基于多维强氧化和循环生化处理浆粕黑液中段废水的方法与流程

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及基于多维强氧化和循环生化处理浆粕黑液中段废水的方法。

背景技术：

浆粕黑液中段废水是指浆料经蒸煮、黑液提取后在筛选、洗涤和漂白过程中排出的废水，溶出的半纤维素及其衍生物木质素使废水具有一系列从浅棕到深褐的颜色，由于这些化合物的生物降解很慢，普通生化处理效果较差，而且中段水排放量大，其达标处理是浆粕工业在环保方面极其重要的。现有技术中，《制浆造纸废水治理工程技术规范》中只是提出了针对制浆造纸行业废水的综合治理技术，没有针对混合中段水的特点提出具体可行的工艺，其他的研究也都是针对一般中段废水来提出工艺路线的，目前还没有针对碱性浆粕黑液中段废水的处理工艺，更没有同时解决偏酸性和偏碱性特点的浆粕黑液中段废水的相关技术，现有技术的不全面性造成了浆粕黑液中段废水得不到有效处理，最终只能排放造成环境污染，因此，需要一种能够针对混合中段废水进行高效处理的工艺方法。

技术实现要素：

本发明弥补了现有技术的不足，提供了一种基于多维强氧化和循环生化处理浆粕黑液中段废水的方法，该方法能够提高废水中有机物的降解率以及团聚粒子的分散性，并且能够提高后续回收纸浆中纤维素和填料的含量，回收率更高，在该过程中还能够显著脱色，最终实现浆粕黑液中段废水的深度净化。

本发明的具体技术方案是：

基于多维强氧化和循环生化处理浆粕黑液中段废水的方法，关键点是，所述方法包括以下步骤：

a、将浆粕黑液中段废水收集并打入调节池，进行水质调节和水量调节；

b、将调节后的废水打入多维强氧化设备中进行一级多维强氧化，多维强氧化设备为电极间填充有粒状电极材料的二维电解槽，电流频率3-5khz，持续时间25-35min，排出强氧化处理水；向强氧化处理水中加双氧水并进行纸浆回收，双氧水的添加量为强氧化处理水重量的千分之零点五至千分之二，纸浆回收后排出剩余废水；

c、将剩余废水打入依次连接的三个生化系统中进行三级循环生化，生化系统包括曝气池和活化池，废水进入曝气池中生化7h，曝气池产生的生化污泥打入活化池进行活化后重新返回曝气池，污泥回流量50-80％，污泥浓度6000mg/l，生化后的废水进行静置沉淀，持续时间3.5-4h，将沉淀的污泥返回曝气池，污泥回流量50-80％，污泥浓度6000mg/l；

d、对循环生化后的废水进行深度处理，加混凝剂和助凝剂，混凝剂添加量为该步骤废水量的千分之零点五至千分之二，助凝剂添加量为该步骤废水量的万分之零点五至万分之二，混凝加药2.5-3.5h后，综合吸附过滤10-20min。

所述的步骤a中，水质调节包括ss、ph以及cod的调节，调节至ss值、ph值以及cod值稳定。

所述的步骤b中，双氧水的添加量为强氧化处理水重量的千分之一。

所述的步骤d中，所添加的混凝剂为pac，添加量为该步骤废水量的千分之一，所添加的助凝剂为pam，添加量为该步骤废水量的万分之一，综合吸附过滤15min。

本发明的有益效果是：本发明中的方法通过多维强氧化设备中的多维电极进行有机物的高效降解和团聚颗粒的打散，这种方式能够大大增强降解和打散程度，提高浆粕黑液中段废水中有机物的降解率，降低了团聚颗粒的含量，提高废水的可生化性，同时对废水进行高效脱色，难以降解的大分子物质降解氧化后的产物可以被当做纸浆用于回收，提高了后续纸浆回收中纤维素和填料的含量和均匀程度，后续加絮凝剂进行可用纸浆的沉淀回收，在絮凝沉淀过程中纤维素和填料还能够将废水中剩余的色素进行吸收，起到了显著脱色效果，将沉淀物分离后的废水色度明显降低，经过回收后的废水再经过三级循环生化处理后，废水中剩余的污染物被多种菌新陈代谢消耗降解，最终实现废水的净化处理。

