專利名稱：：小紙漿廠廢液污染治理新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種小紙漿廠廢液污染治理新工藝，屬水質(zhì)環(huán)境保護領(lǐng)域。我國現(xiàn)在約有制漿造紙企業(yè)9000個，年產(chǎn)萬噸以上的廠僅有160個左右，小廠就占95%以上。制漿造紙工業(yè)排放的有機物量約占全國工業(yè)排放有機物質(zhì)的四分之一，廢水排放量約占全國工業(yè)廢水排放量的十分之一，紙漿廠的廢液對水質(zhì)的污染是極其嚴重的。紙漿廠的廢液主要由蒸煮工段的黑液和漂白工段的中段廢水形成。黑液色黑，有惡臭味，屬強堿性高濃度有機廢液，是目前國內(nèi)外水質(zhì)的主要污染源之一。大型紙漿廠的黑液可以通過堿回收方法處理，但是對于眾多小廠，因黑液量少、含硅多，物料熱能無法平衡，堿回收工藝過于復雜，所以小廠無法應(yīng)用堿回收方法處理黑液。而中段廢水主要由含氯較高的漂白廢液組成，其危害物主要是氯，其次是它的化合物等。黑液和中段廢水的污染問題至今得不到解決。用厭氧消化處理制漿造紙過程中產(chǎn)生的高濃度有機廢水，在國內(nèi)外已引起極大關(guān)注，并被認為是九十年代最重要的處理方法。但據(jù)國內(nèi)外有關(guān)報道，用此方法處理制漿造紙高濃度有機廢液，存在如下致命的缺點(1)起動慢、效率低;(2)采用中、高溫發(fā)酵，能耗大;(3)沒有一個可靠完善的工藝流程，消化液達不到排放標準。本發(fā)明的目的是提供一種常溫厭氧消化和化工方法并用的綜合治理小紙漿廠廢液污染的新工藝，為解決小紙漿廠廢液的污染問題提供一種有效的方法。本發(fā)明是用于綜合治理小紙漿廠蒸煮工段的黑液及漂白工段的廢漂液的工藝，由預酸化、配料、常溫厭氧消化、沉淀、混凝、氯化、消化氣與沉降污泥處理等七個過程組成?，F(xiàn)分述如下1、預酸化預酸化過程為在堿法草漿廢液池中用公知的接種方法接種出預酸化活性污泥，來自蒸煮工段的黑液與經(jīng)機械分離后的預酸化活性污泥混合，其體積百分比為70～90∶30～10，在預酸化活性污泥的作用下，黑液中高分子有機物質(zhì)如纖維素及半纖維素等多糖〔(C6H12O6)X〕類物質(zhì)，大量降解為易溶的低分子化合物，如乙酸(CH3COOH)等。由于降解生成的易溶低分子化合物中和黑液中的游離堿，故使PH值下降至中性，達到常溫厭氧過程要求。此法不僅創(chuàng)造了常溫厭氧消化適宜的PH值條件，而且還為甲烷發(fā)酵提供了豐富的基質(zhì)，主要化學反應(yīng)式為糖類水乙酸氫氣二氧化碳2、配料制漿造紙黑液中的有機質(zhì)，主要成份為纖維素、半纖維素和木素，它們主要提供了豐富的碳(C)源。根據(jù)生物基礎(chǔ)理論研究，厭氧消化中的營養(yǎng)比以C∶N∶P＝100∶2.5∶0.5為宜，因此黑液中厭氧消化必須增加N、P營養(yǎng)成份。本工藝用工業(yè)或生活廢棄物提供N、P營養(yǎng)成份。其方法是在預酸化過程后的黑液中投入工業(yè)或生活有機廢棄物代替化學試劑，增加厭氧反應(yīng)所需的N、P營養(yǎng)成份。本發(fā)明在配料槽中投放制革廠廢水處理后廢棄的污泥，配比為，預酸化黑液∶污泥＝3∶1(V)，或投放酒廠廢棄物酒槽，配比為，預酸化黑液∶酒糟＝7∶3(V)，或投放生活有機廢棄物如腐渣等，配比為，預酸化黑液∶生活有機廢棄物＝50～70∶50～30(V)。由于制革污泥、酒糟和生活有機廢棄物中含有大量的蛋白質(zhì)和脂肪等，有豐富的N、P營養(yǎng)成份，能滿足工藝的要求。3、常溫厭氧消化根據(jù)生物學有關(guān)基本理論，以及環(huán)境污染與生物凈化的現(xiàn)有技術(shù)，本工藝采用混合改組活性污泥實現(xiàn)常溫厭氧消化?；旌细慕M活性污泥是從制革廠、酒廠、堿法草漿廠的廢液池中分別用公知方法接種活性污泥，從堿法草漿廠中取濃黑液，將活性污泥與濃黑液迅速混合，使PH值＝6～9，然后在厭氧裝置中進行常溫(2℃～28℃)馴化，當產(chǎn)氣旺盛并能點燃時，混合改組活性污泥便可使用。