申请日2010.03.03
公开(公告)日2010.07.21
IPC分类号C02F1/52; C02F103/28; C02F1/28
摘要
本发明提供了一种提高高得率制浆废液絮凝预处理效果的一种新方法，适用于杨木、桉木和各种速生材原料采用APMP、PRC-APMP、BCTMP等制浆工艺高得率浆产生的综合废水。将生物处理剩余污泥加入高得率浆制浆废液中，加入量为0.1-0.5%，使污泥和废液有一段反应接触时间，然后再对废液进行絮凝处理，对于高得率浆废液，特别是APMP、BCTMP废液，絮凝处理采用硫酸铝钾和阳离子聚丙烯酰胺效果较好，采用此工艺对高得率制浆废液进行处理，COD去除率可达78-92.5%，SS去除率可达92-96.7%，比不用活性污泥直接进行絮凝处理COD去除率可提高10%-22%。
权利要求书
1.一种利用剩余污泥提高高得率浆废液絮凝处理效果的新方法，其特征在于将制浆废液生物过程中产生的剩余活性污泥添加到絮凝预处理过程中，利用活性污泥对污染物吸附特提高絮凝处理效果。
2.按照权利要求1所述提高絮凝处理效果的方法，适用于各种速生材原料采用APMP、PRC-APMP、BCTMP等高得率制浆工艺生制浆产生的综合废水的絮凝处理，尤其适用于采用絮凝预处理+生物处理的常见工艺流程。
3.根据权利要求1所述提高絮凝处理效果的方法，其特征在于将制浆废液生物处理过程中产生的剩余活性污泥添加到絮凝预处理过程中，利用活性污泥对废液中污染物的吸附作用，来提高絮凝处理的效果，然后对废液进行絮凝处理。
4.根据权利要求3所述提高絮凝处理效果的方法，首先将生物处理剩余活性加入高得率制浆废液中，加入量为0.1-0.5%，污泥和废液接触反应时间10-60min，pH值7.2-9.5，废水温度20-45℃，混合接触反应过程最好带有搅拌，搅拌强度以污泥不沉底为宜。
5.根据权利要求3所述处理方法，生物污泥接触反应结束后，对废水进行絮凝处理，絮凝处理采用硫酸铝钾和阳离子聚丙烯酰胺进行处理，加入顺序是硫酸铝钾前、阳离子聚丙烯酰胺后，两者加入时间间隔5-25秒或管道位置相距5-30m，硫酸铝钾用量50-350mg/l，阳离子聚丙烯酰胺用量2-50mg/l，CODcr去除率在45%-82%，SS去除率在55%-85%。
6.根据权利要求4、权利要求5所述处理工艺，高得率制浆废液经活性污泥助凝处理，COD去除率可达78-92.5%，SS去除率可达92-96.7%，比不用污泥助凝处理COD去除率可提高10%-22%。
7.本助凝方法对于其他高浓有机废水也具有一定助凝效果。
说明书
一种利用剩余污泥提高高得率浆废液絮凝处理效果的新方法
技术领域：
本发明属于工业废水处理领域，尤其涉及高得率制浆废液的絮凝预处理工段。
背景技术：
高得率制浆是我国制浆造纸工业资源节约的实践之一。近年来，高得率制浆特别是APMP、PRC-APMP、BCTMP等技术的开发利用提高了纤维原料的利用率，直接减少了纤维原料的消耗量，已经成为了近年来发展最快的浆种之一。
尽管APMP、PRC-APMP、BCTMP等高得率制浆过程中产生的污染量比普通化学制浆工艺大为减少，但与化学浆厂不同的是，高得率浆厂一般没有化学药品回收利用设施，制浆和漂白过程中从木材中溶出的物质全部进入废水中。以速生阔叶木为原料生产APMP浆为例，其废水排放量通常为20-30m3/t浆，BOD5和COD分别为20-100kg/t浆和60-250kg/t浆，并伴有大量的悬浮物、溶解性胶体物质和较深的颜色，高得率浆厂废水的CODCr可达5000-20000mg/L，BOD5则为COD的30%-45%，且含有多种毒性有机物包括对水生生物毒性大的RFA(resin andfatty acids)物质，因此，必须采取其它措施对其进行有效的治理。
目前，国内外对该类废水的处理一般采用两种途径进行处理，一是采用生物处理方式，二是采用减量化技术对废液进行处理。其中生物方法尤其是活性污泥法用的最多，减量化技术除少数应用实例外，大多还处在实验和研究开发阶段。
