申请日2014.09.28
公开(公告)日2016.02.10
IPC分类号C02F9/14; C02F103/38
摘要
本发明公开了一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺，包括预处理段、厌氧处理段、初步沉淀段、生物氧化段、生物沉淀段、污泥处理段、膜分离段;对羧甲基纤维素钠生产废水、清洗废水和生活污水进行工艺设计，采用BVR蒸发脱盐、厌氧、初沉、生物好氧、生物沉淀、MBR处理工艺，大幅度的降低污水处理运营成本;充分优化、挖掘设备的各种性能，使之有较高的处理负荷;对水质水量的骤变较强的适应能力;各个工段处理效率稳定，整体处理效果稳定;经过技术处理后，达到污水处理厂污水接管标准，并且部分水质达到企业污水回用要求而循环利用。
权利要求书
1.一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺，其特征在于，所述羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺包括预处理段、厌氧处理段、初步沉淀段、生物氧化段、生物沉淀段、污泥处理段、膜分离段。
2.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺，其特征在于，所述羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺装置包括三效原水池、 MVR蒸发器、调整池、厌氧池、初沉池、生物氧化池、生物沉淀池、MBR、清水池、清洗药箱、污泥浓缩池、压滤机、回流调整池、格栅井、集水池、调节阀、水泵、工艺管道。
3.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺，其特征在于，所述预处理段包括脱盐、配水、调水;
3.1所述脱盐是将所述的生产废水，采用MVR蒸发器进行脱盐处理，所述MVR蒸发器采用低温负压蒸发，蒸发温度范围为40℃—100℃;所述生产废水含有大量无机盐，主要成分是氯化钠、硫酸钠和乙醇，经过MVR 蒸发器蒸发后，将绝大部分无机盐脱水制成有一定浓度的副产品，蒸馏冷凝水排入调整池，所述副产品排入三效原水池，提取相关副产品;
3.2所述配水是将生产废水、清洗废水、生活污水按设定比例水量混合而成为原污水的过程;所述清洗废水直接引入到调整池，所述生活污水处设置有格栅井和集水池，通过水泵将所述集水池中的生活污水输送到所述调整池中;
3.3所述调水是对所述调整池中的按配比混合好的所述原污水，在潜水搅拌机搅拌状态下，按计量投加碱液、投加PAC，并监测原污水的PH值、温度数据;所述原污水通过工艺管道和水泵输送到厌氧池。
4.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺，其特征在于，所述厌氧处理段在厌氧池中进行，所述厌氧池内设置有潜水搅拌机，并预置有多种厌氧菌种，所述厌氧池中设置有载体，在所述载体上含有微生物、细菌、产酸菌，所述原污水在厌氧环境条件下，发生吸附、降解、分解、分离反应;通过厌氧处理的废水连续输送至所述初沉池中。
5.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺，其特征在于，所述初步沉淀段是在初沉池中进行的，随着废水的流入，前道工序中的废水中带有厌氧菌种、污泥和污水，所述厌氧菌种与污泥为混合体，通过所述初沉池，分离厌氧菌种污泥和污水，所述初沉池由厌氧池连续进水、初沉池进行连续分离污泥和污水、并将分离后的污水连续送出至生物氧化池中，沉淀下来的菌种通过污泥泵仍旧回流到厌氧池内补充流失的菌种，在一定污泥停留时间后，通过污泥泵将污泥菌种部分排入到污泥浓缩池，所述污泥浓缩池中的污泥，经过浓缩过滤后，上清液导入回流调整池，污泥部分送到压滤机压滤，所述污泥经过压滤机后换变成滤液和污泥饼，所述滤液被导入到回流调整池中，所述污泥饼外委处理。
