公开(公告)日2015.01.07
IPC分类号C02F103/28; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种炮竹纸造纸废水的处理方法，步骤如下：将炮竹纸造纸废水依次输入调节池、预处理反应沉淀池、厌氧池、好氧池、生化沉淀池、深度处理一级反应沉淀池、氧化反应池和深度处理二级反应沉淀池;其中，在调节池的进水端加硫酸亚铁，预处理反应沉淀池中加石灰、PAC和PAM;深度处理一级反应沉淀池中加浓硫酸、硫酸亚铁;氧化反应池中投加双氧水;深度处理二级反应沉淀池中加NaOH、PAC和PAM。本发明所述处理方法可显著降低炮竹纸造纸废水中的有机污染物、有机染料(尤其是玫瑰精)的浓度，使废水各指标达标;且试验表明：工程应用运行两年中，各阶段工序运行参数稳定，系统对水质的浓度波动及外界的气温变化适应力强。
权利要求书
1.一种炮竹纸造纸废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将炮竹纸造纸废水依次输入调节池、预处理反应沉淀池;其中，在调节 池的进水端投加硫酸亚铁，所述硫酸亚铁的投加量为每吨调节池废水中添加 1-2kg;在预处理反应沉淀池中投加石灰、PAC和PAM，并调节pH为7.5-8.0; 所述石灰、PAC和PAM的投加量分别为每吨预处理反应沉淀池废水中添加 0.3-0.7kg、1-2kg和0.03-0.07kg;
(2)将经步骤(1)处理的废水依次输入厌氧池、好氧池和生化沉淀池;
(3)将经步骤(2)处理的废水输入深度处理一级反应沉淀池，投加硫酸亚铁， 并用浓硫酸调节pH为3.0-3.5;所述硫酸亚铁的投加量为每吨深度处理一级反应 沉淀池废水中添加1-2kg;
(4)将经步骤(3)处理的废水输入氧化反应池中，并投加双氧水，所述双氧水 的投加量为每吨氧化反应池废水中添加2-4L;
(5)将经步骤(4)处理的废水输入深度处理二级反应沉淀池，投加PAC和 PAM，并用NaOH调节pH为7.5-8.0，所述PAC和PAM的投加量分别为每吨深 度处理二级反应沉淀池废水中添加140-160g和0.8-1.2g。
2.根据权利要求1所述的炮竹纸造纸废水的处理方法，其特征在于，步骤 (1)中所述硫酸亚铁的投加量为每吨调节池废水中添加1.4-1.6kg。
3.根据权利要求1或2所述的炮竹纸造纸废水的处理方法，其特征在于， 步骤(3)中所述硫酸亚铁的投加量为每吨深度处理一级反应沉淀池废水中添加 1.5-1.6kg。
4.根据权利要求3所述的炮竹纸造纸废水的处理方法，其特征在于，步骤 (3)所述深度处理一级反应沉淀池分为反应区和沉淀区，其中，反应区设有二级 反应槽，每级水力停留时间为12min，沉淀区表面负荷为0.8m3/(m2.h)。
5.根据权利要求3所述的炮竹纸造纸废水的处理方法，其特征在于，步骤 (1)中所述调节池中的水力停留时间为12h。
6.根据权利要求3所述的炮竹纸造纸废水的处理方法，其特征在于，步骤 (2)中所述厌氧池中容积负荷为1.73kg CODcr/(m3.d)，水力停留时间为3d。
7.根据权利要求3所述的炮竹纸造纸废水的处理方法，其特征在于，步骤 (2)中所述好氧池中容积负荷为0.71kg CODcr/(m3.d)，水力停留时间为2.8d。
8.根据权利要求3所述的炮竹纸造纸废水的处理方法，其特征在于，步骤 (2)中所述生化沉淀池中表面负荷为0.8m3/(m2.h)。
9.根据权利要求3所述的炮竹纸造纸废水的处理方法，其特征在于，步骤 (4)所述氧化反应池中的水力停留时间为2.0h。
10.根据权利要求3所述的炮竹纸造纸废水的处理方法，其特征在于，步 骤(5)所述深度处理二级反应沉淀池分为反应区和沉淀区，其中，反应区设有三 级反应槽，每级水力停留时间为12min，沉淀区表面负荷为0.8m3/(m2.h)。