附图说明

图1是本发明中方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明涉及基于多维强氧化和循环生化处理浆粕黑液中段废水的方法，方法中的强氧化为电催化、电絮凝或者电芬顿中的至少一种，循环生化包括曝气池中进行的多种菌新陈代谢以及活化池中将污泥活化后返回曝气池的过程，基于上述两个技术要点，浆粕黑液中段废水的处理方法包括调节池的调节、多维强氧化、纸浆回收、三级循环生化以及絮凝沉淀和吸附过滤，具体操作过程通过具体实施例举例说明。

具体实施例，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

a、将浆粕黑液中段废水收集并打入调节池，进行水质调节和水量调节，水量调节持续时间7-9h，调节池的容积根据该停留时间、废水的产生量以及废水的处理量来进行设计，废水处理量为9000-11000m³/d，水质调节包括ss、ph以及cod的调节，调节至ss值、ph值以及cod值稳定至平均值状态；

b、将调节后的废水打入多维强氧化设备中进行一级多维强氧化，电流频率3-5khz，持续时间30min，通过阳极反应直接降解有机物，或通过阳极反应产生强氧化粒子，例如氢氧根、氧气、过氧化氢、羟基自由基、臭氧一类的强氧化剂，这些强氧化剂无选择地与废水中的有机污染物快速发生链式反应进行氧化降解，降解为二氧化碳和水，这种降解方法使有机物分解更彻底，多维强氧化所使用的设备是在传统的二维电解槽的电极间填装粒状工作电极，粒状工作电极选用直径为5mm-10mm的石墨颗粒，填充后形成多维电机结构，对浆粕黑液中段废水进行多维强氧化的优势在于：

1、这些填充在正负极之间的粒状工作电极提高了液相传质效率和电流效率；

2、电子转移只在电极和废水组分之间进行，氧化反应依靠体系自己产生的羟基自由基进行，不需要添加药液，无二次污染；

3、进水污染物浓度无限制，cod浓度可高达数千mg/l，脱色、去毒效果显著，脱色率高达50-80％以上，有机污染物降解处理的反应过程迅速，废水停留时间短，仅需30-60min，所需设备体积小；

4、可同时高效去除废水中的氨氮、总磷及色度；

5、反应条件温和，常温常压下进行，操作灵活，可通过改变电压、电流随时调节反应条件，可控性好；

6、占地面积小，建设工期短，运行成本低；

7、非溶出性dsa阳极，无电极腐蚀、钝化问题，具有高效、长寿命的特点；

多维电氧化设备还能够通过电极打散团聚颗粒，将细小的填料颗粒与其他杂物分离开来，避免后期回收时将其他杂物一并回收，强氧化结束后排出强氧化处理水；向强氧化处理水中加双氧水，双氧水的添加量为强氧化处理水重量的千分之一，回收可用纸浆，在回收过程中，纤维素和细小的填料还能够将废水中的色素进行吸附并随之回收，既能够起到要进一步脱色作用，又能够节省后期纸浆的染色剂消耗量，回收结束后排出剩余废水；

c、将剩余废水打入依次相连的三个生化系统中进行三级循环生化处理，生化系统包括曝气池和活化池，废水进入曝气池中生化7h，利用曝气池中的好氧菌将废水中剩余的污染物消耗掉，在这个过程中产生的生化污泥打入活化池进行活化，然后重新返回曝气池，污泥回流量50-80％，污泥浓度6000mg/l，循环三次，使得好氧菌最大限度消耗掉剩余污染物；生化后的废水进行沉淀，持续时间3.5-4h，将沉淀的污泥返回曝气池，污泥回流量50-80％，污泥浓度6000mg/l，经过三级循环生化处理后，多种混合菌最大限度消耗废水中剩余的污染物，并且在生化过程中污泥总量相比现有技术大大下降了，避免了污泥的后期处理成本以及对环境的影响；

d、深度处理，对c步骤中经过三级循环生化的废水进行混凝沉淀，加混凝剂和助凝剂，所添加的混凝剂为pac，添加量为该步骤废水重量的千分之一，所添加的助凝剂为pam，添加量为该步骤废水重量的万分之一，加药后处理时间为3h，将废水中好氧菌无法消耗的有机物或无机物粒子进行絮凝沉淀，然后经过综合吸附过滤，持续时间为15min，最终得到合格的处理水。