廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，主要包括依次相連的高效厭氧生物處理裝置、好氧生物處理裝置、臭氧——生物活性炭處理裝置、微濾和納濾處理裝置。其能有效去除廢水中殘留的木素等難降解有機物，COD去除率高達98%以上，對Ca2+、Mg2+去除率也很高，分別大于75%和85%。
【專利說明】廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及造紙行業(yè)的環(huán)境保護領(lǐng)域和工業(yè)廢水處理工程技術(shù)，具體涉及一種廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國造紙工業(yè)的快速發(fā)展，導(dǎo)致其與資源、環(huán)境之間的矛盾日漸突出，主要表現(xiàn)在植物纖維原料和生產(chǎn)用水的資源匱乏、制漿造紙廢水對環(huán)境的污染日益嚴(yán)重，成為制約其發(fā)展的兩大瓶頸。廢紙類造紙一般以廢板紙、廢報紙、廢書刊紙、其它紙品廢料和商品漿(多為漂白木漿)為主要原料，生產(chǎn)白紙板、箱板紙、瓦楞紙等產(chǎn)品。據(jù)估計，在2005年，我國廢紙利用率達40%，廢紙用量超過2000萬噸，現(xiàn)今，我國廢紙漿用量已占造紙用漿總量的52%。廢紙回收利用不僅有利于緩解資源短缺、保護環(huán)境，還給企業(yè)帶來節(jié)約投資、降低成本、減少污染、改善質(zhì)量等各方面的經(jīng)濟效益。
[0003]造紙工業(yè)是用水大戶又是水污染大戶，節(jié)約用水和防治水污染是一項意義深遠(yuǎn)的研究課題。目前國內(nèi)造紙(廢紙類)廢水的處理多著眼于部分循環(huán)利用和使處理水水質(zhì)達標(biāo)排放上，結(jié)果是減少的廢水排放量和處理水水質(zhì)效果不盡人意。近年來，造紙廢水的封閉循環(huán)和零排放技術(shù)成為造紙廢水處理技術(shù)研究的重要方向。國外以廢紙為原料的制漿造紙不少已實現(xiàn)零排放，我國在廢紙類造紙廢水零排放技術(shù)的研究和實踐方面也取得重要進展。
[0004]廢紙造紙廢水零排放可使噸紙新鮮水的用量降到1.5m3，減少新鮮水處理費用，同時可以避免廢水排放和廢水處理成本，不用向環(huán)保部門繳納排污費，由于新鮮用水量減少，使白水溫度提高，從而改進網(wǎng)部濾水性，提高壓榨后的干度，降低干燥能耗。然而，采用全封閉存在一定的風(fēng)險，主要是系統(tǒng)的腐蝕、產(chǎn)生有氣味化合物，增加腐漿生產(chǎn)、降低留著率、生產(chǎn)沉淀、引起運行故障、降低產(chǎn)品質(zhì)量等。
[0005]實現(xiàn)零排放同時也存在一些缺點，比如氣味問題，因為白水在循環(huán)中會發(fā)生酸化厭氧而產(chǎn)生硫化氫。污染物的濃度提高，如膠黏物、陰離子垃圾等會對紙機運行出現(xiàn)斷紙等問題。由于COD濃度高，容易在紙機的濕部生成生物膜。高溫度以及氯離子的累積會對紙機產(chǎn)生較強的腐蝕。對于某些紙品，比如箱紙板，水回路的封閉會升高鈣離子的濃度，容易造成整個水系統(tǒng)的結(jié)垢。
[0006]為解決廢紙造紙零排放出現(xiàn)的系統(tǒng)腐蝕、氣味以及產(chǎn)品質(zhì)量下降等問題，需要提供一種高效、清潔的廢紙造紙廢水回收利用工藝及裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決廢紙造紙零排放出現(xiàn)的系統(tǒng)腐蝕、氣味以及產(chǎn)品質(zhì)量下降等問題，需要提供一種高效、清潔的廢紙造紙廢水回收利用工藝及裝置。
[0008]為實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型提供了 一種廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，主要包括依次相連的高效厭氧生物處理裝置、好氧生物處理裝置、臭氧——生物活性炭處理裝置、微濾和納濾處理裝置。
[0009]前面所述的廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，優(yōu)選的方案是，所述高效厭氧生物處理裝置由水解預(yù)酸化池和高效厭氧反應(yīng)器組成。
[0010]前面所述的廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，優(yōu)選的方案是，所述好氧生物處理裝置由曝氣池和二沉池組成。
