過(guò)濾得到改性粉煤灰沸石。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用改性粉煤灰沸石的造紙廢水處理方法，其特征是所述步驟(1)中調(diào)節(jié)PH使用的是鹽酸溶液。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用改性粉煤灰沸石的造紙廢水處理方法，其特征是所述步驟(2)和步驟(4)中改性粉煤灰沸石與廢水發(fā)生反應(yīng)過(guò)程中不斷攪拌，反應(yīng)時(shí)間為1~2.5個(gè)小時(shí)。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用改性粉煤灰沸石的造紙廢水處理方法，其特征是所述步驟(3)纖維回收使用圓盤(pán)纖維回收器。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用改性粉煤灰沸石的造紙廢水處理方法，其特征是所述步驟(a)使用鹽酸和硫酸的混合溶液調(diào)節(jié)PH，鹽酸和硫酸的體積比為1:1~2。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用改性粉煤灰沸石的造紙廢水處理方法，其特征是所述步驟(c)改性反應(yīng)中，攪拌粉煤灰和改性劑溶液。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種使用改性粉煤灰沸石的造紙廢水處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種使用改性粉煤灰沸石的造紙廢水處理方法，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(jī)物(即COD)占我國(guó)工業(yè)廢水有機(jī)物總量約25%，嚴(yán)重污染環(huán)境，因此，造紙廢水零排放是一項(xiàng)節(jié)水和治污并重的生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，也具有明顯的社會(huì)效益和環(huán)境效益，也是造紙行業(yè)實(shí)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(jì)的發(fā)展，企業(yè)日益面臨水資源短缺、原料匱乏等問(wèn)題，而另一方面，也會(huì)導(dǎo)致水污染越來(lái)越嚴(yán)重。目前我國(guó)造紙工業(yè)廢水排放量及COD排放量均居我國(guó)各類(lèi)工業(yè)排放量的首位，造紙工業(yè)對(duì)水環(huán)境的污染最為嚴(yán)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(guò)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(duì)環(huán)境有著嚴(yán)重的污染。因此，如何降低紙漿造紙廢水的COD，是一項(xiàng)具有重要社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益的工作。

　　目前國(guó)內(nèi)造紙廠中，還沒(méi)有造紙廠真正達(dá)到零排放，一般為5%放入排放，他們采用的是廢水二級(jí)處理，先在車(chē)間內(nèi)部循環(huán)，多余的水進(jìn)車(chē)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(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，但仍有部分水定期排放。

　　紙漿造紙工業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程需要大量的水，這些水在生產(chǎn)過(guò)程中匯集了大量的工業(yè)有害無(wú)助，既無(wú)法直接利用，直接排放又會(huì)污染環(huán)境，因此，對(duì)紙漿造紙過(guò)程各階段產(chǎn)生的廢水進(jìn)行回收再利用，有著顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)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(duì)紙漿造紙廢水的處理方法很對(duì)，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(wú)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(guò)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(duì)中水進(jìn)行處理。

　　目前造紙環(huán)保一級(jí)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(jī)污染物，這為下一步進(jìn)行生化處理奠定了基礎(chǔ)，然而，這樣的處理僅使用于負(fù)荷較低的廢水。歐洲國(guó)家在物化處理上最為先進(jìn)，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(jìn)的沉淀技術(shù)。

　　近年來(lái)，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(méi)有工業(yè)化的成熟處理技術(shù)可用。

　　例如，授權(quán)公告號(hào)為CN101186418A的發(fā)明專(zhuān)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(jìn)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(shí)施過(guò)程中對(duì)水的要求相當(dāng)嚴(yán)格，因此，對(duì)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(hào)為CN1255340C的發(fā)明專(zhuān)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(duì)經(jīng)生化處理過(guò)的中水進(jìn)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(zhǎng)時(shí)間的沉淀，處理周期長(zhǎng)。

　　授權(quán)公告號(hào)為CN100545108C的發(fā)明專(zhuān)利披露了一種對(duì)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(guò)濾消毒和循環(huán)回用等步驟。本發(fā)明先對(duì)造紙廢水進(jìn)行預(yù)處理，再對(duì)預(yù)處理過(guò)的出水進(jìn)行生物鐵法處理，使活性污泥形成結(jié)構(gòu)緊密、顆粒細(xì)小、比表面積大、脫水性好的團(tuán)粒狀貼污泥，再利用A/O活性污泥處理系統(tǒng)進(jìn)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(shí)際工業(yè)化應(yīng)用中，很難達(dá)到徹底厭氧反應(yīng)的效果，使得整個(gè)廢水處理的流程上符合原理，但是實(shí)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(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種使用改性粉煤灰沸石的造紙廢水處理方法，本發(fā)明主要通過(guò)改性粉煤灰沸石處理廢水的中固體顆粒物、COD、BOD以及提高廢水的清澈程度，廢水處理的成本低，廢水處理效果較好，能夠達(dá)到廢水回用或排放的標(biāo)準(zhǔn)。