说明书
炮竹纸造纸废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种炮竹纸造纸废水的处理方法。
背景技术
目前，炮竹纸造纸一般情况下采用细木粉、竹浆(烧碱或石灰泡制的原浆)、 废纸为原料，其三种原料的比例约为各占三分之一，先将三种原料混合打纸浆 以后，在纸浆中投加碱性玫瑰精、大红、酸性橙红Ⅱ等染料，经过烘干或晾干 后得到红色玫瑰精造纸，目前生产厂家主要集中在湖南、广西、江西等地，属 于部分原浆部分再生纸造纸。由于炮竹纸生产过程中会产生大量红色废水，有 机物浓度高，脱色难度大。废水的CODcr在12000-15000mg/L之间，色度在 8000-12000倍，属于集染料废水、原浆造纸、再生纸废水为一体的高浓度有机 废水。而按照国家环保标准，该种废水需达到《纸浆造纸工业水污染物排放标 准》(GB3544-2008)后才能排放，主要的控制指标及要求为pH：6-9、色度≤50 倍、悬浮物≤30mg/L、BOD5≤20mg/L、CODcr≤80mg/L、氨氮≤8mg/L、总磷≤0.8mg/L。
然而，目前国内对于该炮竹纸造纸废水(含玫瑰精)没有达标处理的案例， 主流的工程案例采用的处理方法均为“预处理+生化处理+常规深度处理”的方 法，预处理阶段主要方法为投加药剂后沉淀或气浮，常用的投药组合有 “PAC+PAM”、“硫酸亚铁+PAC+PAM”、“硫酸亚铁+石灰+PAC+PAM”等药剂，使 部分废水颗粒物和悬浮物去除。预处理后的废水进入生化处理，生化处理阶段 采用的工艺组合均为“厌氧生物法+好氧生物法”。生化处理后的废水最后进入深 度处理阶段，深度处理阶段常用的工艺组合有：直接氧化法(臭氧氧化、二氧 化氯氧化、漂水氧化、芬顿氧化)、混凝沉淀法、活性炭吸附法等。但上述工艺 流程组合均不能使废水的各项目指标均达到排放标准的要求，而且运行大约3-4 个月后，会出现生化系统不稳定甚至瘫痪，生化出水恶化。
上述工艺处理的主要缺点在于：(1)预处理不能有效去除溶解在水中的有机 染料等物质，污染物浓度依然很高(CODcr可达7500-9000mg/L)，对后续的生 化处理造成很大的负担。(2)废水中高浓度硫酸根离子会对厌氧系统产生影响， 严重时厌氧系统会发生瘫痪状况。(3)生化处理阶段出水有机污染物浓度高， 直接氧化、混凝或吸附并不能使废水处理至达标。
发明内容
基于此，本发明提供一种炮竹纸造纸废水的处理方法。
解决上述技术问题的具体技术方案如下：
一种炮竹纸造纸废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将炮竹纸造纸废水依次输入调节池、预处理反应沉淀池;其中，在调节 池的进水端投加硫酸亚铁，所述硫酸亚铁的投加量为每吨调节池废水中添加 1-2kg;在预处理反应沉淀池中投加石灰、PAC和PAM，并调节pH为7.5-8.0; 所述石灰、PAC和PAM的投加量分别为每吨预处理反应沉淀池废水中添加 0.3-0.7kg、1-2kg和0.03-0.07kg。在调节池的进水端投加硫酸亚铁，可有效延长 亚铁离子与有机染料分子(如:玫瑰精)的接触时间，使之充分反应，即络合充分; 进而投加石灰，可除去废水中大部分的硫酸根离子，使得后续厌氧发酵更容易 进行，废水的发色物去除得更彻底，CODcr去除更充分;投加PAC和PAM使 得使水中的悬浮物或者其它大分子物质被吸附形成易沉淀的颗粒物，在重力作 用下沉淀去除，进而实现泥水分离;
(2)将经步骤(1)处理的废水依次输入厌氧池、好氧池和生化沉淀池;