实际应用到生产中的生化处理工艺，由于高得率浆废液的组成比较复杂(有机物主要包括木素降解产物、树脂酸、脂肪酸、酚类、烷烃类及邻苯二甲酸酯类等)且含有大量生物毒性物质RFA，多采用“(絮凝)沉淀预处理+生物处理”或(絮凝)沉淀预处理+生物处理+深度处理的模式。由于高得率制浆不同于化学法制浆技术，成浆过程主要还是靠机械力量完成，因此废液中SS类物质含量较高，因此在生物处理前，为稳定处理系统，减少对生物处理系统污泥的影响，多先采用分离技术，去除废水中大量的SS物质。特别是生物处理采用厌氧+好氧模式的处理工艺，有助于厌氧污泥的保持。最常用的分离方法是沉淀和气浮方式来除去废水中悬浮物。为提高分离效果，絮凝处理是分离过程中所采用的最常用手段。采用絮凝沉降法平均可以去除80%以上的悬浮物质，采用溶气气浮法分离的絮凝处理，TSS去除率可以达到65%～95%。
絮凝处理对于废液中SS类物质和部分胶体物质有很好的去除效果，对溶解性和较小分子量的胶体物质去除效果受到很大限制。但从水处理系统本身考虑，将更多的污染物通过絮凝处理去除，可以大大减轻生物处理的负荷和运行压力，并可在一定程度上降低生物毒性物质的含量。为提高絮凝处理效果，在废液中加入吸附剂，依靠吸附剂对污染物的吸附特性，然后将吸附剂及污染物一并去除的吸附助凝研究不少，效果也十分显著，是提高絮凝处理效果的一个很好途径。国内学者采用活性白土、粉煤灰、超细滑石粉等吸附助凝剂对高浓淀粉厂废水、造纸废水等进行吸附助凝处理，都取得了很好的助凝效果。生物污泥作为一种高效吸附剂，在各种重金属吸附去除方面有很多应用。在废水处理助凝方面，也有众多应用，特别在生活污水处理方面。
将生物活性污泥加入高得率浆制浆废液中，利用生物污泥吸附作用，提高絮凝处理效果，对整个制浆废液处理系统的经济性和稳定性都有很大好处。同时将生物污泥加入制浆废液预处理系统中，虽会增加总污泥产生量，但由于生物污泥具有的优良的脱水性能，还有助于提高预处理污泥的脱水效果，因此有利于污泥的后续处理，对降低污泥脱水处理成本很有好处。
将剩余活性污泥加入的高得率制浆废液中，提高废液絮凝处理效果未见其他人报道。
发明内容
本发明提供了一种提高高得率浆制浆废液絮凝预处理效果的一种新方法，适用于杨木、桉木和各种速生材原料采用APMP、PRC-APMP、BCTMP等制浆工艺高得率浆产生的综合废水。
将生物处理剩余污泥直接加入高得率浆制浆废液中，加入量为0.1-0.5%，污泥加入后最好使污泥和废液有一段反应接触时间，以便使活性污泥可以和废液中污染物发生吸附反应，污泥和废液接触反应时间10-60分钟，污泥加入废液中，废液的pH值最好控制在7.2-9.5，一般采用APMP、BCTMP等高得率制浆工艺产生废液pH值基本在此范围内，所以应用时多数工艺不用对pH值进行调节，对以废液pH值不在此范围内的企业，建议对废液pH值进行适当调节，废液温度控制在20℃-45℃。在污泥和废液接触反应过程中，最好配有适当搅拌，以使废液和污泥有充分接触，并有利于污染物的传递，搅拌强度以使污泥处于悬浮状态为宜。
剩余生物污泥和废液反应一段时间后，再对废液进行絮凝处理，对于高得率浆废液，特别是APMP、BCTMP废液絮凝处理效果，絮凝处理采用硫酸铝钾和阳离子聚丙烯酰胺效果较好，首先加入硫酸铝钾，加入量在50-350mg/l，然后加入阳离子聚丙烯酰胺，两者加入时间间隔5-25秒或管道位置相距5-30m，使硫酸铝钾和废液以及活性污泥有一个反应时间，以便絮体可以更好的形成，阳离子聚丙烯酰胺用量2-50mg/l，采用此工艺对高得率制浆废液进行处理，COD去除率可达78-92.5%，SS去除率可达92-96.7%，比不用活性污泥直接进行絮凝处理COD去除率可提高10%-22%。
实施例1 棉秆高得率浆废液处理
废水原始指标：CODcr：10650mg/l，SS：2500mg/l，pH：8.7
污泥加入量0.2%、污泥接触反应时间30min、pH值8.7、温度35℃、搅拌转速150rpm、硫酸铝钾用量150mg/l、PAM用量10mg/l。
处理后CODcr：1860mg/l，SS：82.5mg/l，pH：8.25
COD去除率：82.5%，SS去除率：96.7%。
比不加污泥助凝COD去除率提高了18个百分点。
实施例2 桉木APMP制浆废液处理情况
废水原始指标：CODcr：7360mg/l，SS：2150mg/l，BOD5：2260mg/l，pH：8.41污泥加入量0.25%，污泥接触反应时间15min，、pH值8.41，温度30℃，搅拌转速150rpm、硫酸铝钾用量100mg/l、PAM用量10mg/l。
处理后CODcr：1540mg/l，SS：95mg/l，pH：8.21COD去除率：79.1%，SS去除率：95.6%。
比不加活性污泥提高了10个百分点。