本發(fā)明涉及造紙領域,具體涉及一種造紙中段污水處理工藝。
背景技術(shù):
造紙中段廢水是指漿料經(jīng)蒸煮、黑液提取后在篩選、洗滌和漂白過程中排出的廢水、其排放量大,溶出的木質(zhì)素及其衍生物使廢水具有一系列從淺棕到深褐的顏色。由于這些化合物的生物降解很慢,生化處理效果較差,據(jù)文獻報道,二級生化法中最多可去除廢水中30%的色度,也有一些生物處理法實際上還會增大廢水的色度。有色廢水給人以不愉快感,色度成分表明廢水中含有許多溶解成分,排出環(huán)境后又使天然水著色,減弱水體的透光性,影響水底植物的光合作用和水生動物的生長繁殖,因而有效地進行脫色處理是造紙廢水達標排放的關鍵之一。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種造紙中段污水處理工藝,以解決上述背景技術(shù)中提到的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案,一種造紙中段污水處理工藝,包括以下工藝步驟:(1)污水初步過濾除雜;
(2)對步驟(1)中的初步過濾的污水進行絮凝凈化;
(3)對步驟(2)中經(jīng)過絮凝凈化后的污水水解酸化;
(4)對步驟(3)中水解完的污水進行曝氣以及生化處理;
(5)對步驟(4)中曝氣處理完畢的水引入沉淀池沉淀;
(6)將步驟(5)中曝氣完畢得到的合乎標準的凈水引出;
其特征在于:所述的步驟(1)的初步凈化過程先采用格柵過濾,后采用沉砂井去除砂石;所述的步驟(2)的絮凝凈化的絮凝劑采用聚丙烯酰胺;所述的步驟(4)曝氣處理過程采用曝氣生物濾池。
本發(fā)明把水處理與生產(chǎn)過程相結(jié)合,它把水處理成為生產(chǎn)過程的一個環(huán)節(jié),是生產(chǎn)過程的連續(xù)和延伸。從車間排出的廢水,收集后由水泵送入hwp高效凈化塔進行固液分離,分離凈化后的水及細小纖維又分別送回生產(chǎn)車間連續(xù)回用,廢水資源回用率高、運行費用低、且占地面積少。
優(yōu)選的,控制步驟(3)水解酸化后的水體內(nèi)懸浮物不超過100mg/l。進一步優(yōu)選的,控制步驟(3)水解酸化后的水體內(nèi)懸浮物不超過60mg/l。曝氣生物濾池具有有機負荷高、占地面積小、不會產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點,但它對進水ss(懸浮物)要求較嚴,步驟(3)為曝氣生物濾池供水,上述濃度范圍可確保曝氣生物濾池的使用效率。
優(yōu)選的,所述的曝氣生物濾池采用輕質(zhì)懸浮填料,懸浮填料粒徑的大小為4~5mm。懸浮填料的生物作用與表面積有關,表面積與體積的比越大,生物作用越明顯。懸浮填料也需要一定的形體體積來保證其不會穿越過濾層流失,因此綜合考慮,懸浮填料粒徑的大小為4~5mm時,可以避免穿越濾層流失又可以確保較大的表面積比。
優(yōu)選的,所述的步驟(2)中絮凝劑聚丙烯酰胺加入前先制備成微乳液。絮凝劑的目的是使水中膠體顆粒能通過聚集作用而形成可分離的大顆粒,從而使水質(zhì)得到凈化。微乳液聚合產(chǎn)物能克服水溶液聚合產(chǎn)物的溶解速度慢、溶解后有“魚眼”等缺點。
優(yōu)選的,所述的步驟(2)中,每升污水中加入聚丙烯酰胺含量為0.05%的溶液3ml~20mml。進一步優(yōu)選的,步驟(2)中,每升污水中加入聚丙烯酰胺含量為0.05%的溶液10mml。上述范圍的加入量可以使得造紙廢水中的懸浮物充分聚合。
優(yōu)選的,所述的步驟(2)的水解酸化池內(nèi),采用仿生水草作為人工生態(tài)基。
優(yōu)選的,所述的步驟(2)絮凝凈化完畢的清水,優(yōu)先導回造紙碎漿機使用。紙漿制作需要大量的水,步驟(2)中制得的水符合紙漿制作的要求。
