專利名稱：：造紙中水的凈化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種造紙廢水的處理方法，特別是涉及一種造紙中水的凈化處理方法。
背景技術(shù)：
：制漿造紙工業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過程需要大量的水，這些水在生產(chǎn)過程中匯集了大量的工業(yè)有害物質(zhì)，既無法直接利用，直接排放又會(huì)污染環(huán)境，因此，對制漿造紙過程各階段產(chǎn)生的中水進(jìn)行回收再利用，有著顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值，決定著造紙企業(yè)的生存發(fā)展。目前，通常采用化學(xué)沉淀、氣浮處理、以及生物氧化等處理方法對中水進(jìn)行處理。近年來生物膜超濾技術(shù)、反滲透、電滲析、離子交換處理手段不斷出現(xiàn)。在造紙行業(yè)中，一方面由于處理成本太高，另一方面由于造紙廢水成分復(fù)雜處理技術(shù)難度很大，因此，至今尚沒有工業(yè)化的成熟處理技術(shù)可用。例如，CN101186418A披露了一種造紙工業(yè)廢水的回收利用方法，該方法將膜技術(shù)和工業(yè)水處理技術(shù)結(jié)合，具體方法包括微濾工藝段，超濾工藝段，和反滲透膜工藝段。由于在微濾工藝段之前需要首先進(jìn)行生化處理，超濾工藝段需要采用超濾膜，反滲透工藝段需要采用反滲透膜。因此，水處理成本太高，另外，該方法的實(shí)施過程中對水的要求相當(dāng)嚴(yán)格，因此，對于造紙廢水成分復(fù)雜多變而言，難以工業(yè)化。CN1255340C披露了一種造紙中水的脫色方法，采用氧氣、二氧化氯，以及絮凝劑分別對經(jīng)生化處理過的中水進(jìn)行處理，以得到可以回用的凈化水。然而，該方法需要使用二氧化氯，其本身就是一種目前已逐漸禁用的化學(xué)劑。另外該方法需要長時(shí)間的沉降，處理周期長。CN101050044A披露了一種對造紙污水進(jìn)行深度處理的方法，包括化學(xué)混凝，重力沉淀，復(fù)合濾料過濾，生物吸附劑吸附降解凈化或氧化劑氧化，等步驟。其中化學(xué)混凝采用了傳統(tǒng)的絮凝劑如鋁鹽和/或鐵鹽，以及聚丙烯酰胺(PAM)。由于沒有進(jìn)行脫鹽處理，因此，該方法中增加了復(fù)合濾料過濾，以及生物吸附劑吸附降解凈化或氧化劑氧化，不僅增加了處理成本，而且還使處理過程復(fù)雜化，在實(shí)施過程中操作性變差，處理效果不理想。CN1203231C披露了一種草漿造紙污水處理的方法，包括添加絮凝劑(復(fù)合氯化鋁)和助凝劑(聚丙烯酰胺)進(jìn)行絮凝沉淀處理，然后進(jìn)行氣浮處理，清水直接排放或回用。由于廢水中可溶性鹽含量很高，采用簡單的絮凝沉淀并不能夠除去，因此，可以肯定的是，經(jīng)該方法處理過的中水達(dá)不到目前國家規(guī)定的直接排放或回用的標(biāo)準(zhǔn)。CN100357191C披露了一種造紙中水的脫色方法，包括向中水中添加白泥和絮凝劑，然后通過爐渣進(jìn)行吸附達(dá)到降低C0D，并脫色的目的。該方法仍然沒有對廢水中大量的水溶性鹽進(jìn)行處理，因此，很難達(dá)到目前國家規(guī)定的排放的標(biāo)準(zhǔn)。CN1057512C披露了一種造紙廢水的治理方法，包括加酸酸化以分離出木質(zhì)素；利用煤粒和鐵屑過濾有機(jī)物和固體顆粒；加石灰乳進(jìn)行絮凝沉淀；再添加絮凝劑和石灰乳進(jìn)行絮凝沉淀分離。由于將黑液和中水混合，因此，該方法需要大量酸進(jìn)行酸化分離木質(zhì)素，3人為地?fù)p失了大量的酸和堿。另外，使用了大量的煤粒和鐵屑，以及石灰乳，將產(chǎn)生大量的二次污染。再者，由于沒有對其中的水溶性鹽進(jìn)行處理，使得最終處理結(jié)果不理想，難以達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。上述現(xiàn)有技術(shù)中，相當(dāng)一部分采用簡單的絮凝沉淀處理，然后分離出沉淀物，清水直接排放或回用，由于沒有對其中的水溶性鹽進(jìn)行處理，在目前環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的今天，難以達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。