　　一種使用改性粉煤灰沸石的造紙廢水處理方法，其特征是包括以下步驟：

　　(1)調(diào)節(jié)廢水的PH：向廢水中投入酸根離子，調(diào)節(jié)廢水的PH為5.5~6.5;

　　(2)改性粉煤灰沸石的吸附：將步驟(1)所得的廢水輸送到承裝有改性粉煤灰沸石的反應(yīng)池中，廢水與改性粉煤灰沸石充分接觸;

　　(3)纖維回收：將經(jīng)過(guò)步驟(2)處理后得到的廢水輸送到纖維回收機(jī)中進(jìn)行纖維回收;

　　(4)改性粉煤灰沸石的吸附：將經(jīng)過(guò)步驟(3)纖維回收后的廢水再次與改性粉煤灰沸石接觸，進(jìn)行吸附反應(yīng)，去除廢水的顆粒物，去除色素，提高廢水的清澈程度;

　　(5)生物降解：將經(jīng)過(guò)步驟(4)處理后的廢水進(jìn)行生物沉降，去除廢水中的COD和BOD，使得廢水達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　所述改性粉煤灰沸石經(jīng)過(guò)以下步驟制得：

　　(a)改性劑溶液的配制：調(diào)配出酸性溶液，使酸性溶液的PH值為5~7;

　　(b)粉碎粉煤灰：將廢棄粉煤灰研磨，使得最大的顆粒直徑不大于1cm;

　　(c)改性反應(yīng)：將步驟(b)所得的粉煤灰投放到步驟(a)所得的改性劑溶液中，充分反應(yīng)后，過(guò)濾得到改性粉煤灰沸石。

　　所述步驟(1)中調(diào)節(jié)PH使用的是鹽酸溶液。

　　所述步驟(2)和步驟(4)中改性粉煤灰沸石與廢水發(fā)生反應(yīng)過(guò)程中不斷攪拌，反應(yīng)時(shí)間為1~2.5個(gè)小時(shí)。

　　所述步驟(3)纖維回收使用圓盤(pán)纖維回收器。

　　所述步驟(a)使用鹽酸和硫酸的混合溶液調(diào)節(jié)PH，鹽酸和硫酸的體積比為1:1~2。

　　所述步驟(c)改性反應(yīng)中，攪拌粉煤灰和改性劑溶液。

　　本發(fā)明的工作原理是：

　　(1) 調(diào)節(jié)廢水的PH值，使廢水呈酸性，有利于提高改性粉煤灰沸石在廢水中的吸附能力，達(dá)到更好的吸附效果，改性粉煤灰沸石通過(guò)不斷地?cái)嚢�，與廢水充分接觸，讓改性粉煤灰沸石與廢水反應(yīng)1~2.5個(gè)小時(shí)，改性粉煤灰沸石基本達(dá)到吸附飽和狀態(tài);

　　(2) 利用圓盤(pán)纖維回收器回收廢水中的纖維，避免纖維浪費(fèi)，且進(jìn)入圓盤(pán)纖維回收器中的廢水經(jīng)過(guò)改性粉煤灰沸石的吸附作用，廢水中的顆粒雜質(zhì)減少，有利于提高纖維回收的純度;

　　(3) 經(jīng)過(guò)纖維回收后的廢水再次經(jīng)過(guò)改性粉煤灰沸石的吸附處理，再次去除殘留在廢水中的SS、COD、BOD以及其他的顆粒物，提高廢水的清澈程度;

　　(4) 生物降解凈化處理廢水，通過(guò)細(xì)菌的降解作用較為徹底地去除殘留在廢水中的SS、COD、BOD等物質(zhì)，最終讓廢水達(dá)到回用和排放的標(biāo)準(zhǔn)。

　　本發(fā)明的有益效果：

　　1. 成本低，改性粉煤灰沸石是一種成本很低的廢水處理劑，通過(guò)攪拌和對(duì)廢水的PH值調(diào)節(jié)，達(dá)到較好的廢水處理效果;

　　2. 回收纖維，通過(guò)圓盤(pán)纖維回收器回收纖維，避免纖維資源浪費(fèi)，可以重新利用;

　　3. 整個(gè)處理過(guò)程高效，對(duì)廢水的處理效果好，能倒到排放和回收標(biāo)準(zhǔn)。