废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，主要包括依次相连的高效厌氧生物处理装置、好氧生物处理装置、臭氧——生物活性炭处理装置、微滤和纳滤处理装置。其能有效去除废水中残留的木素等难降解有机物，COD去除率高达98%以上，对Ca2+、Mg2+去除率也很高，分别大于75%和85%。
【专利说明】废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及造纸行业的环境保护领域和工业废水处理工程技术，具体涉及一种废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统。
【背景技术】
[0002]我国造纸工业的快速发展，导致其与资源、环境之间的矛盾日渐突出，主要表现在植物纤维原料和生产用水的资源匮乏、制浆造纸废水对环境的污染日益严重，成为制约其发展的两大瓶颈。废纸类造纸一般以废板纸、废报纸、废书刊纸、其它纸品废料和商品浆(多为漂白木浆)为主要原料，生产白纸板、箱板纸、瓦楞纸等产品。据估计，在2005年，我国废纸利用率达40%，废纸用量超过2000万吨，现今，我国废纸浆用量已占造纸用浆总量的52%。废纸回收利用不仅有利于缓解资源短缺、保护环境，还给企业带来节约投资、降低成本、减少污染、改善质量等各方面的经济效益。
[0003]造纸工业是用水大户又是水污染大户，节约用水和防治水污染是一项意义深远的研究课题。目前国内造纸(废纸类)废水的处理多着眼于部分循环利用和使处理水水质达标排放上，结果是减少的废水排放量和处理水水质效果不尽人意。近年来，造纸废水的封闭循环和零排放技术成为造纸废水处理技术研究的重要方向。国外以废纸为原料的制浆造纸不少已实现零排放，我国在废纸类造纸废水零排放技术的研究和实践方面也取得重要进展。
[0004]废纸造纸废水零排放可使吨纸新鲜水的用量降到1.5m3，减少新鲜水处理费用，同时可以避免废水排放和废水处理成本，不用向环保部门缴纳排污费，由于新鲜用水量减少，使白水温度提高，从而改进网部滤水性，提高压榨后的干度，降低干燥能耗。然而，采用全封闭存在一定的风险，主要是系统的腐蚀、产生有气味化合物，增加腐浆生产、降低留着率、生产沉淀、引起运行故障、降低产品质量等。
[0005]实现零排放同时也存在一些缺点，比如气味问题，因为白水在循环中会发生酸化厌氧而产生硫化氢。污染物的浓度提高，如胶黏物、阴离子垃圾等会对纸机运行出现断纸等问题。由于COD浓度高，容易在纸机的湿部生成生物膜。高温度以及氯离子的累积会对纸机产生较强的腐蚀。对于某些纸品，比如箱纸板，水回路的封闭会升高钙离子的浓度，容易造成整个水系统的结垢。
[0006]为解决废纸造纸零排放出现的系统腐蚀、气味以及产品质量下降等问题，需要提供一种高效、清洁的废纸造纸废水回收利用工艺及装置。
【发明内容】
[0007]为解决废纸造纸零排放出现的系统腐蚀、气味以及产品质量下降等问题，需要提供一种高效、清洁的废纸造纸废水回收利用工艺及装置。
[0008]为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了 一种废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，主要包括依次相连的高效厌氧生物处理装置、好氧生物处理装置、臭氧——生物活性炭处理装置、微滤和纳滤处理装置。
[0009]前面所述的废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，优选的方案是，所述高效厌氧生物处理装置由水解预酸化池和高效厌氧反应器组成。
[0010]前面所述的废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，优选的方案是，所述好氧生物处理装置由曝气池和二沉池组成。
[0011]前面所述的废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，优选的方案是，所述臭氧一生物活性炭处理装置由臭氧接触塔和生物活性炭滤池组成。
[0012]前面所述的废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，优选的方案是，所述臭氧接触塔为圆柱塔形构筑物，其高径比为6?8。
[0013]前面所述的废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，优选的方案是，所述生物活性炭滤池内活性炭的装填高度为1.5?2m，装填密度为480?500g/L。
[0014]本实用新型的优点和积极效果体现在:
[0015]a.本实用新型提供的一种废纸制浆制造纱管纸废水回收利用工艺，其工艺流程简单，操作管理方便。
[0016]b.本实用新型提供的废水回收利用工艺，出水水质稳定，有效解决造纸废水零排放出现的系统腐蚀、气味等问题。同时，该工艺实现了废水的循环利用，节省了大量水资源。
[0017]c.本实用新型采用臭氧一生物活性炭工艺对经生化处理后的废水进行处理，臭氧具有强氧化性，能将废水中残留的难降解大分子有机物分解为可生化的小分子有机物，同时还具有杀菌作用，减轻废水中细菌对后续膜分离单元的污染。
[0018]d.本实用新型采用微滤系统作为纳滤处理的预处理工艺，能够去除废水中的大分子物质，保证纳滤对进水水质的要求，保护纳滤膜组件，提高分离效率。
[0019]e.本实用新型采用纳滤系统，能有效去除废水中残留的木素等难降解有机物，COD去除率高达98%以上，对Ca2+、Mg2+去除率也很高，分别大于75%和85%。
