專利名稱：一種麥草制漿黑液的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種麥草制漿黑液的處理方法，特別適用于高濃度制漿黑液的處理，屬于化工和環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
造紙行業(yè)產(chǎn)生的廢水水量大，處理難度高，尤其是制漿過程產(chǎn)生的黑液，該廢水COD濃度高、含堿量大、色度高、可生化性差，處理相當(dāng)困難。目前，制漿黑液的處理方法也很多，例如，比較成熟的堿回收處理技術(shù)、多效蒸發(fā)技術(shù)、廢水厭氧消化回收沼氣技術(shù)等，但是這些技術(shù)一次性投資大、運(yùn)行費(fèi)用高，對(duì)于大多數(shù)中小型的造紙企業(yè)很難承受。而像普通的生化法以及絮凝沉淀法、氣浮法、膜技術(shù)等對(duì)于制漿黑液來說，很難達(dá)到處理效果。因此，探索技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行的制漿黑液廢水處理方法是個(gè)亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低的麥草制漿黑液的處理方法，通過混凝預(yù)處理、鐵碳微電解處理和SBR生化處理相結(jié)合的方式，對(duì)制漿黑液進(jìn)行處理，達(dá)到企業(yè)回用水標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種麥草制漿黑液的處理方法，在深入研究廢水成分和特性基礎(chǔ)上，采用物化、生化結(jié)合方法處理廢水，包括如下步驟:(I)加酸酸析:向制漿黑液中加入硫酸，硫酸的投加量為8 12L/t，使廢水pH由12 14降到2 4，酸性條件下木質(zhì)素、半纖維素等大分子不溶性物質(zhì)析出；(2)加熱脫水:將酸析后的廢水加熱到55 65°C，使木質(zhì)素中大量的游離水充分析出，有利于后續(xù)處理中木質(zhì)素提?。?br> `
(3)混凝壓濾:對(duì)加熱后的廢水進(jìn)行混凝處理，向所述需要混凝的廢水中濕法投加混凝藥劑，投加量為15 30L/t，機(jī)械攪拌混合反應(yīng)10 15min，然后向廢水中投加助凝藥劑，投加量為10 20L/t，機(jī)械攪拌混合時(shí)間為5 8min，因絮體比重與水相近，混凝好的廢水直接進(jìn)入疊螺壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水；(4)鐵碳微電解處理:上述壓濾后廢水pH仍為2 5，直接進(jìn)入鐵碳微電解塔進(jìn)行物化處理，水力停留時(shí)間為50 70min，鐵碳微電解出水加0.1 0.2L/m3的堿液調(diào)節(jié)pH為7 9，投加混凝藥劑，投加量為8 12L/t，攪拌混合7 15min，然后投加助凝藥劑，投加量為3 6L/t，停留4 5min，混凝后的出水進(jìn)行沉淀處理階段，沉降時(shí)間為18 24min。上清液進(jìn)入下一級(jí)處理流程，沉降污泥脫水外排；(5) SBR好氧生化處理:鐵碳微電解的出水進(jìn)入SBR好氧池中進(jìn)行生化處理階段，好氧活性污泥中干法投加高效EM菌種，將培養(yǎng)馴化好的含EM菌的好氧污泥投入好氧池中，投加量為I 1.5g/L。經(jīng)過培養(yǎng)和馴化后的含EM菌群的好氧活性污泥去除廢水中剩余的小分子有機(jī)物，處理時(shí)間為8 12h，處理完的廢水COD為400 500mg/L，pH為6.9 7.2，色度為55 60度，達(dá)到排放和回用的標(biāo)準(zhǔn)。
所述加酸酸析階段用硫酸為工業(yè)廢酸，質(zhì)量濃度為25 35%。所述混凝藥劑為聚合氯化鋁(PAC)溶液，濃度為1.8 2.4% ;助凝藥劑均為陰離子聚丙烯酰胺(PAM)溶液，濃度為1.8 2.2%0。所述鐵碳微電解階段用堿液為工業(yè)用堿，質(zhì)量濃度為25 35%。所述鐵碳填料為新型微電解填料，通過1050°C的嚴(yán)格控溫技術(shù)將鐵及金屬催化劑與炭包容在一起形成的架構(gòu)式鐵碳結(jié)構(gòu)。所述微電解塔為固定流化床運(yùn)行，底部進(jìn)水，上部出水，水力停留時(shí)間為60min，同時(shí)底部加有曝氣裝置，曝氣量為0.5 1.5m3/h。所述EM菌好氧生化處理用EM菌為混合菌包括芽孢菌、酵母菌、乳酸菌等，投加的為固體菌種，含EM菌群的活性污泥經(jīng)培養(yǎng)馴化后各項(xiàng)指標(biāo)均正常。本發(fā)明的麥草制漿黑液的處理方法通過物化、生化方法去除廢水中的大部分木質(zhì)素、半纖維素等物質(zhì)，降低廢水濃度，提高可生化性，達(dá)到企業(yè)回用水標(biāo)準(zhǔn)，改變了單純的物理或生化處理工藝，提高了處理效率，降低了廢水的處理成本，減少了廢水的排放。