還有一些處理方法采用絮凝沉淀，(生物)吸附過濾，等等步驟，處理過程中將產(chǎn)生大量的二次污染，另外，處理過程過于復(fù)雜化，因此，成本將大大提高，即使如此，由于沒有對其中的水溶性鹽進(jìn)行處理，經(jīng)處理過的中水仍然難以達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。有的現(xiàn)有技術(shù)采用了超濾膜技術(shù)和反滲透膜與常規(guī)的廢水處理方法相結(jié)合，理論上應(yīng)當(dāng)能夠徹底消除污染問題。但由于成本原因，以及技術(shù)上的原因，即造紙廢水成分復(fù)雜多變，給超濾膜技術(shù)和反滲透膜技術(shù)在處理造紙廢水上不僅帶來了成本高的問題，而且還使處理時(shí)技術(shù)上會(huì)遇到意想不到的麻煩。因此，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的成本高，處理手段復(fù)雜，又造成嚴(yán)重二次污染的問題，是當(dāng)今造紙廢水處理的頭等大事，造紙廢水處理能否順利完成，決定了造紙企業(yè)的生存和發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明人經(jīng)過潛心研究，完成了本發(fā)明。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種造紙中水的處理方法，所述方法不采用對水質(zhì)要求很高的反滲透、電滲析、離子交換等脫鹽處理步驟；也不使用會(huì)產(chǎn)生大量二次污染的煤渣、白泥，以及對環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)，如二氧化氯等等。不僅使處理步驟簡單化，處理周期大大縮短；而且大大降低了處理成本。另外，經(jīng)本發(fā)明的方法處理過的中水各項(xiàng)指標(biāo)均大大低于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，能夠直接排放，或者回用。具體地說，本發(fā)明提供一種造紙中水回用方法，包括過濾，沉砂，絮凝沉淀，以及分離回用步驟，其特征在于，在絮凝劑添加至待處理中水中進(jìn)行絮凝沉淀之前，對占總用量70_90%重量的絮凝劑進(jìn)行脫鹽處理。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，對于不同的中水，即不同濃度、不同雜質(zhì)含量的中段，絮凝劑的總用量以能夠?qū)⑵渲械碾s質(zhì)沉淀出來為準(zhǔn)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過簡單的試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)能夠確定絮凝劑的用量。然而，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，以待處理中水的重量計(jì)，絮凝劑的總用量為300-800卯m。由于制漿不同階段產(chǎn)生的廢水其鹽分含量不同，因此，在本發(fā)明中，優(yōu)選將高、低鹽分的廢水在處理前進(jìn)行分離，收集低鹽分的廢水。利用常規(guī)的過濾，除砂，絮凝沉淀等處理步驟，以便除去泥砂、纖維、部分木質(zhì)素、色素等等，從而達(dá)到排放或回用的標(biāo)準(zhǔn)。在本發(fā)明的過濾步驟中，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的過濾技術(shù)，以便除去泥砂、纖維、部分木質(zhì)素、色素等等，在去除大量固形物(SS)的同時(shí)，還可以回收漿料。優(yōu)選的是，采用旋轉(zhuǎn)式微濾機(jī)進(jìn)行過濾，選用80-120目的鋼網(wǎng)或尼龍網(wǎng)，回收得到的漿料優(yōu)選濃縮至2%(重量)返回制漿系統(tǒng)，經(jīng)過濾后的廢水，控制其SS小于800mg/L。經(jīng)過濾后的廢水，仍含有泥沙，為降低回用成本，提高回用水水質(zhì)，保證后續(xù)設(shè)備的正常運(yùn)行，優(yōu)選對廢水進(jìn)行除砂處理?？梢圆捎矛F(xiàn)有技術(shù)中常用的除砂手段，這對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。通常采用沉砂池進(jìn)行沉砂處理，底部進(jìn)行間歇排砂，上清液進(jìn)行絮凝沉淀步驟。在本發(fā)明中，絮凝沉淀步驟分兩步進(jìn)行首先向中水中添加10-30%(重量)的絮凝劑；然后對70-90%的絮凝劑進(jìn)行脫鹽處理，再將經(jīng)脫鹽處理得到的絮體添加至待處理中水中，以完成絮凝沉淀處理。