[0011]前面所述的廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，優(yōu)選的方案是，所述臭氧一生物活性炭處理裝置由臭氧接觸塔和生物活性炭濾池組成。
[0012]前面所述的廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，優(yōu)選的方案是，所述臭氧接觸塔為圓柱塔形構(gòu)筑物，其高徑比為6?8。
[0013]前面所述的廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，優(yōu)選的方案是，所述生物活性炭濾池內(nèi)活性炭的裝填高度為1.5?2m，裝填密度為480?500g/L。
[0014]本實用新型的優(yōu)點和積極效果體現(xiàn)在:
[0015]a.本實用新型提供的一種廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用工藝，其工藝流程簡單，操作管理方便。
[0016]b.本實用新型提供的廢水回收利用工藝，出水水質(zhì)穩(wěn)定，有效解決造紙廢水零排放出現(xiàn)的系統(tǒng)腐蝕、氣味等問題。同時，該工藝實現(xiàn)了廢水的循環(huán)利用，節(jié)省了大量水資源。
[0017]c.本實用新型采用臭氧一生物活性炭工藝對經(jīng)生化處理后的廢水進行處理，臭氧具有強氧化性，能將廢水中殘留的難降解大分子有機物分解為可生化的小分子有機物，同時還具有殺菌作用，減輕廢水中細(xì)菌對后續(xù)膜分離單元的污染。
[0018]d.本實用新型采用微濾系統(tǒng)作為納濾處理的預(yù)處理工藝，能夠去除廢水中的大分子物質(zhì)，保證納濾對進水水質(zhì)的要求，保護納濾膜組件，提高分離效率。
[0019]e.本實用新型采用納濾系統(tǒng)，能有效去除廢水中殘留的木素等難降解有機物，COD去除率高達98%以上，對Ca2+、Mg2+去除率也很高，分別大于75%和85%。
[0020]f.采用微濾——納濾膜分離系統(tǒng)，操作壓力低，對系統(tǒng)動力要求低，從而降低整套設(shè)備的投資費用?？蓪崿F(xiàn)自動化控制，運行可靠，占地面積小。只用壓力做為膜分離的推動力，因此裝置簡單，容易維修，操作簡單，水質(zhì)穩(wěn)定。同時減少化學(xué)藥劑的使用，減少二次污染。分離效率高，水質(zhì)優(yōu)良。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型提供的一種廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)的裝置連接示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合圖1和實施例對本實用新型做進一步說明。
[0023]實施例1 一種廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，主要包括依次相連的高效厭氧生物處理裝置、好氧生物處理裝置、臭氧一生物活性炭處理裝置、微濾和納濾處理裝置。所述高效厭氧生物處理裝置由水解預(yù)酸化池和高效厭氧反應(yīng)器組成。所述好氧生物處理裝置由曝氣池和二沉池組成。所述臭氧——生物活性炭處理裝置由臭氧接觸塔和生物活性炭濾池組成。所述臭氧接觸塔為圓柱塔形構(gòu)筑物，其高徑比為6?8。所述生物活性炭濾池內(nèi)活性炭的裝填高度為1.5~2m，裝填密度為480~500g/L。
[0024]本實用新型提供的一種廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用工藝，包括如下順序進行的步驟:
[0025]1、高效厭氧生物處理:廢水首先順次經(jīng)過格柵集水井、斜網(wǎng)、沉淀池以及調(diào)節(jié)池等預(yù)處理構(gòu)筑物，去除廢水中較大的漂懸浮物，回收較長的纖維，并且調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后進入高效厭氧生物處理系統(tǒng)。所述高效厭氧系統(tǒng)由水解預(yù)酸化池和高效厭氧反應(yīng)器組成。廢水首先經(jīng)水解預(yù)酸化處理，利用水解厭氧微生物，將水中難降解的大分子有機物分解為易降解的小分子有機物，實現(xiàn)破環(huán)斷鏈，去除一部分有機污染物，減輕后續(xù)生物處理難度，出水經(jīng)厭氧進料池用泵輸入高效厭氧反應(yīng)器進行厭氧發(fā)酵，通過厭氧顆粒污泥床的生物作用將廢水中的大部分難降解有機物分解并生產(chǎn)CH4生物能。