圖1:制漿黑液處理工藝流程圖；圖2:鐵碳微電解塔結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 一種麥草制漿黑液的處理方法，以年產(chǎn)I萬噸酶法麥草制漿的制漿黑液處理為例，廢水量為240 噸/天，工藝流程如圖1所示，具體步驟如下:(I)廢水收集:制漿廢水通過管道流入體積為50m3的廢水池，該池體積滿足5個(gè)小時(shí)生產(chǎn)廢水排放量。廢水水質(zhì)如下=CODCr為48800mg/L，pH為13.35，色度為2500倍；(2)加酸酸析:收集的50L廢水中加入0.4L含硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的工業(yè)廢酸，機(jī)械攪拌混勻，調(diào)節(jié)pH為2.5 ;(3)加熱、混凝壓濾:提前配制好濃度為1.8%的聚合氯化鋁溶液和1.8%。的聚丙烯酰胺溶液，壓濾用疊螺壓濾機(jī)；廢水通過管道蒸汽加熱至55°C，通過管道混合器投加聚合氯化鋁，在壓濾機(jī)前絮凝斗內(nèi)投加聚丙烯酰胺絮凝成絮體壓濾；廢水流量為10L/h，聚合氯化鋁溶液的投加流量為0.15L/h，聚丙烯酰胺溶液的投加流量為0.lL/h ;混凝壓濾后廢水的 CODCr 降到 18250mg/L ；(4)鐵碳微電解:壓濾后的廢水pH仍為3左右，直接進(jìn)鐵碳微電解塔進(jìn)行處理，微電解塔結(jié)構(gòu)見圖2。鐵碳塔容積為10m3，進(jìn)水量為10m3/h，停留時(shí)間為lh，底部曝氣管曝氣量為lm3/h ；(5)微電解出水絮凝:微電解出水進(jìn)入絮凝池內(nèi)，廢水pH值在6.5，加IL質(zhì)量濃度為30%的工業(yè)用堿堿液調(diào)節(jié)pH為8 ;在絮凝池內(nèi)加0.4L濃度為1.8%的聚合氯化鋁溶液，0.15L濃度為1.8%。的聚丙烯酰胺溶液攪拌絮凝沉淀，上清液進(jìn)入清水池，清水池容積100L。出水 CODCr 濃度為 3150mg/L ；(6) SBR好氧生化處理:微電解出水可生化性提高，pH值為7，進(jìn)入SBR生化處理階段，好氧池內(nèi)加入50g培養(yǎng)馴化好的含EM菌(芽孢菌、酵母菌、乳酸菌)的好氧污泥，將清水池內(nèi)微電解出水打入好氧池生化處理，設(shè)計(jì)SBR好氧階段時(shí)間控制為:進(jìn)水I小時(shí)，曝氣6小時(shí)，沉淀I小時(shí)，潷水I小時(shí)，閑置I小時(shí)。處理完的廢水CODCr為450mg/L，pH值為
7.05，色度為56倍，達(dá)到了企業(yè)回用洗漿或漂漿的用水標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2 —種麥草制漿黑液的處理方法，以年產(chǎn)10萬噸化學(xué)麥草制漿的制漿黑液處理為例，廢水量為2400噸/天，工藝流程如圖1所示，具體步驟如下:(I)廢水收集:制漿廢水通過管道流入體積為500m3的廢水池，該池體積滿足5個(gè)小時(shí)生產(chǎn)廢水排放量。廢水水質(zhì)如下=CODCr為50800mg/L，pH為13.85色度為2500倍；(2)加酸酸析:收集的500L廢水加入5L含硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的工業(yè)廢酸，機(jī)械攪拌混勻，調(diào)節(jié)pH為3.2 ;(3)加熱、混凝壓濾:提前配制好濃度為2%的聚合氯化鋁溶液和濃度為2%。