申请日2012.12.05
公开(公告)日2013.04.03
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种利用超滤膜深度处理废纸制浆造纸综合废水的方法。采用方法要点是将废纸制浆造纸废水二级处理工段出水通入间歇板式膜过滤器，通过超滤膜分离过程，最终分别得到废纸制浆造纸综合废水膜分离深度处理的浓缩液和透过液，透过液可直接回用废纸制浆造纸工段或达标外排。该种方法快速、高效，不产生二次污染，特别适用于废纸制浆造纸综合废水的深度处理过程。本发明将废纸制浆造纸综合废水的二级处理工段出水进行了超滤膜深度处理，进一步提高了废水的净化效率，实现了废纸制浆造纸综合废水绝大部分循环回用，减少了生产过程清水消耗，降低了外排废水污染负荷，具有重要的实际生产意义。
权利要求书
1.一种利用超滤膜深度处理废纸制浆造纸综合废水的方法，其特征在于， 包括以下步骤：
1)将废纸制浆造纸综合废水经过60目斜筛过滤，斜筛安装角度40度，获 得固形物粒径小于等于0.3mm的预过滤废水;
2)向步骤1)得到的预过滤废水中投入0.3~0.5mg/L聚合氯化铝，快速搅 拌5~10min，再投入0.1~0.2mg/L聚丙烯酰胺，搅拌均匀后沉降10~20min，进 行泥水分离取上层清液，即为絮凝沉淀处理出水;
3)将步骤2)得到的絮凝沉淀处理出水加入活性污泥浓度为2600~2800g/L 曝气池中，连续曝气24h，上述曝气过程溶解氧控制在4~5mg/L之间，进行泥 水分离取上层清液，即为好氧处理出水;
4)将步骤3)得到的好氧处理出水通入间歇板式膜过滤器，通过调整间歇 板式膜过滤器机械搅拌开关控制膜过滤器内转子转速100~300rpm，通过调整间 歇板式膜过滤器加热开关控制预过滤废水温度30~50℃，通过调整间歇板式膜过 滤器氮气开关控制膜过滤器内压强0.1~0.3MPa，通过计量膜分离透过液体积控 制膜分离过程体积减少因子到达0.8~0.9，停止整个膜分离过程，最终分别得到 废纸制浆造纸综合废水膜分离深度处理的浓缩液和透过液。
2.根据权利要求1所述的一种利用超滤膜深度处理废纸制浆造纸综合废水 的方法，其特征在于：所述的废纸制浆造纸综合废水为旧瓦楞纸箱、旧杂志纸、 旧新闻纸制浆造纸过程产生的综合废水中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种利用超滤膜深度处理废纸制浆造纸综合废水 的方法，其特征在于：所述的超滤膜为聚醚砜膜、聚偏二氟乙烯膜、再生纤维素 膜中的一种，其截留分子量为50~100kDa，优选100kDa。
说明书
一种利用超滤膜深度处理废纸制浆造纸综合废水 的方法
技术领域
本发明涉及一种膜分离深度处理废纸造纸废水的方法，特别涉及一种利用超 滤膜深度处理废纸制浆造纸综合废水的方法，属于制浆造纸工程领域。
背景技术
造纸工业是国民经济的重要基础原材料产业，纸和纸板的消费量已经成为衡 量一个国家现代化水平和文明程度的重要标志。利用废纸为原料的制浆造纸过 程，不但可节约天然纤维资源，重复使用废弃物料，还可降低造纸过程污染排放 负荷，保护自然环境。废纸制浆造纸废水主要来源于废纸的制浆、脱墨、漂白、 打浆、净化筛选和纸机湿部等工段，具有排放量大，含油墨、纤维、填料及助剂 等悬浮物，SS、CODCr、BOD5等污染指数高，颜色较深，含毒性氯化物等特点。 目前，废纸制浆造纸企业产生的废水主要采用传统二级处理方式，即废水先流经 格栅，截留除去轻质杂物;然后经过沉砂池除去砂石、沉淀池除去重质杂物;再 进入厌氧+好氧生化处理系统，除去废水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质以 降低废水污染负荷。
2008年6月25日，环境保护部和国家质检总局联合发布了《制浆造纸工业 水污染物排放标准》(GB3544-2008)，并于2008年8月1日起开始实施。相对于 GB3544-2001标准，“新标准”中CODCr、BOD5、SS指标的排放限值降低了大约 50-70%，同时增加了色度、总氮、总磷、氨氮以及AOX排放限值，对于容易发 生水环境污染问题而需要重点保护的水体，还制定了水污染物特别排放限值。在 此国家政策背景下，废纸制浆造纸企业若继续沿用传统的二级处理方式处理废 水，将很难达到国家“新标准”排放要求;另一方面，若将该种方式处理出水直接 回用于废纸制浆造纸工段，由于存在二级处理难于去除的溶融有机物和溶解盐， 这些物质将在生产过程中不断积累，容易造成“阴离子垃圾”在废纸处理系统中积 聚，不但会对系统运行造成不同程度破坏，而且对成纸质量会产生严重影响。