[0026]所述格柵集水井中柵條間距為15~25mm，斜網(wǎng)為100~150目。
[0027]所述水解預(yù)酸化池的水力停留時間為6_8h，溶解氧濃度< 0.5mg/L。
[0028]2、好氧生物處理:厭氧出水進入好氧處理系統(tǒng)，在曝氣池中借助于好氧微生物的吸附、氧化、降解作用去除水中大部分有機污染物。曝氣池出水自流入二沉池，分離水中的懸浮物。
[0029]所述好氧處理系統(tǒng)由曝氣池和二沉池組成。所述曝氣池溶解氧濃度為2~4mg/L，污泥負(fù)荷為0.2~0.4kgB0D/(kg -d)。所述二沉池水力停留時間為1.5~4h，表面水力負(fù)荷為 0.6 ~1.5m3/ (m2.h)。
[0030] 3、臭氧——生物活性炭處理:二沉池出水進入臭氧——生物活性炭系統(tǒng)。利用臭氧的氧化能力將廢水中殘余的難生物降解的膠體和木質(zhì)素等長鏈、大分子有機物降解，將其轉(zhuǎn)化為較小且可降解的有機物。自身具有孔隙多、比表面積大的特性，能夠迅速吸附水中的溶解性有機物，也能富集水中大量的微生物。被吸附在活性炭表面的溶解性有機物為微生物提供營養(yǎng)源，同時碳床中大量生長繁殖的好氧菌和活性炭的吸附能力來出水經(jīng)絮凝沉淀池去除懸浮物。
[0031]所述臭氧一生物活性炭系統(tǒng)由臭氧接觸塔和生物活性炭濾池組成。所述臭氧接觸塔為圓柱塔形構(gòu)筑物，其高徑比為6~8，臭氧接觸時間為5~lOmin，臭氧投加量為
0.5~lmg/L。所述生物活性炭濾池內(nèi)活性炭的裝填高度為1.5~2m，裝填密度為480~500g/L，濾池的濾速為8~10m/h，接觸時間為10~15min。采用的活性炭為上海鑫匯活性炭有限公司生產(chǎn)的粒狀活性炭，粒徑為8~30目，比表面積> 1000m2/g，強度> 95%，碘值^ 1000mg/g。
[0032]4、微濾:經(jīng)過臭氧——生物活性炭處理的廢水進入微濾膜設(shè)備，通過微濾膜的作用對0.1~10 μ m大小的顆粒、細(xì)菌、膠體進行篩分、過濾，使其與廢水分離。
[0033]所述微濾膜設(shè)備為江蘇凱米膜科技股份有限公司生產(chǎn)的，所采用的膜組件為美國GE公司生產(chǎn)的膜元件，微濾膜片型號為JX，過濾精度為0.3um。
[0034]5、納濾:微濾出水進入納濾膜設(shè)備，通過納濾膜的作用將廢水中殘留的難降解的有機大分子以及二價或多價離子如Ca2+、Mg2+離子等，處理后的出處回收利用于造紙生產(chǎn)。
[0035]所述納濾膜設(shè)備為杭州賽特膜技術(shù)有限公司生產(chǎn)的，所采用的膜組件為美國GE公司生產(chǎn)的膜元件，納濾膜片型號為DK，操作壓力0.6~IMPa，過濾精度為0.001~0.lum。
[0036]利用上述系統(tǒng)處理某紙廠廢紙制漿制造紗管紙廢水的實驗結(jié)果。[0037]實驗結(jié)果如下表所示:
[0038]
【權(quán)利要求】
1.廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，其特征是，主要包括依次相連的高效厭氧生物處理裝置、好氧生物處理裝置、臭氧一生物活性炭處理裝置、微濾和納濾處理裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，其特征是，所述高效厭氧生物處理裝置由水解預(yù)酸化池和高效厭氧反應(yīng)器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，其特征是，所述好氧生物處理裝置由曝氣池和二沉池組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，其特征是，所述臭氧——生物活性炭處理裝置由臭氧接觸塔和生物活性炭濾池組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，其特征是，所述臭氧接觸塔為圓柱塔形構(gòu)筑物，其高徑比為6?8。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢紙制漿制造紗管紙廢水回收利用系統(tǒng)，其特征是，所述生物活性炭濾池內(nèi)活性炭的裝填高度為1.5?2m，裝填密度為480?500g/L。
【文檔編號】C02F9/14GK203530074SQ201320489140
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】周煥祥, 宗可卿, 汪艷雯, 周波 申請人:山東綠泉環(huán)保工程有限公司