厭氧消化過程為在常溫下，將經(jīng)過配料過程后的料投入存有混合改組活性污泥的厭氧消化器中，啟動比例為，經(jīng)配好的料∶混合改組活性污泥＝70～50∶30～50，PH值＝6～9的條件下進行厭氧消化。待產(chǎn)氣旺盛消化氣可以點燃時，啟動成功，開始進入正常運轉(zhuǎn)階段。每次換料可先出后進，進出料量控制在10%(V)。本過程中主要化學反應(yīng)式為(1)(糖類)(2)CH3COOH+8H2O((混合改組活性污泥))/()13CH4+5CO2(3)蛋白質(zhì)+H2O(混合改組活性污泥)/()氨基酸(R)(4)脂肪、油類CH3(CH2)16COOH+8H2O((混合改組活性污泥)/()13CH4+5CO2(5)CO2+4H2(混合改組活性污泥)/()CH4+2H2O4、沉淀沉淀過程為將消化液與沉降污泥分離，消化液送混凝過程處理。5、混凝混凝過程為來自漂白工段的含氯廢水和廢鐵屑反應(yīng)生成混凝劑(FeCl3)，將經(jīng)沉淀后的消化液與混凝劑充分混合，混凝作用在制漂液時廢棄的石灰乳〔Ca(OH)2〕存在時的堿性條件下完成，此時膠狀體的氫氧化鐵〔Fe(OH)3〕吸附細小懸浮物和溶解性膠體有機質(zhì)如木質(zhì)素和色素等經(jīng)沉淀后供建材用。6、氯化經(jīng)混凝處理后的清液，由黑褐色轉(zhuǎn)為淡褐色，但在淡褐色消化液中還殘留著一些有害的有機物、無機物、色素和氣味，距國家排放標準還有一定的距離。在此清液中加入微量液氯，氯與水反應(yīng)生成次氯酸(HOCl)，并隨之離解成H++OCl-。次氯酸是強氧化劑，OCl-+H+隨即與消化液中殘留的有害的有機物、無機物等產(chǎn)生一系列的氧化還原反應(yīng)，達到去除污物之目的。除去污物后，淡褐色液體便呈無色透明狀，達到國家規(guī)定的有關(guān)排放標準。本過程主要化學反應(yīng)式為7、消化氣和沉降污泥的處理經(jīng)常溫厭氧消化過程產(chǎn)生的消化氣(沼氣)經(jīng)水洗除去H2S后可作為供燃燒的能源，產(chǎn)生的沉降污泥經(jīng)脫水后可作農(nóng)、林肥料使用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下優(yōu)點1、已形成可靠完善的工藝流程，且工藝流程及設(shè)備簡單，適用于小紙漿廠廢液污染的綜合治理。2、高效。廢液經(jīng)本工藝治理后，可達到國家規(guī)定的有關(guān)排放標準。3、實現(xiàn)常溫厭氧消化，簡化了加熱設(shè)備，節(jié)約能耗。4、低藥耗。整個工藝除氯化時投放少量液氯外，其它均采用待處理的廢棄物代替化學試劑，具有以廢治廢、綜合治理的特點。實施例實施例1廢液云豐造紙廠堿法草漿黑液云豐造紙廠堿法草漿黑液污染情況主要工藝過程預酸化、配料、常溫厭氧消化、沉淀、混凝、氯化、消化氣和沉降污泥的處理。配料云豐造紙廠堿法草漿黑液、投入1/3(V)制革污泥(硫酸鹽法蒸煮蔗渣和龍茅草，渣∶草＝2∶1所得黑液經(jīng)預酸化后用)。設(shè)備3L的厭氧消化裝置。條件PH＝7～9;常溫;滯留期14天;半連續(xù)操作方式。效果消化液中CODcr除去率可達89%;消化氣中甲烷含量可達78%;產(chǎn)氣率3.3(L氣/L黑液d)，詳見下表云豐紙廠堿法草漿黑液常溫厭氧消化情況CODcr試驗結(jié)果</tables></tables>云豐紙廠堿法草漿黑液常溫厭氧消化情況沼氣生產(chǎn)情況實例2廢液云豐造紙廠堿法草漿黑液。主要工藝過程預酸化、配料、常溫厭氧消化沉淀、混凝、氯化、消化氣和沉降污泥的處理。配料用云豐造紙廠堿法草漿黑液預酸化后與酒糟混合配料，混合比為黑液∶酒糟＝7～8∶3～2。設(shè)備用10L厭氧消化裝置。條件PH＝7～9常溫;滯留期8天，半連續(xù)操作方式。效果消化液CODcr去除率70%，消化氣中甲烷含量是69%，產(chǎn)氣率達3.37(L氣/L黑液d)。