申请日2012.10.26
公开(公告)日2013.03.13
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种预防和消除造纸废水封闭循环系统中结垢的方法，包括：1)经二级生化处理后废水，采用改性粉煤灰进行吸附预处理，在常温下，边搅拌边加入改性粉煤灰，反应后进行静置沉降，取其上清液进行检测;2)经预处理后废水泵入膜分离反应器进水槽，通过加压输液泵依次送至微滤和超滤膜组件进行膜分离处理。3)微滤和超滤处理后出水经反冲洗泵送至UF出水槽，浓水回流到MF进水槽再进行微滤和超滤膜分离处理，UF出水槽水再进行反渗透处理，反渗透处理后出水完全回用于造纸车间的抄纸工段。本发明处理流程简单，操作方便，出水水质稳定，处理后的出水不但完全满足抄纸水质回用要求，而且还预防和消除了废水封闭循环系统中的结垢问题。
权利要求书
1.一种预防和消除造纸废水封闭循环系统中结垢的方法，其特征在 于，包括以下步骤：
1)吸附、絮凝预处理
将经二级生化处理后的废水先经二沉池沉淀后，上清液采用改性粉煤 灰进行吸附、絮凝预处理，水温在常温条件下，添加50～200mg/L的改性 粉煤灰，以200r/min的转速搅拌1.0h后再静置0.5～2.0h后，去除水中溶 解性的悬浮物;
2)微滤和超滤处理
经预处理后废水进入膜分离反应器进水槽，通过加压输液泵依次送至 微滤MF和超滤UF膜组件进行膜分离处理，其中微滤法所分离组分的直 径在0.03～15μm，膜通量为15～20L/h;而超滤法所分离的组分直径范围 在0.001～0.05μm，膜通量为13～17L/h，操作压力控制在0.04～0.10范围 内;经微滤和超滤处理后清水经反冲洗泵送至UF出水槽，浓水回流到 MF进水槽再进行微滤MF和超滤UF膜分离处理，UF出水槽水再进行下 一步反渗透处理;
3)反渗透处理
反渗透的运行压力在1～10MPa，反渗透膜孔径小于1nm，只允许溶 剂和水透过，能截留小分子有机物和盐，脱盐率在95%以上;步骤2)的 UF出水槽水作为反渗透系统的进水，经输液泵和加压泵进入反渗透RO 膜组件，RO浓水通过阀门的控制实现全排放或一部分回流以提高RO系 统回收率，RO出水则直接进入RO出水槽以备回用水之用。
2.根据权利要求1所述的预防和消除造纸废水封闭循环系统中结垢的 方法，其特征在于，微滤膜或超滤膜的正向清洗操作是将微滤或超滤的进 水通过输液泵送到膜组件内对其进行清洗，微滤膜或超滤膜的反向清洗操 作是将微滤膜或超滤膜的出水通过反洗泵对膜进行清洗。
说明书
一种预防和消除造纸废水封闭循环系统中结垢的方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，涉及一种造纸领域的废水处理技 术，尤其是一种预防和消除造纸废水封闭循环系统中结垢的方法。
背景技术
目前，造纸工业发展速度比较快，其对减少造纸污染排放以及合理 有效利用资源提出新的要求。众所周知，制浆造纸工业不仅能源和自然 资源消耗量大，而且对环境污染严重，尤其是水污染即造纸废水污染， 它是制浆造纸工业排放的所有污染物中最严重的污染物。因此，怎样处 理造纸废水以及其循环回用是造纸工业非常重视的大问题。目前我国对 于造纸废水(尤其是废纸造纸废水)处理方面主要是研究循环利用和达 标排放这两方面的废水处理方法。
目前从国内外造纸废水处理技术的发展情况来看，造纸白水的封闭 循环回用是一种行得通的可实施的方法，许多造纸工作者也认可和赞同 这种废水回用的方法。随着造纸废水循环回用技术的不断发张，目前造 纸用水量已经有了很大的减少。
但随着废水封闭循环程度的提高和循环次数的不断增加，废水中危 害性和污染性物质会逐步积累，污染物质积累到一定程度时就会出现许 多不利的影响，这些不利影响包括：(1)造纸助剂效率降低;(2)胶黏 物沉积，纸机清洗次数增加;(3)加剧微生物的积累、设备腐蚀及其结 垢问题，尤其是结垢问题。CaSO4和来自填料和涂布层的碳酸钙盐与微 生物产生的挥发性脂肪酸缓的慢反应生成二氧化碳和钙离子，二氧化碳 会严重影响抄纸质量，钙离子会结垢。