其中所述的脫鹽處理包括使絮凝劑在清水進(jìn)行絮凝，收集絮體作為絮凝沉淀步驟的絮凝劑。另一脫鹽處理包括使絮凝劑在待處理中水中進(jìn)行絮凝，收集絮體；然后使絮體酸化，厭氧處理，所述酸化和厭氧處理可采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的技術(shù)進(jìn)行，這對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。具體地說，將絮體送入酸化池，控制溫度在25-45t:，停留時(shí)間8-12小時(shí)，并接種產(chǎn)酸菌；同時(shí)控制固液分離，即在沉淀池或濃縮池中實(shí)現(xiàn)分離。酸化后進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)，繼續(xù)進(jìn)行酸化反應(yīng)，使產(chǎn)酸菌最大限度的發(fā)揮作用；同時(shí)保證回流攪拌強(qiáng)度，保證菌種的充分混合和流動(dòng)，避免顆粒污泥生成，控制水利停留時(shí)間20-36小時(shí)。以使絮體再生；然后再收集再生的絮體作為絮凝沉淀步驟的絮凝劑。在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，在絮體濃度3-5X重量下進(jìn)行再生，再生處理完成時(shí)的pH從6_6.5。在本發(fā)明中，對于所采用的絮凝劑沒有特別的限制，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的絮凝劑，只要其能夠達(dá)到絮凝沉淀的目的即可。例如，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的鋁鐵復(fù)合鹽絮凝劑。在本發(fā)明中，為了達(dá)到更好的絮凝沉淀效果，還可以添加助凝劑，同樣，對于助凝劑的使用沒有特別的限制，只要其能夠達(dá)到助凝的目的即可。例如可以采用常用的聚丙烯酰胺助凝劑等等。對其用量沒有特別的限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。然而，優(yōu)選的是，以待處理廢水的總重量計(jì)，助凝劑用量優(yōu)選為l-6卯m。助凝時(shí)間優(yōu)選為1-3分鐘，更優(yōu)選為2分鐘。在絮凝沉淀步驟中，優(yōu)選的是，首先向中水中添加占總用量10_30%重量的絮凝劑，使中水進(jìn)行絮凝沉淀，其加藥點(diǎn)GT從106_108，其中G為速度梯度，T為攪拌時(shí)間；混合反應(yīng)2-8分鐘，更優(yōu)選的是，混合反應(yīng)4-6分鐘，最優(yōu)選混合5分鐘，然后再添加經(jīng)脫鹽、再生處理的絮體進(jìn)行絮凝，GT從105-106，混合反應(yīng)5-15分鐘，更優(yōu)選混合反應(yīng)6-10分鐘，最優(yōu)選混合反應(yīng)8分鐘。在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，在沉淀池中進(jìn)行2-12小時(shí)的沉淀，優(yōu)選進(jìn)行4-8小時(shí)的沉淀；上層清水直接排放或回用；并將30_50%的沉淀物進(jìn)行再生，即水解酸化、厭氧處理，以便得到用于中水處理的絮體，并將其用作沉淀步驟的絮凝劑。通過本發(fā)明的中水處理方法，中水的回用率達(dá)到70-80%。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的工藝流程進(jìn)行說明5圖1是本發(fā)明中水回用處理方法的示意圖。圖1中，中水W首先進(jìn)入過濾段進(jìn)行過濾，然后進(jìn)入沉砂池進(jìn)行沉砂處理，以便除去泥砂、纖維、部分木質(zhì)素、色素等等。在過濾和沉砂池進(jìn)行沉砂處理均采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的處理方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，并且這些選擇均屬于常規(guī)設(shè)計(jì)的范圍，無需做出創(chuàng)造性勞動(dòng)。接著，將處理過的中水送入反應(yīng)池，在其中首先與部分絮凝劑，例如10_30%重量的絮凝劑進(jìn)行絮凝沉淀處理；然后再添加剩余的經(jīng)脫鹽處理的絮體進(jìn)行絮凝沉淀處理，以便進(jìn)行充分的絮凝沉淀。根據(jù)需要，本處理方法也可以采用100%脫鹽處理的絮體作為絮凝劑進(jìn)行絮凝沉淀處理。絮凝劑的用量以及絮凝處理的工藝條件與前述采用部分絮凝劑進(jìn)行脫鹽處理的相同或類似。