6.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺，其特征在于，所述生物氧化段为生物接触式好氧氧化过程，采用分段式氧化方式，所述生物氧化段在所述生物氧化池中进行，所述生物气氧化池中设置有填料，所述填料上接种有多种好氧生物菌，所述生物氧化池中设置有曝气装置;所述废水进入所述生物氧化池后，所述废水通过悬浮在水池内和挂在填料上的好氧菌种用分段法提高净化能力，第一阶段是有机物被吸附在污泥上或留存在细胞内进行生物合成，这个吸附合成速度很快;第二阶段的生化过程以氧化为主，速度较慢些;所述好氧生物菌的新陈代谢作用，大大降低废水中的COD、BOD、SS各项理化指标;通过生物氧化段处理的废水连续输送至所述生物沉淀池中。
7.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺，其特征在于，所述生物沉淀段是在生物沉淀池中进行的，随着废水的流入，前道工序中的废水中带有好氧菌种、污泥和污水，所述好氧菌种与污泥为混合体，通过所述生物沉淀池，分离好氧菌种污泥和污水，所述生物沉淀池由生物氧化池连续进水、生物沉淀池进行连续分离污泥和污水、并将分离后的污水连续送出至膜生物反应器中，沉淀下来的菌种通过污泥泵仍旧回流到生物沉淀池内补充流失的菌种，在一定污泥停留时间后，通过污泥泵将污泥菌种部分排入到污泥浓缩池，所述污泥浓缩池中的污泥，经过浓缩过滤后，上清液导入回流调整池，污泥部分送到压滤机压滤，所述污泥经过压滤机后换变成滤液和污泥饼，所述滤液被导入到回流调整池中，所述污泥饼外委处理;所述生物沉淀池中的出水为排放水，部分出水再导入 MBR进行深度处理后，并重新回用。
8.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺，其特征在于，所述污泥处理段设置有污泥浓缩池、压滤机、回流调整池，所述污泥浓缩池接收所述初沉池、生物沉淀池和MBR通过污泥泵输送过来的污泥混合物，并通过浓缩分离出上清液和浓缩污泥，所述上清液输至回流调整池，所述浓缩污泥由所述压滤机压制成污泥饼，所述压滤机产生的滤液也导入到所述回流调整池中。
9.根据权利要求1所述的一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺，其特征在于，所述膜分离段是在所述MBR中进行的，通过膜分离技术将达标排放的排放水进行深度处理，并获得回用水;所述膜分离段采用平板MBR，所述平板膜生物反应器的适用活性污泥浓度(MLSS)范围为10000mg— 15000mg/L;所述MBR设置有洁洗药箱，所述洁洗药箱为所述平板MBR提供清洗用药剂，所述平板MBR的清洗周期达到3个月以上，在工作压力始终处于比较低的状态，可以免清洗;所述平板MBR的平均寿命为为5年—7 年，不需频繁的更换膜片;经过MBR分离后的出水，储存于清水池中作为生产工艺过程的中水回用。
说明书
一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺
技术领域
本发明涉及一种高盐、高COD生产废水处理工艺技术领域，特别涉及一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺。
背景技术
羧甲基纤维素钠，简称CMC，是纤维素醚类产品，由天然纤维经过化学改性制得的衍生物，可以作为食品添加剂、絮凝剂、螯合剂、乳化剂、增稠剂等，广泛应用于食品、日用化工、陶瓷、电子、塑料等领域;中国有CMC生产厂家近百家，年产量达到数十万吨，随着经济的发展呈现增长的趋势。
CMC行业产生的唯一污染物是废水，特点为高盐、高COD，最高可达到 20000—40000mg/L。每生产1吨CMC，大约要产生2.5—3吨的废液，CMC 生产废水的处理一直是世界范围内的一个重要课题，发达国家尤为重视。如日本采用双氧水处理工艺，德国采用树脂交换法，但依然存在各自的缺点，未能实现地表水的零排放。我国在这方面还尚有很大差距，通常CMC 的生产工艺采用溶剂法，在洗涤过程中产生洗涤废水，其高额的处理成本让国内外所有的企业都无法接受，现有技术中，行业的处理方式都是将废水交给废水处理企业，混在其他工业废水中再进一步处理，CMC生产工艺中的废水处理急需工艺和技术方法的创新。