優(yōu)選的,所述的步驟(2)中產(chǎn)生的污泥經(jīng)濃縮后加入污泥脫水絮凝劑,然后將污泥壓濾處理,最后得到污泥塊外運。污泥脫水后便于運輸。
綜上,本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點如下:把水處理成為生產(chǎn)過程的一個環(huán)節(jié),是生產(chǎn)過程的連續(xù)和延伸。從車間排出的廢水,收集后由水泵送入hwp高效凈化塔進行固液分離,分離凈化后的水及細小纖維又分別送回生產(chǎn)車間連續(xù)回用,廢水資源回用率高、運行費用低、且占地面積少。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細地說明。
實施例1:
首先需要準備絮凝劑微乳液聚合產(chǎn)物,其制作過程如下:用span60為乳化劑、環(huán)己烷為體系來聚合丙烯酰胺,得到相對分子質(zhì)量達1300萬的速溶微乳液。在四頸瓶上安裝攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴液漏斗,置于恒溫水浴中,將乳化劑、環(huán)己烷加入四頸瓶中,通氮氣攪拌,使其溶解;在另一燒杯中加入聚合丙烯酰胺、硫酸鈉、過硫酸鉀及尿素、去離子水,玻璃棒攪拌,使其完全溶解,在攪拌速度為500r/min
下滴加到四頸瓶中,使其充分乳化。滴加完后通氮氣30分鐘,再把亞硫酸氫鈉與氫氧化鈉的混合溶液逐漸滴加到四頸瓶中,然后加熱到指定溫度,在此溫度下聚合三小時后冷卻,傾出液相,將沉淀用甲醇洗滌,然后在四十攝氏度真空烘箱中干燥8小時,粉碎可得到粉末,直接使用此粉末配制聚丙烯酰胺含量為0.05%的微乳液備用。
污水處理流程參照附圖1,一種造紙中段污水處理工藝,包括以下工藝步驟:
(1)污水初步過濾除雜,分為以下三步:
s101—引入造紙中段廢水;
s102—廢水經(jīng)過格柵過濾,除去大的雜物;
s103—廢水經(jīng)過沉砂井除去砂石。
(2)對步驟(1)中的初步過濾的污水進行絮凝凈化,具體分為以下流程:
s201—經(jīng)過初步過濾的廢水通過廢水集水池收集待用;
s202—在廢水集水池內(nèi)加入聚丙烯酰胺含量為0.05%的微乳液,使得懸浮物絮凝聚合;每升污水加入上述聚丙烯酰胺微乳液3-20ml,優(yōu)選加入10ml;不同濃度聚丙烯酰胺微乳液的絮凝效果見表1;
s203—通過提升泵將廢水提升到hwp高效凈化塔內(nèi);
s204—在hwp高效凈化塔內(nèi)污水進行固液分離,分離出凈水和污泥;
s205—將hwp高效凈化塔分離出的清水引入碎漿機重復使用;
(3)將步驟s204中的污泥進行如下處理:
b1—通過污泥泵將污泥輸送到污泥濃縮罐內(nèi);
b2—污泥在污泥濃縮罐內(nèi)濃縮;
b3—濃縮的污泥內(nèi)加入污泥脫水絮凝劑,使得污泥內(nèi)的水分和泥土分開;
b4—通過污泥泵將水分和泥土分離的污泥輸送到污泥壓濾機;
b5—污泥壓濾機將污泥內(nèi)的水分壓出,得到含水量較少的污泥塊;
b6—最后將污泥運走。
表1投加0.05%的微乳液后污水中懸浮物的去除率(%)
實施例2:
首先需要準備絮凝劑微乳液聚合產(chǎn)物,其制作過程如下:用span60為乳化劑、環(huán)己烷為體系來聚合丙烯酰胺,得到相對分子質(zhì)量達1300萬的速溶微乳液。在四頸瓶上安裝攪拌器、回流冷凝器、溫度計和滴液漏斗,置于恒溫水浴中,將乳化劑、環(huán)己烷加入四頸瓶中,通氮氣攪拌,使其溶解;在另一燒杯中加入聚合丙烯酰胺、硫酸鈉、過硫酸鉀及尿素、去離子水,玻璃棒攪拌,使其完全溶解,在攪拌速度為500r/min