从20世纪70年代膜分离技术首次引入制浆造纸工业领域后，经历了40多 年的发展，目前主要应用于制浆造纸过程的漂液净化、涂料回收和造纸生产废水 回用等废水处理工段。在废纸制浆造纸废水深度处理领域，中国专利(ZL 200810119225.3)“一种废纸制浆造纸废水的深度处理方法及处理系统”利用由 预混凝池、混凝反应池、混凝沉淀池、高级氧化处理装置、臭氧催化氧化装置与 生物膜接触氧化装置依次连接形成的废水深度处理系统处理废纸制浆造纸废水， 使出水不仅达到一级排放标准，而且可达到工业回用水要求;中国专利(ZL 200910098176.4)“一种废纸造纸废水处理及回用方法”采用高效沉淀池，降低 药剂投加量，减少污水回用的阴离子垃圾，纳污过滤出水与生化处理出水两次污 水回用，提高了废纸造纸废水的回用率;中国专利(ZL200910098178.3)“复合 厌氧好氧处理废纸造纸废水的工艺”利用厌氧颗粒污泥吸附细小的纤维，减少厌 氧滤池滤料结球，提高厌氧处理整体效果，实现了污水处理设施稳定运行、降低 污水处理运行成本的目的;美国专利(US005846378A)“Treatment of solid containing material derived from effluent of wastepaper treating plant”采用高温煅烧 技术处理脱墨废纸制浆造纸废水，使其废水中的有机物质和水分分解蒸发，获得 氧化钙等无机组分，用于纸张填料的生产;美国专利(US005683590A)“Treatment of waste paper”采用氧气环境中持续升温的方法处理废纸制浆造纸废水，使其废 水中的有机物质氧化分解，获得水溶液中分散均匀的碳颗粒，以用于其他有机材 料的制备。截至目前，还未见到利用膜分离技术深度处理废纸制浆造纸综合废水 的相关工艺技术出现。
因此，鉴于造纸工业环保形势的日趋严峻，为了实现降低出水污染以达到国 家“新标准”排放要求，增加循环回用以减少清水消耗的目标，开发适于废纸制浆 造纸废水的新型膜分离深度处理循环回用技术，意义尤为重要。
发明内容
为了克服目前废纸制浆造纸企业普遍存在的废水排放总量高，环境污染负荷 大，生产清水用量多，难以达到国家“新标准”等实际问题，本发明的目的是提 供一种利用超滤膜深度处理废纸制浆造纸综合废水的方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是采用以下步骤：
1)将废纸制浆造纸综合废水经过60目斜筛过滤，斜筛安装角度40度，获 得固形物粒径小于等于0.3mm的预过滤废水;
2)向步骤1)得到的预过滤废水中投入0.3~0.5mg/L聚合氯化铝，快速搅 拌5~10min，再投入0.1~0.2mg/L聚丙烯酰胺，搅拌均匀后沉降10~20min，进 行泥水分离取上层清液，即为絮凝沉淀处理出水;
3)将步骤2)得到的絮凝沉淀处理出水加入活性污泥浓度为2600~2800g/L 曝气池中，连续曝气24h，上述曝气过程溶解氧控制在4~5mg/L之间，进行泥 水分离取上层清液，即为好氧处理出水;
4)将步骤3)得到的好氧处理出水通入间歇板式膜过滤器，通过调整间歇 板式膜过滤器机械搅拌开关控制膜过滤器内转子转速100~300rpm，通过调整间 歇板式膜过滤器加热开关控制预过滤废水温度30~50℃，通过调整间歇板式膜过 滤器氮气开关控制膜过滤器内压强0.1~0.3MPa，通过计量膜分离透过液体积控 制膜分离过程体积减少因子到达0.8~0.9，停止整个膜分离过程，最终分别得到 废纸制浆造纸综合废水膜分离深度处理的浓缩液和透过液。
所述的废纸制浆造纸综合废水为旧瓦楞纸箱、旧杂志纸、旧新闻纸制浆造纸 过程产生的综合废水中的一种。
所述的超滤膜为聚醚砜膜、聚偏二氟乙烯膜、再生纤维素膜中的一种，其截 留分子量为50~100kDa。
上述步骤4)中的体积减少因子(VRF)即Volume Reduction Factor,不同的文献有 不同的译法，有的称为浓缩因子，有的称为体积减少因子，如授权的专利 ZL200910236506.1“一种碱性过氧化氢化学机械制浆废水的膜浓缩与回用方法”。
与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：
本发明将废纸制浆造纸综合废水传统二级处理工段出水继续进行超滤膜深 度处理，进一步提高了废水的净化效率，在不影响系统运行和产品质量的前提下， 实现废纸制浆造纸综合废水绝大部分循环回用，从而减少了生产过程清水消耗， 同时降低了外排废水污染负荷，达到国家“新标准”排放要求，具有重要的经济和 社会效益。