的聚丙烯酰胺溶液，壓濾用疊螺壓濾機(jī)；廢水通過管道蒸汽加熱至60°C，通過管道混合器投加聚合氯化鋁，在壓濾機(jī)前絮凝斗內(nèi)投加聚丙烯酰胺溶液絮凝成絮體壓濾；廢水流量為100L/h，聚合氯化鋁溶液的投加流量為2L/h，聚丙烯酰胺溶液的投加流量為1.5L/h ;混凝壓濾后廢水的COD降到19050mg/L ；(4)鐵碳微電解:壓濾后的廢水pH仍為3左右，直接進(jìn)鐵碳微電解塔進(jìn)行處理。鐵碳塔容積為100m3，進(jìn)水量為100m3/h，停留時(shí)間為lh，底部曝氣管曝氣量為10m3/h ；(5)微電解出水絮凝:微電解出水進(jìn)入絮凝池內(nèi)，廢水pH在7.3，加15L濃度為30%的工業(yè)用堿堿液調(diào)節(jié)pH為8.3 ;在絮凝池內(nèi)加5L濃度為2%的聚合氯化鋁溶液，2.5L濃度為2%。聚丙烯酰胺溶液攪拌絮凝沉淀，上清液進(jìn)入清水池，清水池容積1000L。出水COD濃度為3350mg/L ；

(6) SBR好氧生化處理:微電解出水可生化性提高，pH7.5，進(jìn)入SBR生化處理階段，好氧池內(nèi)加入700g培養(yǎng)馴化好的含EM菌(芽孢菌、酵母菌、乳酸菌)的好氧污泥，將清水池內(nèi)微電解出水打入好氧池生化處理，設(shè)計(jì)SBR好氧階段時(shí)間控制為:進(jìn)水I小時(shí)，曝氣6小時(shí)，沉淀I小時(shí)，潷水I小時(shí)，閑置I小時(shí)。處理完的廢水COD為480mg/L，pH為7.1，色度為58倍，達(dá)到了企業(yè)回用洗漿或漂漿的用水標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例3 —種麥草制漿黑液的處理方法，以年產(chǎn)10萬噸化學(xué)麥草制漿的制漿黑液處理為例，廢水量為2400噸/天，工藝流程如圖1所示，具體步驟如下:(I)廢水收集:制漿廢水通過管道流入體積為500m3的廢水池，該池體積滿足5個(gè)小時(shí)生產(chǎn)廢水排放量。廢水水質(zhì)如下=CODCr為50600mg/L，pH為13.6，色度為2500倍；(2)加酸酸析:收集的500L廢水加入6L含硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的工業(yè)廢酸，機(jī)械攪拌混勻，調(diào)節(jié)pH為3.2 ;(3)加熱、混凝壓濾:提前配制好濃度為2.3%的聚合氯化鋁溶液和濃度為2.2%。的聚丙烯酰胺溶液，壓濾用疊螺壓濾機(jī)；廢水通過管道蒸汽加熱至65°C，通過管道混合器投加聚合氯化鋁溶液，在壓濾機(jī)前絮凝斗內(nèi)投加聚丙烯酰胺絮溶液凝成絮體壓濾；廢水流量為100L/h，聚合氯化鋁溶液的投加流量為3L/h，聚丙烯酰胺溶液的投加流量為2L/h ;混凝壓濾后廢水的COD降到19050mg/L ；(4)鐵碳微電解:壓濾后的廢水pH仍為3左右，直接進(jìn)鐵碳微電解塔進(jìn)行處理；鐵碳塔容積為100m3，進(jìn)水量為100m3/h，停留時(shí)間為lh，底部曝氣管曝氣量為10m3/h。(5)微電解出水絮凝:微電解出水進(jìn)入絮凝池內(nèi)，廢水pH在6.7，加IOL濃度為30%的工業(yè)用堿堿液調(diào)節(jié)pH為8.3 ;在絮凝池內(nèi)加6L濃度為2.3%的聚合氯化鋁溶液，3L濃度為2.2%。的聚丙烯酰胺溶液攪拌絮凝沉淀，上清液進(jìn)入清水池，清水池容積1000L ;出水COD濃度為3250mg/L ；(6) SBR好氧生化處理:微電解出水可生化性提高，pH7.5，進(jìn)入SBR生化處理階段，好氧池內(nèi)加入750g培養(yǎng)馴化好的含EM菌(芽孢菌、酵母菌、乳酸菌)的好氧污泥，將清水池內(nèi)微電解出水打入好氧池生化處理，設(shè)計(jì)SBR好氧階段時(shí)間控制為:進(jìn)水I小時(shí)，曝氣6小時(shí)，沉淀I小時(shí)，潷水I小時(shí)，閑置I小時(shí)。處理完的廢水COD為500mg/L，pH為7.1，色度為60倍，達(dá)到了企業(yè)回用洗漿或漂漿的用水標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的麥草制漿黑液的處理方法通過物化、生化方法去除廢水中的大部分木質(zhì)素、半纖維素等物質(zhì)，降低廢水濃度，提高可生化性，達(dá)到企業(yè)回用水標(biāo)準(zhǔn)，改變了單純的物理或生化處理工藝 ，提高了處理效率，降低了廢水的處理成本，減少了廢水的排放。
權(quán)利要求