下滴加到四頸瓶中,使其充分乳化。滴加完后通氮氣30分鐘,再把亞硫酸氫鈉與氫氧化鈉的混合溶液逐漸滴加到四頸瓶中,然后加熱到指定溫度,在此溫度下聚合三小時后冷卻,傾出液相,將沉淀用甲醇洗滌,然后在四十攝氏度真空烘箱中干燥8小時,粉碎可得到粉末,直接使用此粉末配制聚丙烯酰胺含量為0.05%的微乳液備用。
污水處理流程參照附圖1,一種造紙中段污水處理工藝,包括以下工藝步驟:
(1)污水初步過濾除雜,分為以下三步:
s101—引入造紙中段廢水;
s102—廢水經(jīng)過格柵過濾,除去大的雜物;
s103—廢水經(jīng)過沉砂井除去砂石。
(2)對步驟(1)中的初步過濾的污水進行絮凝凈化,具體分為以下流程:
s201—經(jīng)過初步過濾的廢水通過廢水集水池收集待用;
s202—在廢水集水池內(nèi)加入聚丙烯酰胺含量為0.05%的微乳液,使得懸浮物絮凝聚合;每升污水加入上述聚丙烯酰胺微乳液3-20ml,優(yōu)選加入10ml;不同濃度聚丙烯酰胺微乳液的絮凝效果見表1;
s203—通過提升泵將廢水提升到hwp高效凈化塔內(nèi);
s204—在hwp高效凈化塔內(nèi)污水進行固液分離,分離出凈水和污泥;
(3)將步驟s204中的污泥進行如下處理:
b1—通過污泥泵將污泥輸送到污泥濃縮罐內(nèi);
b2—污泥在污泥濃縮罐內(nèi)濃縮;
b3—濃縮的污泥內(nèi)加入污泥脫水絮凝劑,使得污泥內(nèi)的水分和泥土分開;
b4—通過污泥泵將水分和泥土分離的污泥輸送到污泥壓濾機;
b5—污泥壓濾機將污泥內(nèi)的水分壓出,得到含水量較少的污泥塊;
b6—最后將污泥運走。
(4)由于步驟s204中分離出的凈水雖然可以在造紙的碎漿機上使用,但是仍然達不到排放標準,因此s204中分離出的凈水仍需進一步凈化后才能外排。為了進一步凈化步驟s204中分離出的凈水,需要經(jīng)歷水解酸化,參照附圖1,水解酸化的步驟如下:
s301--hwp高效凈化塔(步驟s204)分離出的凈水收集在緩沖池內(nèi)待用;
s302—凈水通過水解池進行水解酸化,水解階段是污水中大分子有機物降解的必經(jīng)過程,大分子有機物想要被微生物所利用,必須先水解為小分子有機物,這樣才能進入細菌細胞內(nèi)進一步降解。酸化階段是有機物降解的提速過程,因為它將水解后的小分子有機物進一步轉(zhuǎn)化為簡單的化合物并分泌到細胞外。水解池內(nèi)設有仿生水草,另外加有分解菌劑。為配合下一步驟的高效生化池有效運行,步驟s302水解酸化后的水體內(nèi)懸浮物控制在100mg/l,優(yōu)選控制在60mg/l。
(5)步驟(4)中經(jīng)過水解酸化的污水需要進一步凈化,需要通過高效生化池對污物進行進一步生物分解,同時進行曝氣處理,具體步驟如下:
s401—污水從水解池進入高效生化池,高效生化池內(nèi)放有懸浮填料,并施加有分解菌劑。懸浮填料粒徑的大小為4~5mm,可以保證較大的面積比。
s402—啟動曝氣裝置對高效生化池內(nèi)的水體進行曝氣處理。
s500--曝氣處理處理完畢后的水體需要靜止沉淀,因此需要將s402處理完畢的水體引入沉淀池進行沉淀,得到合乎排放標準的清水。
s600—將s500得到的清水外排或引會工廠重復使用。
上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明,但是本專利并不限于上述實施方式,在本領域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。應當理解的是,所有基于本發(fā)明方案的其他具體實施例均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。