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員只需通過簡單的試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)。因此，這對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。優(yōu)選的是，還向中水中添加助凝劑，以便更為充分地進(jìn)行絮凝沉淀，且更易分離得到上清液。在充分絮凝沉淀之后，使處理過的中水進(jìn)入沉淀池，以便分離出污泥，上清液經(jīng)集水池回用至造紙工段。本發(fā)明的處理方法相對先進(jìn)的中水回用處理系統(tǒng)，具有操作簡單，可連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，最大限度的降低了回用水處理成本，噸水成本僅需0.63元。具體實(shí)施例方式下表1列出了中水去除效果表1中水回用系統(tǒng)前后廢水性質(zhì)的變化監(jiān)測時(shí)間CODSS監(jiān)測項(xiàng)目(mg/L)(mg/L)進(jìn)水352623182007.12.14出水1421260工卞去除率59.7%88.8%進(jìn)水355124302007.12,14下午出水1430250去除率59.7%89.7%進(jìn)水343324422007.12.15出水上午1418240去除率58.7%90.2%進(jìn)水355023142007.12.15下午出水1427230去除率59.8%90.1%由上表可以看出，該系統(tǒng)可有效去除廢水中的C0D和SS，C0D去除率達(dá)到58%以6上，SS達(dá)到85%以上。而且該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)幾乎無波動(dòng)，保證了回用水水質(zhì)。實(shí)施例1取制漿系統(tǒng)中已分離的低鹽廢水(COD:3044mg/L，SS:2400mg/L，電導(dǎo)率4100us/cm)5L，采用實(shí)驗(yàn)室用120目標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行過濾，分離漿料分離后廢水的SS為780mg/L。然后進(jìn)行1-2分鐘沉淀，以除去泥沙。取上清液進(jìn)行絮凝沉淀試驗(yàn)。具體步驟為1、取上述上清液1000mL，向其中加入1000卯mlft絮凝劑，強(qiáng)力攪拌10分鐘。2、然后加入4ppm的2ft助劑，中速攪拌3分鐘后沉淀分離。其上清液呈黃色，透明。COD:1217.6mg/L，SS:240mg/L，電導(dǎo)率:5900us/cm)實(shí)施例2取制漿系統(tǒng)中已分離的低鹽廢水(COD:3044mg/L，SS:2400mg/L，含鹽量4100us/cm)5L，采用實(shí)驗(yàn)室用120目標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行過濾，分離漿料分離后廢水的SS為780mg/L。然后進(jìn)行1-2分鐘沉淀，以除去泥沙。取上清液進(jìn)行絮凝沉淀試驗(yàn)。具體步驟為1、取上述上清液1000mL，向其中加入200卯mlft絮凝劑，100ml實(shí)例1中收集多次反應(yīng)后的絮體進(jìn)行濃縮，至濃度為5%，然后進(jìn)行密封厭氧處理，再生，強(qiáng)力攪拌10分鐘。2、然后加入5ppm的2#助齊U，中速攪拌3分鐘后沉淀分離。其上清液為淡黃色，透明COD:1123.2mg/L，SS:198mg/L，電導(dǎo)率4500us/cm。實(shí)施例3制槳系統(tǒng)已分離的低鹽廢水(COD:3000mg/L，SS:2230mg/L，電導(dǎo)率4000us/cm)5方，經(jīng)120目尼龍網(wǎng)進(jìn)行過濾，回收漿料，出水SS為788mg/L。然后進(jìn)入沉沙系統(tǒng)停留1分鐘，除去泥沙。上清液進(jìn)入折板反應(yīng)池，在池子進(jìn)口處投加150卯mlft絮凝劑，以及10-30%的再生絮體，5ppm的2ft助劑，進(jìn)行絮凝反應(yīng)。約15分鐘后進(jìn)入沉淀系統(tǒng)，沉淀4小時(shí)。上清液進(jìn)入集水池，作為回用水。絮體經(jīng)沉淀、濃縮進(jìn)入酸化再生系統(tǒng)。經(jīng)檢測，上清液為淡黃色，透明。其COD為1318mg/L，SS:212mg/L，含鹽量4650us/cm。