詳見下表CODcr實驗結(jié)果</tables>沼氣生產(chǎn)情況</tables>實例3廢液陸良造紙廠堿法稻草漿濃黑液及廢漂液。主要工藝過程預酸化、配料、常溫厭氧消化、沉淀、混凝、氯化、消化氣和沉淀污泥的處理。配料用預酸化后的陸良造紙廠與生活有機廢棄物如腐渣等配料，混合比為，黑液∶生活有機廢棄物＝5～7∶5～3。設(shè)備30L厭氧消化裝置。條件PH值＝6～9;常溫(2～30)℃;滯留期14天;半連續(xù)操作方式。效果陸良造紙廠黑液污染情況厭氧消化液測試結(jié)果CODcr試驗結(jié)果</tables>BOD，試驗結(jié)果</tables>混凝清液測試結(jié)果</tables>說明濃黑液及廢漂液處理至此，未耗熱和化學試劑權(quán)利要求1.一種小紙漿廠廢液污染治理新工藝，其特征在于用于綜合治理小紙漿廠蒸煮工段的黑液及漂白工段的廢漂液的工藝由預酸化、配料、常溫厭氧消化、沉淀、混凝、氯化、消化氣與沉降污泥處理等七個過程組成。2.按權(quán)利要求1所說的治理新工藝，其特征在于預酸化過程為在堿法草漿廢液池中用公知的接種方法接種預酸化活性污泥，來自蒸煮工段的黑液與經(jīng)機械分離后的預酸化活性污泥混合，其體積百分比為70～90∶30～10，在預酸化活性污泥的作用下，黑液中高分子有機物質(zhì)大量降解為低分子化合物，如乙酸(CH3COOH)等，使PH值下降到常溫厭氧消化過程的要求。3.按權(quán)利要求1所說的治理新工藝，其特征在于配料過程是在預酸化過程后的黑液中，投入工業(yè)或生活有機廢棄物代替化學試劑，增加厭氧反應(yīng)所需的N、P營養(yǎng)成份，投入比例分別為，黑液∶制革污泥＝3∶1(V);黑液∶酒糟＝7∶3(V);黑液∶生活中有機廢棄物＝(50～70)∶(50～30)(V)。4.按權(quán)利要求1所說的治理新工藝，其特征在于常溫厭氧消化過程為在常溫下，將經(jīng)過配料過程后的料投入存有混合改組活性污泥的厭氧消化器中，啟動比例為，經(jīng)配好的料∶混合改組活性污泥＝70～50∶30～50，正常操作時，進出料量控制在10%(V);在PH值＝6～9的條件下進行厭氧消化。5.按權(quán)利要求4所說的治理新工藝，其特征在于混合改組活性污泥是從制革廠、酒廠、堿法草漿廠的廢液池中分別用公知方法接種活性污泥，從堿法草漿廠中取濃黑液，將活性污泥與濃黑液迅速混合，使PH值＝6～9，然后在厭氧裝置中進行常溫馴化，當產(chǎn)氣旺盛并能點燃時，混合改組活性污泥便可使用。6.按權(quán)利要求1所說的治理新工藝，其特征在于沉淀過程為將消化液與沉降污泥分離，消化液送混凝過程處理。7.按權(quán)利要求1所說的治理新工藝，其特征在于混凝過程為采自漂白工段的含氯廢水和廢鐵屑反應(yīng)生成混凝劑(FeCl3)，將經(jīng)沉淀后的消化液與混凝劑充分混合，混凝作用在制漂液時廢棄的石灰乳〔Ca(OH)2〕存在時的堿性條件下完成，此時膠狀體的氫氧化鐵〔Fe(OH)3〕吸附細小懸浮物和溶解性膠體有機質(zhì)如木質(zhì)素和色素等經(jīng)沉淀后供建材用。8.按權(quán)利要求1所說的治理新工藝，其特征在于氯化過程為在混凝處理后的清液中加入微量的液氯，除去殘留的有害物質(zhì)，經(jīng)氯化后的廢液達到國家排放標準。9.按權(quán)利要求1所說的治理新工藝，其特征在于消化氣和沉降污泥的處理過程為經(jīng)常溫厭氧消化過程產(chǎn)生的消化氣(沼氣)經(jīng)水洗除去H2S后可作為供燃燒的能源，產(chǎn)生的沉降污泥經(jīng)脫水后可作農(nóng)、林肥料使用。全文摘要本發(fā)明涉及一種小紙漿廠廢液污染治理新工藝，屬水質(zhì)環(huán)境保護領(lǐng)域。文檔編號C02F1/00GK1058202SQ9110395公開日1992年1月29日申請日期1991年6月7日優(yōu)先權(quán)日1991年6月7日發(fā)明者谷萸英申請人:云南工學院