公布日：2023.06.23
申請日：2023.05.25
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F5/02(2023.01)N;C02F5/04(2023.01)N;C02F1/20(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;
C02F1/56(2023.01)N;C02F1/02(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F103/28(2006.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種去除造紙廢水中鈣和硫酸鹽的方法，涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將造紙廢水經(jīng)格柵和斜網(wǎng)過濾篩過濾后，流入曝氣池，然后加入除鈣劑后進(jìn)行曝氣處理，出水進(jìn)入混凝池；然后向混凝池中投加硫酸鹽去除劑，然后再加入絮凝劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，絮凝后造紙廢水進(jìn)入輻流式初沉池進(jìn)行沉淀；再將輻流式初沉池出水流入預(yù)水解酸化池，調(diào)節(jié)預(yù)水解酸化池中造紙廢水的水溫和pH值，出水進(jìn)IC厭氧反應(yīng)塔；控制IC厭氧反應(yīng)塔內(nèi)造紙廢水的溫度為35～38℃，出水進(jìn)入A/O系統(tǒng)進(jìn)行處理，最后出水進(jìn)二沉池進(jìn)行沉淀處理，二沉池出水回用或外排。本發(fā)明能夠有效降低造紙廢水中的鈣和硫酸鹽，同時(shí)處理成本低，操作難度小。
權(quán)利要求書
1.一種去除造紙廢水中鈣和硫酸鹽的方法，其特征在于，包括以下步驟：第1步，將造紙廢水經(jīng)格柵和斜網(wǎng)過濾篩過濾后，流入曝氣池，然后加入除鈣劑后進(jìn)行曝氣處理，出水進(jìn)入混凝池；第2步，向混凝池中投加硫酸鹽去除劑，然后再加入絮凝劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，絮凝后造紙廢水進(jìn)入輻流式初沉池進(jìn)行沉淀；第3步，將輻流式初沉池出水流入預(yù)水解酸化池，調(diào)節(jié)預(yù)水解酸化池中造紙廢水的水溫和pH值，出水進(jìn)IC厭氧反應(yīng)塔；第4步，控制IC厭氧反應(yīng)塔內(nèi)造紙廢水的溫度為35℃～38℃，出水進(jìn)入A/O系統(tǒng)進(jìn)行處理，最后出水進(jìn)二沉池進(jìn)行沉淀處理，二沉池出水回用或外排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述去除造紙廢水中鈣和硫酸鹽的方法，其特征在于，所述造紙廢水中Ca2+為1543mg/L，SO42-為1040mg/L，HCO3-為3278mg/L，pH為6.2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述去除造紙廢水中鈣和硫酸鹽的方法，其特征在于，所述曝氣池采用旋流式曝氣器進(jìn)行曝氣，水力停留時(shí)間為2.5h；所述除鈣劑是磷酸氫二鈉，所述除鈣劑投加量為500～800ppm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述去除造紙廢水中鈣和硫酸鹽的方法，其特征在于，所述硫酸鹽去除劑為氫氧化鋇，所述硫酸鹽去除劑投加量為600ppm～700ppm；所述絮凝劑為非離子型PAM，所述絮凝劑投加量為1ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述去除造紙廢水中鈣和硫酸鹽的方法，其特征在于，第3步預(yù)水解酸化池中造紙廢水的水溫為30℃，造紙廢水的pH為6.8～7.2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述去除造紙廢水中鈣和硫酸鹽的方法，其特征在于，第3步是在所述預(yù)水解酸化池前端設(shè)置預(yù)處理裝置，通入沼氣燃燒發(fā)電后的尾氣，利用尾氣余溫調(diào)節(jié)廢水進(jìn)水溫度為30℃，利用尾氣中CO2調(diào)節(jié)廢水pH為6.8～7.2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述去除造紙廢水中鈣和硫酸鹽的方法，其特征在于，第4步，在所述IC厭氧反應(yīng)塔前端設(shè)置熱換熱器，利用沼氣燃燒發(fā)電后的尾氣調(diào)節(jié)廢水進(jìn)水溫度為35℃～38℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述去除造紙廢水中鈣和硫酸鹽的方法，其特征在于，第4步中IC厭氧反應(yīng)塔內(nèi)造紙廢水pH控制在6.8～7.2之間。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種去除造紙廢水中鈣和硫酸鹽的方法。