對比例對比例1和實(shí)例2，相同的制漿系統(tǒng)廢水(COD:3044mg/L，SS:2400mg/L，含鹽量4000us/cm)，采用不同工藝進(jìn)行處理。相關(guān)指標(biāo)見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>通過實(shí)例對比，同一種廢水，采用本發(fā)明工藝處理以后，實(shí)例2中的處理效果明顯好于對比例1，尤其是電導(dǎo)率(含鹽量的一種表達(dá)方式)、色度這兩個(gè)指標(biāo)，后者更有利于回用于制漿系統(tǒng)。以上結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)行了更為詳細(xì)的說明。為方便起見，實(shí)施例中僅對造紙中水進(jìn)行。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，只要是廢水鹽分含量較高，不宜通過簡單的處理回用時(shí)，均可采用本發(fā)明所述的方法進(jìn)行處理。因此，本發(fā)明的處理方法并不僅僅局限于中水的處理。在不違背本發(fā)明的精神下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以根據(jù)需要對本發(fā)明的方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖兓蜃兏?，這些改變和變更均落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附的權(quán)利要求書為準(zhǔn)。權(quán)利要求一種造紙中水的凈化處理方法，包括過濾，沉砂，絮凝沉淀，以及分離回用步驟，其特征在于，在絮凝劑添加至待處理中水中進(jìn)行絮凝沉淀之前，對占總用量70-90％重量的絮凝劑進(jìn)行脫鹽處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的脫鹽處理包括使絮凝劑在清水中進(jìn)行絮凝，收集絮體作為絮凝沉淀步驟的絮凝劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的脫鹽處理包括使絮凝劑在待處理中水中進(jìn)行絮凝，收集絮體；然后使絮體酸化，厭氧處理，以使之再生；然后再收集再生的絮體作為絮凝沉淀步驟的絮凝劑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，在絮體濃度3-5%重量下進(jìn)行再生，再生處理完成時(shí)控制pH在6-6.5之間。5.根據(jù)權(quán)利要求l-4之一所述的方法，在絮凝沉淀步驟中，首先向中水中添加占總用量10-30%重量的絮凝劑，使中水進(jìn)行絮凝沉淀，其加藥點(diǎn)GT控制在106-108范圍內(nèi)，混合反應(yīng)2-8分鐘，然后再添加經(jīng)脫鹽、再生處理的絮體進(jìn)行絮凝沉淀，GT控制在105-106范圍內(nèi)，混合反應(yīng)5-15分鐘。6.根據(jù)權(quán)利要求l-4之一所述的方法，其中所述過濾為微過濾，濾網(wǎng)的目數(shù)從80-120目。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的方法，其中絮凝沉淀步驟所使用的絮凝劑的總用量為300-800卯m。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，在絮凝沉淀步驟后，向中水中添加助凝劑。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中助凝劑的添加以待處理中水的重量計(jì)為l-6ppm。10.根據(jù)權(quán)利要求l-9之一所述的方法，其中，將30-50%的沉淀物進(jìn)行再生，即水解酸化、厭氧處理，以便得到用于中水處理的絮體。全文摘要本發(fā)明涉及一種造紙中水的凈化處理方法，包括過濾，沉砂，絮凝沉淀，以及分離回用步驟，其特征在于，在絮凝劑添加至待處理中水中進(jìn)行絮凝沉淀之前，對占總用量70-90％重量的絮凝劑進(jìn)行脫鹽處理。采用本發(fā)明的方法能夠以較低的成本處理高鹽分含量的造紙廢水，而且還能夠達(dá)到令人滿意的結(jié)果。文檔編號C02F1/52GK101781031SQ200910001268公開日2010年7月21日申請日期2009年1月16日優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日發(fā)明者丁志剛,宋學(xué)恒,宋明信,張衛(wèi)勇,曹光春,李曉光,李洪法,楊吉慧,程磊磊,賈明昊申請人:山東泉林紙業(yè)有限責(zé)任公司