(3)将经步骤(2)处理的废水输入深度处理一级反应沉淀池，投加硫酸亚铁， 并用浓硫酸调节pH为3.0-3.5;所述硫酸亚铁的投加量为每吨深度处理一级反应 沉淀池废水中添加1-2kg。利用酸析作用，可显著使废水中部分未被分解的木素 在酸性环境下析出，并通过引入药剂硫酸亚铁，加强析出物的凝聚性能，使其 沉淀去除，进而实现酸性不溶物与废水上清夜的有效分离;
(4)将经步骤(3)处理的废水输入氧化反应池中，并投加双氧水，所述双氧水 的投加量为每吨氧化反应池废水中添加2-4L;
(5)将经步骤(4)处理的废水输入深度处理二级反应沉淀池，投加PAC和 PAM，并用NaOH调节pH为7.5-8.0，所述PAC和PAM的投加量为每吨深度处 理二级反应沉淀池废水中添加140-160g和0.8-1.2g。
在其中一些实施例中，步骤(1)中所述硫酸亚铁的投加量为每吨调节池废水 中添加1.4-1.6kg。
在其中一些实施例中，步骤(3)中所述硫酸亚铁的投加量为每吨深度处理一 级反应沉淀池废水中添加1.5-1.6kg。
在其中一些实施例中，步骤(1)中所述调节池中的水力停留时间为12h。
在其中一些实施例中，步骤(1)中所述预处理反应沉淀池分为反应区和沉淀 区，在反应区中投加石灰、PAC和PAM，并调节pH为7.5-8.0;所述石灰、PAC 和PAM的投加量分别为0.4-0.6kg/t、1.4-1.6kg/t、0.04-0.06kg/t，并控制反应区 的水力停留时间HRT为36min，沉淀区表面负荷q为0.8m3/(m2.h)。
在其中一些实施例中，步骤(3)所述深度处理一级反应沉淀池分为反应区和 沉淀区，其中，反应区设有二级反应槽，每级水力停留时间为12min，沉淀区表 面负荷为0.8m3/(m2.h)。
在其中一些实施例中，步骤(2)中所述厌氧池中容积负荷为1.73kg CODcr/(m3.d)，水力停留时间为3d。
在其中一些实施例中，步骤(2)中所述好氧池中容积负荷为0.71g CODcr/(m3.d)，水力停留时间为2.8d。
在其中一些实施例中，步骤(2)中所述生化沉淀池中表面负荷为0.8m3/(m2.h)。
在其中一些实施例中，步骤(4)所述氧化反应池中的水力停留时间为2.0h。
在其中一些实施例中，步骤(5)所述深度处理二级反应沉淀池分为反应区和 沉淀区，其中，反应区设有三级反应槽，每级水力停留时间为12min，沉淀区表 面负荷为0.8m3/(m2.h)。
本发明所述的一种炮竹纸造纸废水的处理方法具有以下优点和有益效果：
(1)本发明经发明人大量的实验和长期的研究，得出处理炮竹纸造纸废水的 最佳方法，并确定了其最佳技术参数。该处理方法通过调整调节池中的投药方 式、并在氧化反应池之前，增设了深度处理一级反应沉淀池，同时优化预处理 反应沉淀池、厌氧池、好氧池、生化沉淀池、氧化反应池和深度处理二级反应 沉淀池中的技术参数，显著降低了炮竹纸造纸废水中的有机污染物、有机染料(尤 其是玫瑰精)浓度，使所处理的废水各指标达到国家《纸浆造纸工业水污染物排 放标准》(GB3544-2008)标准;且工程应用实例运行两年中，各阶段工序运行 参数稳定，系统对水质的浓度波动及外界的气温变化适应力强。
(2)本发明所述处理方法，在调节池进水端投加硫酸亚铁，可有效延长亚铁 离子和玫瑰精等染料的接触时间，使两者充分络合，而在预处理阶段投加石灰、 PAC、PAM可去除大部分的硫酸根离子，使得厌氧发酵更易进行，也使得废水的发色物去除得更彻底，CODcr去除更充分。
(3)本发明所述处理方法，在投加双氧水进行氧化反应之前，增设了深度处 理一级反应沉淀池，从而有效地去除部分预处理、厌氧处理及好氧处理阶段未 能去除彻底的有机物，增强后续氧化反应阶段对水质波动的抗干扰能力。
(4)本发明所述处理方法，在深度处理一级反应沉淀池中，设置了酸析处理， 可有效使废水中未被分解的木质素在酸性条件下析出，而投加硫酸亚铁，可进 一步加强析出物的凝聚性能，有效去除沉淀，实现酸性不溶物与废水上清液的 有效分离。