现有技术的缺点表现在：对于羧甲基纤维素钠生产中的高盐、高COD 废水运营成本高、效率不稳定、生化污泥容易发生污泥膨胀现象，对水质水量的波动适应能力极低;处理设备承受的负荷低，抗冲击能力差，废水处理能耗大，废水处理后盐浓度、COD、BOD、SS指标效果不理想。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺，针对现有技术中的不足，对羧甲基纤维素钠生产废水、清洗废水和生活污水进行工艺设计，采用BVR蒸发脱盐、厌氧、初沉、生物好氧、生物沉淀、MBR处理工艺，大幅度的降低污水处理运营成本;充分优化、挖掘设备的各种性能，使之有较高的处理负荷;对水质水量的骤变较强的适应能力;各个工段处理效率稳定，整体处理效果稳定;经过技术处理后，达到污水处理厂污水接管标准，并且部分水质达到企业污水回用要求而循环利用。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺装置包括三效原水池、MVR蒸发器、调整池、厌氧池、初沉池、生物氧化池、生物沉淀池、MBR、清水池、清洗药箱、污泥浓缩池、压滤机、回流调整池、格栅井、集水池、调节阀、水泵、工艺管道，其特征在于：
所述MVR蒸发器为机械蒸汽再压缩蒸发器，所述MBR为膜生物反应器，所述PAC为聚合氯化铝;SS为总悬浮物;COD为化学需氧量;BOD为生化需氧量。
所述羧甲基纤维素钠生产废水处理工艺包括预处理段、厌氧处理段、初步沉淀段、生物氧化段、生物沉淀段、污泥处理段、膜分离段;
1、所述预处理段包括脱盐、配水、调水;
1.1所述脱盐是将所述的生产废水，采用MVR蒸发器进行脱盐处理，所述MVR蒸发器采用低温负压蒸发，蒸发温度范围为40℃—100℃，有利于防止被蒸发物料的高温变性。
所述生产废水含有大量无机盐，主要成分是氯化钠、硫酸钠和乙醇，经过MVR蒸发器蒸发后，将绝大部分无机盐脱水制成有一定浓度的副产品，蒸馏冷凝水排入调整池，所述副产品排入三效原水池，提取相关副产品。
所述MVR是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项技术，将所述生产废水进行一次蒸发过程中产生的二次蒸汽，经过压缩机的压缩，使压力和温度得以升高，热焓随之增加，进一步的，压缩后的蒸汽被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽即生蒸汽使用，使料液维持蒸发状态，而加热蒸汽将热量传递给物料，蒸汽自身冷凝成水;这样，原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热，又提高了热效率，大大节省了运行成本。
1.2所述配水是将生产废水、清洗废水、生活污水按设定比例水量混合而成为原污水的过程;所述清洗废水来自于对羧甲基纤维素钠生产设备与装置的清洗水，所述生活污水来自于羧甲基纤维素钠生产厂区办公等日常用水;所述清洗废水直接引入到调整池，所述生活污水处设置有格栅井和集水池，通过水泵将所述集水池中的生活污水输送到所述调整池中。
1.3所述调水是对所述调整池中的按配比混合好的所述原污水，在潜水搅拌机搅拌状态下，按计量投加碱液、投加PAC，并监测原污水的PH值、温度数据;所述原污水通过工艺管道和水泵输送到厌氧池。
2、所述厌氧处理段在厌氧池中进行，所述厌氧池内设置有潜水搅拌机，并预置有多种厌氧菌种，所述厌氧池中设置有载体，在所述载体上含有微生物、细菌、产酸菌，所述原污水在厌氧环境条件下，发生吸附、降解、分解、分离反应。
原污水被送入厌氧池，污水进入厌氧池后，在潜水搅拌机的搅拌下多种厌氧菌种与废水充分混合，并促使降解过程中产生的生物气体从污泥中分离出来，所述厌氧池内的微生物将废水中颗粒物质和胶体物质迅速截留并吸附，在大量水解细菌的作用下将大分子难溶性有机物转化为易于生物降解的小分子、溶解性物质;另外在产酸菌的作用下，碳水化合物降解为脂肪酸、有机酸，溶解的含氨化合物进一步分解为氨、胺、碳酸盐和少量的CO2、N2、H2，这一工艺过程可以改善和提高原污水的可生化性和溶解性，改善了水质。
通过厌氧处理的废水连续输送至所述初沉池中。
3、所述初步沉淀段是在初沉池中进行的，随着废水的流入，前道工序中的废水中带有厌氧菌种、污泥和污水，所述厌氧菌种与污泥为混合体，通过所述初沉池，分离厌氧菌种污泥和污水，所述初沉池由厌氧池连续进水、初沉池进行连续分离污泥和污水、并将分离后的污水连续送出至生物氧化池中，沉淀下来的菌种通过污泥泵仍旧回流到厌氧池内补充流失的菌种，在一定污泥停留时间后，通过污泥泵将污泥菌种部分排入到污泥浓缩池，所述污泥浓缩池中的污泥，经过浓缩过滤后，上清液导入回流调整池，污泥部分送到压滤机压滤，所述污泥经过压滤机后换变成滤液和污泥饼，所述滤液被导入到回流调整池中，所述污泥饼外委处理。