1.一種麥草制漿黑液的處理方法，其特征在于:包括下列步驟: (1)加酸酸析:向制漿黑液中加入硫酸，投加量為8 12L/t，使廢水pH由12 14降到2 4，酸性條件下木質(zhì)素、半纖維素等大分子不溶性物質(zhì)析出； (2)加熱脫水:將酸析后廢水加熱，使木質(zhì)素中大量的游離水充分析出； (3)混凝壓濾:對(duì)加熱后的廢水進(jìn)行混凝處理，向所述需要混凝的廢水中濕法投加混凝藥劑，投加量為15 30L/t，機(jī)械攪拌混合反應(yīng)10 15min，然后向廢水中投加助凝藥齊U，投加量為10 20L/t，機(jī)械攪拌混合時(shí)間為5 8min，因絮體比重與水相近，混凝好的廢水直接進(jìn)入疊螺壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水； (4)鐵碳微電解處理:上述壓濾后廢水pH仍為2 5，直接進(jìn)入鐵碳微電解塔進(jìn)行物化處理，鐵碳微電解出水加0.1 0.2L/L的堿液調(diào)節(jié)pH至7 9 ;投加混凝藥劑，投加量為8 12L/t，攪拌混合7 15min，然后投加助凝藥劑，投加量為3 6L/t，停留4 5min，混凝后的出水進(jìn)行沉淀處理階段，沉降時(shí)間為18 24min ;上清液進(jìn)入下一級(jí)處理流程，沉降污泥脫水外排； (5)SBR好氧生化處理:鐵碳微電解的出水進(jìn)入SBR好氧池中進(jìn)行生化處理階段，好氧活性污泥中干法投加高效EM菌種，將培養(yǎng)馴化好的含EM菌的好氧污泥投入好氧池中，投加量為I 1.5g/L ;經(jīng)過培養(yǎng)和馴化后的含EM菌群的活性污泥去除廢水中剩余的小分子有機(jī)物，處理時(shí)間為8 12h ;處理完的廢水COD為400 500mg/L，pH為6.9 7.2，色度為55 60度，達(dá)到排放和回用的標(biāo)準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的麥草制漿黑液處理方法，其特征在于:所述加酸酸析階段用硫酸為工業(yè)廢酸，該工業(yè)廢酸中硫酸的質(zhì)量濃度為25 35%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的麥草制漿黑液處理方法，其特征在于:所述鐵碳微電解階段用堿液為質(zhì)量濃度為25 35%的工業(yè)用堿。`
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的麥草制漿黑液處理方法，其特征在于:所述加熱脫水階段，力口熱溫度為55 65°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述所述的麥草制漿黑液處理方法，其特征在于:所述混凝壓濾和鐵碳微電解階段，所用混凝藥劑為聚合氯化鋁溶液，濃度為1.8 2.4% ;助凝藥劑為陰離子聚丙烯酰胺溶液，濃度為1.8 2.2%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述所述的麥草制漿黑液的處理方法，其特征在于:所述SBR好氧生化處理中用EM菌為一種混合菌，包括芽孢菌、酵母菌、乳酸菌。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種麥草制漿黑液的處理方法，屬于化工和環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的麥草黑也液的處理方法主要包括調(diào)酸酸析、加溫系統(tǒng)、混凝壓濾、鐵碳微電解物化處理、SBR工藝EM菌好氧生化處理等步驟。通過物化、生化方法去除廢水中的大部分木質(zhì)素、半纖維素等物質(zhì)，降低廢水濃度，提高可生化性；廢水經(jīng)過進(jìn)一步的生化處理，達(dá)到企業(yè)回用水標(biāo)準(zhǔn)，改變了單純的物理或生化處理工藝，提高了處理效率，降低了廢水的處理成本，減少了廢水的排放。
文檔編號(hào)C02F9/14GK103159372SQ20111040794
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者周貴忠, 劉建庭, 王絢 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)