本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種去除造紙廢水中鈣和硫酸鹽的方法，具體包括以下步驟：第1步，將造紙廢水經(jīng)格柵和斜網(wǎng)過濾篩過濾后，流入曝氣池，然后加入除鈣劑后進(jìn)行曝氣處理，出水進(jìn)入混凝池；第2步，向混凝池中投加硫酸鹽去除劑，然后再加入絮凝劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，絮凝后造紙廢水進(jìn)入輻流式初沉池進(jìn)行沉淀；第3步，將輻流式初沉池出水流入預(yù)水解酸化池，調(diào)節(jié)預(yù)水解酸化池中造紙廢水的水溫和pH值，出水進(jìn)IC厭氧反應(yīng)塔；第4步，控制IC厭氧反應(yīng)塔內(nèi)造紙廢水的溫度為35℃～38℃，出水進(jìn)入A/O系統(tǒng)進(jìn)行處理，最后出水進(jìn)二沉池進(jìn)行沉淀處理，二沉池出水回用或外排。
優(yōu)選的，所述造紙廢水中Ca2+為1543mg/L，SO42-為1040mg/L，HCO3-為3278mg/L，pH為6.2。
優(yōu)選的，所述曝氣池采用旋流式曝氣器進(jìn)行曝氣，水力停留時(shí)間為2.5h；所述除鈣劑是磷酸氫二鈉，所述除鈣劑投加量為500～800ppm。
優(yōu)選的，所述硫酸鹽去除劑為氫氧化鋇，所述硫酸鹽去除劑投加量為600ppm～700ppm；所述絮凝劑為非離子型PAM，所述絮凝劑投加量為1ppm。
優(yōu)選的，第3步預(yù)水解酸化池中造紙廢水的水溫為30℃，造紙廢水的pH為6.8～7.2。
優(yōu)選的，第3步是在所述預(yù)水解酸化池前端設(shè)置預(yù)處理裝置，通入沼氣燃燒發(fā)電后的尾氣，利用尾氣余溫調(diào)節(jié)廢水進(jìn)水溫度為30℃，利用尾氣中CO2調(diào)節(jié)廢水pH為6.8～7.2。
優(yōu)選的，第4步，在所述IC厭氧反應(yīng)塔前端設(shè)置熱換熱器，利用沼氣燃燒發(fā)電后的尾氣調(diào)節(jié)廢水進(jìn)水溫度為35℃～38℃。
優(yōu)選的，第4步中IC厭氧反應(yīng)塔內(nèi)造紙廢水pH控制在6.8～7.2之間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：（1）本發(fā)明利用造紙廢水中含有的高濃度HCO3-，以去除廢水中的Ca2+，并采用“曝氣+除鈣劑”對廢水進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)合曝氣(成本低)和堿性除鈣劑（調(diào)節(jié)廢水pH）的優(yōu)勢，促進(jìn)HCO3-轉(zhuǎn)換為CO32-，降低除鈣劑的投加量，節(jié)約成本，同時(shí)提高了鈣的去除率。
造紙廢水水體中pH為6.2，碳酸主要以HCO3-形式存在，存在以下平衡：
，向廢水中投加磷酸氫二鈉，曝氣，吹脫水中的CO2氣體，打破了水體中的碳酸平衡體系，使平衡向右移動(dòng)，隨著CO2氣體的吹脫，促進(jìn)廢水中Ca2+與CO32-和HPO32-結(jié)合生成碳酸鈣和磷酸氫鈣晶粒，具體反應(yīng)為：
（2）本發(fā)明采用旋流式曝氣器曝氣能提升CO2脫除率，防止產(chǎn)生的鈣鹽堵塞曝氣裝置。
由于旋流式曝氣器高速的混合、壓縮漸擴(kuò)和切割微泡作用，使氣液混合更充分，溶氧率高，高速旋轉(zhuǎn)的氣、水、污泥混合物穿透力強(qiáng)，CO2脫除率高，不會(huì)堵塞曝氣頭。
（3）本發(fā)明采用氫氧化鋇同時(shí)去除廢水中的Ca2+和SO42-，采用非離子型PAM使碳酸鈣、磷酸氫鈣、硫酸鋇和水中的懸浮物形成更大的膠狀絮體，提升出水澄清度。
（4）沼氣燃燒發(fā)電后尾氣主要含CO2和水，利用其代替蒸汽加熱調(diào)節(jié)預(yù)酸化池廢水溫度為30℃，利用其含有的CO2調(diào)節(jié)pH值為6.8～7.2，提高水解酸化處理效率，節(jié)能減排。
（5）利用沼氣燃燒發(fā)電后尾氣代替蒸汽加熱調(diào)節(jié)IC厭氧反應(yīng)塔的水溫至35℃～38℃，利用硫酸鹽還原菌將硫酸鹽轉(zhuǎn)化為S2-、HS-或S單質(zhì)去除。硫化物對產(chǎn)甲烷菌的毒性主要來自游離的H2S，水解酸化池來水pH為6.8～7.2，硫主要以HS-狀態(tài)存在，減少了H2S對產(chǎn)甲烷菌的毒性；碳酸主要以CO2和HCO3-形態(tài)存在，水體中剩余的少量Ca2+以可溶性的Ca（HCO3）2形式存在，延長了厭氧顆粒污泥的壽命，有效的解決了厭氧污泥鈣化、IC反應(yīng)器內(nèi)部管道結(jié)垢堵塞、三相分離器結(jié)垢堵塞、布水系統(tǒng)結(jié)垢堵塞、產(chǎn)甲烷能力降低等諸多難以克服的問題。
（6）本發(fā)明在廢水處理前端去除掉廢水中的Ca2+，減少了管道和后續(xù)生化系統(tǒng)污泥鈣化；在廢水處理前端去除掉廢水中部分SO42-，控制IC厭氧反應(yīng)塔進(jìn)水COD：SO42-﹥5:1，減少H2S毒性，提高了生化系統(tǒng)污染物去除效率。
（發(fā)明人：劉晨;田家凱;范宏偉;韋芳;張秀華）