[0020]f.采用微滤——纳滤膜分离系统，操作压力低，对系统动力要求低，从而降低整套设备的投资费用。可实现自动化控制，运行可靠，占地面积小。只用压力做为膜分离的推动力，因此装置简单，容易维修，操作简单，水质稳定。同时减少化学药剂的使用，减少二次污染。分离效率高，水质优良。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型提供的一种废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统的装置连接示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合图1和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0023]实施例1 一种废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，主要包括依次相连的高效厌氧生物处理装置、好氧生物处理装置、臭氧一生物活性炭处理装置、微滤和纳滤处理装置。所述高效厌氧生物处理装置由水解预酸化池和高效厌氧反应器组成。所述好氧生物处理装置由曝气池和二沉池组成。所述臭氧——生物活性炭处理装置由臭氧接触塔和生物活性炭滤池组成。所述臭氧接触塔为圆柱塔形构筑物，其高径比为6?8。所述生物活性炭滤池内活性炭的装填高度为1.5~2m，装填密度为480~500g/L。
[0024]本实用新型提供的一种废纸制浆制造纱管纸废水回收利用工艺，包括如下顺序进行的步骤:
[0025]1、高效厌氧生物处理:废水首先顺次经过格栅集水井、斜网、沉淀池以及调节池等预处理构筑物，去除废水中较大的漂悬浮物，回收较长的纤维，并且调节水质水量后进入高效厌氧生物处理系统。所述高效厌氧系统由水解预酸化池和高效厌氧反应器组成。废水首先经水解预酸化处理，利用水解厌氧微生物，将水中难降解的大分子有机物分解为易降解的小分子有机物，实现破环断链，去除一部分有机污染物，减轻后续生物处理难度，出水经厌氧进料池用泵输入高效厌氧反应器进行厌氧发酵，通过厌氧颗粒污泥床的生物作用将废水中的大部分难降解有机物分解并生产CH4生物能。
[0026]所述格栅集水井中栅条间距为15~25mm，斜网为100~150目。
[0027]所述水解预酸化池的水力停留时间为6_8h，溶解氧浓度< 0.5mg/L。
[0028]2、好氧生物处理:厌氧出水进入好氧处理系统，在曝气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机污染物。曝气池出水自流入二沉池，分离水中的悬浮物。
[0029]所述好氧处理系统由曝气池和二沉池组成。所述曝气池溶解氧浓度为2~4mg/L，污泥负荷为0.2~0.4kgB0D/(kg -d)。所述二沉池水力停留时间为1.5~4h，表面水力负荷为 0.6 ~1.5m3/ (m2.h)。
[0030] 3、臭氧——生物活性炭处理:二沉池出水进入臭氧——生物活性炭系统。利用臭氧的氧化能力将废水中残余的难生物降解的胶体和木质素等长链、大分子有机物降解，将其转化为较小且可降解的有机物。自身具有孔隙多、比表面积大的特性，能够迅速吸附水中的溶解性有机物，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机物为微生物提供营养源，同时碳床中大量生长繁殖的好氧菌和活性炭的吸附能力来出水经絮凝沉淀池去除悬浮物。
[0031]所述臭氧一生物活性炭系统由臭氧接触塔和生物活性炭滤池组成。所述臭氧接触塔为圆柱塔形构筑物，其高径比为6~8，臭氧接触时间为5~lOmin，臭氧投加量为
0.5~lmg/L。所述生物活性炭滤池内活性炭的装填高度为1.5~2m，装填密度为480~500g/L，滤池的滤速为8~10m/h，接触时间为10~15min。采用的活性炭为上海鑫汇活性炭有限公司生产的粒状活性炭，粒径为8~30目，比表面积> 1000m2/g，强度> 95%，碘值^ 1000mg/g。
[0032]4、微滤:经过臭氧——生物活性炭处理的废水进入微滤膜设备，通过微滤膜的作用对0.1~10 μ m大小的颗粒、细菌、胶体进行筛分、过滤，使其与废水分离。
[0033]所述微滤膜设备为江苏凯米膜科技股份有限公司生产的，所采用的膜组件为美国GE公司生产的膜元件，微滤膜片型号为JX，过滤精度为0.3um。
[0034]5、纳滤:微滤出水进入纳滤膜设备，通过纳滤膜的作用将废水中残留的难降解的有机大分子以及二价或多价离子如Ca2+、Mg2+离子等，处理后的出处回收利用于造纸生产。
[0035]所述纳滤膜设备为杭州赛特膜技术有限公司生产的，所采用的膜组件为美国GE公司生产的膜元件，纳滤膜片型号为DK，操作压力0.6~IMPa，过滤精度为0.001~0.lum。
[0036]利用上述系统处理某纸厂废纸制浆制造纱管纸废水的实验结果。[0037]实验结果如下表所示:
[0038]
【权利要求】
1.废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，其特征是，主要包括依次相连的高效厌氧生物处理装置、好氧生物处理装置、臭氧一生物活性炭处理装置、微滤和纳滤处理装置。
2.根据权利要求1所述的废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，其特征是，所述高效厌氧生物处理装置由水解预酸化池和高效厌氧反应器组成。
3.根据权利要求1所述的废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，其特征是，所述好氧生物处理装置由曝气池和二沉池组成。
4.根据权利要求1所述的废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，其特征是，所述臭氧——生物活性炭处理装置由臭氧接触塔和生物活性炭滤池组成。
5.根据权利要求4所述的废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，其特征是，所述臭氧接触塔为圆柱塔形构筑物，其高径比为6?8。
6.根据权利要求4所述的废纸制浆制造纱管纸废水回收利用系统，其特征是，所述生物活性炭滤池内活性炭的装填高度为1.5?2m，装填密度为480?500g/L。
【文档编号】C02F9/14GK203530074SQ201320489140
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】周焕祥, 宗可卿, 汪艳雯, 周波 申请人:山东绿泉环保工程有限公司