目前，造纸废水循环系统中预防结垢的方法有很多种，大致可分为 3种：(1)化学法防垢，主要有加酸、加碱处理和石灰软化等;(2) 物理法防垢，主要有离子交换法等;(3)工艺法防垢，主要有投加阻垢 剂、缓蚀剂等。除此之外，近年来，在除垢技术上又有了新的突破，如 强磁防垢技术等。在实际应用中，防垢方法的选择要考虑到技术的经济 性、实用性和可行性。
我国小型或中型的造纸企业大部分情况下使用化学混凝、即气浮等 物化处理方式作为一级处理方法;采用厌氧+好氧等生化处理方式作为 二级处理方法来处理造纸废水，经过二级处理后的废水水质较好，完全 能够满足回用水要求，尽可能地回用到制浆或抄纸车间，使生产用水循 环使用。虽然处理后的回用水质有了很大的改善，但水的COD仍然很 高，回用会引起多种有机、无机物质富积，回用后将在系统中产生结垢、 电化学腐蚀等问题。为了减少或消除废水(主要是其中的溶解性固体) 对设备及管路腐蚀和结垢现象，同时也为了得到质量更好的回用水，进 一步降低单位产品的耗水量，需要对造纸废水进行深处理以去除较难处 理的盐类和低分子量的有机物，这就需要一种适合处理此类废水的工艺 方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种预防和消除 造纸废水封闭循环系统中结垢的方法，该方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：
一种预防和消除造纸废水封闭循环系统中结垢的方法，包括以下步 骤：
1)吸附、絮凝预处理
将经二级生化处理后的废水先经二沉池沉淀后，上清液采用改性粉 煤灰进行吸附、絮凝预处理，水温在常温条件下，添加50～200mg/L的 改性粉煤灰，以200r/min的转速搅拌1.0h后再静置0.5～2.0h后，去除 水中溶解性的悬浮物;
2)微滤和超滤处理
经预处理后废水进入膜分离反应器进水槽，通过加压输液泵依次送 至微滤MF和超滤UF膜组件进行膜分离处理，其中微滤法所分离组分 的直径在0.03～15μm，膜通量为15～20L/h;而超滤法所分离的组分直 径范围在0.001～0.05μm，膜通量为13～17L/h，操作压力控制在0.04～ 0.10范围内;经微滤和超滤处理后清水经反冲洗泵送至UF出水槽，浓 水回流到MF进水槽再进行微滤MF和超滤UF膜分离处理，UF出水槽 水再进行下一步反渗透处理;
3)反渗透处理
反渗透的运行压力在1～10MPa，反渗透膜孔径小于1nm，只允许 溶剂和水透过，能截留小分子有机物和盐，脱盐率在95%以上;步骤2) 的UF出水槽水作为反渗透系统的进水，经输液泵和加压泵进入反渗透 RO膜组件，RO浓水通过阀门的控制实现全排放或一部分回流以提高 RO系统回收率，RO出水则直接进入RO出水槽以备回用水之用。
进一步，以上微滤膜或超滤膜的正向清洗操作是将微滤或超滤的进 水通过输液泵送到膜组件内对其进行清洗，微滤膜或超滤膜的反向清洗 操作是将微滤膜或超滤膜的出水通过反洗泵对膜进行清洗。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.本发明整个处理流程相对简单，效果良好，设备占地面积小。
2.粉煤灰集吸附、絮凝及过滤于一体，本发明采用改性粉煤灰进行 吸附预处理，不但处理效果较好，价格低，而且粉煤灰资源化利用，不 会造成二次污染。
3.利用微滤、超滤以及反渗透结合的工艺方法，不但可以更高效率 地去除更小粒径的污染物质，得到更清洁的水质。而且此类方法属于物 理性处理法，操作方便，效果稳定可靠。
4.经本发明技术处理后的废水，不但完全满足回用水质要求，而且 水质甚至优于一般地表水清水水质。