4、所述生物氧化段为生物接触式好氧氧化过程，采用分段式氧化方式，所述生物氧化段在生物氧化池中进行，所述生物气氧化池中设置有填料，所述填料上接种有多种好氧生物菌，所述生物氧化池中设置有曝气装置。
所述废水进入所述生物氧化池后，所述废水通过悬浮在水池内和挂在填料上的好氧菌种用分段法提高净化能力，第一阶段是有机物被吸附在污泥上或留存在细胞内进行生物合成，这个吸附合成速度很快;第二阶段的生化过程以氧化为主，速度较慢些;通过这些好氧菌种的新陈代谢作用，大大降低废水中的COD、BOD、SS等的各项理化指标。
通过生物氧化段处理的废水连续输送至所述生物沉淀池中。
5、所述生物沉淀段是在生物沉淀池中进行的，随着废水的流入，前道工序中的废水中带有好氧菌种、污泥和污水，所述好氧菌种与污泥为混合体，通过所述生物沉淀池，分离好氧菌种污泥和污水，所述生物沉淀池由生物氧化池连续进水、生物沉淀池进行连续分离污泥和污水、并将分离后的污水连续送出至膜生物反应器(MBR)中，沉淀下来的菌种通过污泥泵仍旧回流到生物沉淀池内补充流失的菌种，在一定污泥停留时间后，通过污泥泵将污泥菌种部分排入到污泥浓缩池，所述污泥浓缩池中的污泥，经过浓缩过滤后，上清液导入回流调整池，污泥部分送到压滤机压滤，所述污泥经过压滤机后换变成滤液和污泥饼，所述滤液被导入到回流调整池中，所述污泥饼外委处理。
所述生物沉淀池中的出水为排放水，已经符合污水厂的标准，可以达标排放，依据需要，部分出水再导入MBR进行深度处理后，并重新回用。
6、所述污泥处理段设置有污泥浓缩池、压滤机、回流调整池，所述污泥浓缩池接收所述初沉池、生物沉淀池和MBR通过污泥泵输送过来的污泥混合物，并通过浓缩分离出上清液和浓缩污泥，所述上清液输至回流调整池，所述浓缩污泥由所述压滤机压制成污泥饼，所述压滤机产生的滤液也导入到所述回流调整池中。
7、所述膜分离段是在所述MBR中进行的，通过膜分离技术将达标排放的排放水进行深度处理，并获得回用水，重新利用，以便节约用水消耗;所述膜分离段采用平板MBR，所述平板膜生物反应器的适用活性污泥浓度 (MLSS)范围为10000mg—15000mg/L;所述MBR设置有洁洗药箱，所述洁洗药箱为所述平板MBR提供清洗用药剂，所述平板MBR的清洗周期达到 3个月以上，在工作压力始终处于比较低的状态，甚至可以免清洗;所述平板MBR的平均寿命为为5年—7年，不需频繁的更换膜片。
由于所述平板MBR的膜过滤作用，微生物被完全截留在膜生物反应器中，实现了污水停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离，消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题;经过MBR分离后的出水，储存于清水池中，可以作为企业生产工艺过程的中水回用。
MBR用膜分离代替传统活性污泥法中的二沉池的沉降分离，提高了系统中活性污泥的浓度，从而使系统出水水质和容积负荷都得到大幅度提高。本发明与现有技术相比的优点是：
1、生产废水预处理段脱盐过程采用MVR蒸发器，没有废热蒸汽排放，节能效果十分显著，采用低温负压蒸发，蒸发温度范围为40℃—100℃。
2、所述污水生物氧化段净化效率高，处理所需时间短，对进水有机负荷的变动适应性较强;不必进行污泥回流，同时没有污泥膨胀问题。
3、污水深度处理的膜分离段，采用平板膜生物反应器，所述平板MBR 具有对污染物去除效率高，硝化能力强，出水水质稳定，剩余污泥产量低，设备紧凑，操作简单等优点。
通过上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：对羧甲基纤维素钠生产废水、清洗废水和生活污水进行工艺设计，采用BVR蒸发脱盐、厌氧、初沉、生物好氧、生物沉淀、MBR处理工艺，大幅度的降低污水处理运营成本;充分优化、挖掘设备的各种性能，使之有较高的处理负荷;对水质水量的骤变较强的适应能力;各个工段处理效率稳定，整体处理效果稳定;经过技术处理后，达到污水处理厂污水接管标准，并且部分水质达到企业污水回用要求而循环利用。