申请日1996.07.12
公开(公告)日1997.03.12
IPC分类号C02F9/00; C02F1/66; C02F1/52; C02F1/24
摘要
本发明提供一种造纸废水的治理方法，首先将黑液、漂前中段水经微网过滤机回收纸浆后送第一混合池混合，然后在送气浮反应池的过程中加入酸，经分离出木质素后的混合水和经微网过滤机回收纸浆后的漂后中段水及加入的酸进第二混合池混合，混合水经特种滤料接触滤池过滤，然后向经过滤后的水在送第一平流式沉淀地过程中加入石灰乳，最后在送第二平流式沉淀池过程中加入絮凝剂及石灰乳，沉淀出污泥的水排放或回流。
権利要求書
1、一种造纸废水的治理方法，其特征是按以下次序的几个步骤进行：
——将蒸煮黑液与漂前中段水经微网过滤机回收纸浆后，送第一混合 池混合，混合水PH值为6～11;
——混合水在送气浮反应池过程中加入酸，控制混合水PH值为2～5;
——通过内循环式射流加压溶气气浮法从水中分离木质素;
——分离出木质素的混合水和经微网过滤机回收纸浆后的漂后中段水 及加入的酸进第二混合池混合，混合水PH值为2～4;
——混合水经特种滤料接触滤池过滤有机物及固体颗粒;
——向经过滤后的混合水在送第一平流式沉淀池过程中加入石灰乳， 控制PH值为7～10;
——沉淀出污泥的上清液在送第二平流式沉淀池过程中首先加入絮凝 剂，控制PH值为5～6.5;而后加入石灰乳，控制PH值为7—9;
——沉淀出污泥的水排放或回流使用。
2、根据权利要求1所述的一种造纸废水的治理方法，其特征在于所 述的絮凝剂是硫酸铝溶液。
3、根据权利要求1所述的一种造纸废水的治理方法，其特征在于在 气浮反应池中、进第一平流式沉淀池及进第二平流式沉淀池的输送过程中 分别加入助凝剂，其加入量依次分别为12～20PPM、15～25PPM及12～ 15PPM
4、根据权利要求3所述的一种造纸废水的治理方法，其特征在于所 说的助凝剂为聚丙烯酰胺。
5、根据权利要求1所述的一种造纸废水的治理方法，其特征在于经 第二平流式沉淀池沉淀出的污泥40-60%量做污泥回流。
6、根据权利要求1所述的一种造纸废水的治理方法，其特征在于经 第二平流式沉淀池沉淀出污泥的水通过砂滤池过滤后排放或回流使用。
7、根据权利要求1所述的一种造纸废水的治理方法，其特征在于所 说的酸是指生产中常用废酸。
8、根据权利要求7所述的一种造纸废水的治理方法，其特征在于所 说的废酸是指废硫酸。
说明书
一种造纸废水的治理方法
本发明涉及废水处理，尤其涉及造纸工业生产中废水的治理方法。
现有技术对造纸黑液和中段水治理，技术上比较成功的是大型木浆造 纸企业(年产量在20万吨以上)，但由于其工艺复杂，装置价值昂贵，操作 要求严格，投资大，运行费用高，因而，不适于中、小型草浆造纸企业使 用。
目前，中、小型造纸企业对造纸黑液和中段水只限于单项治理，如：
1、对造纸黑液的治理：
(1)燃烧法碱回收：该处理方法在国际上用于年生产能力为20万吨的 木浆厂，工艺成熟可靠，有较好的经济效益。国内也有用于年生产能力为 3万吨的草浆厂，其治理黑液亦取得一定成效，但对于众多的年生产能力 为万吨左右或更小生产能力的草浆厂，采用碱回收技术治理黑液出现许多 问题，由于草浆黑液硅含量较高、粘度大，影响到黑液蒸发、浓缩和燃烧 的正常运行，加上草浆洗浆比木浆困难，用水量大，故获得的黑液很稀 (达1°Be)，进行蒸发的能耗特别大。另外，草浆蒸煮时用碱量比木浆低， 黑液固形物中的总碱自然比不上木浆，用同样规模的设施来处理草浆黑液 获得的碱比木浆黑液大为减少，而且草浆黑液固形物的热值比木浆低，燃 烧不良时还需外加燃料(如重油等)焙烧，经济效益差，就不同规模碱回 收车间建设投资而言，日产30吨浆需配套碱回收工程投资4000万元，日产 50吨浆需6000万元，日产75吨需9000万元，日产100吨需12000万元。这样大 的投资对众多的中、小型造纸厂来说是难以实现的。
(2)蒸发浓缩生产木质素：该治理方案总投资比燃烧法碱回收低，能 消除黑液污染，但蒸发浓缩的费用很高，而且由于麦草含硅量高，使蒸发 器结垢严重，容易造成损害，连续运转困难。
(3)SO2资源化回收：这种处理方法使黑液中木质素资源得到了充分的 回收利用，木质素产品质量高，但由于SO2不能使黑液PH值达到较低的数 值，因而木素的提取率低，其次燃烧硫磺产生SO2，很可能会造成大气污染。
(4)加热酸析木素法：碱木素一般只溶解于PH>9的碱性液中，当PH <5时，木素从溶液中析出，该方法的优点是工程投资少，木素提取率高， 操作简单。缺点是必须用蒸汽将黑液加热到一定温度时才能达到满意的分 离效果，从而使运行成本较高。另外，木素的提取和脱水困难。
(5)常温助剂酸析木素法：在常温下用酸析法提取木素，需在加酸的同 时加入一定量助剂，使木素分离出来，但运行不稳定，很难应用于规模生 产，而且木素的提取和脱水困难。
2、中段水的治理：
对造纸中段水的处理主要有厌氧消化法和生化——絮凝法。由于造纸 中段水水量大，内含可生化物量相对较低，致使以上两种方法在工业生产 中效果较差，而且不能满足废水排放要求。
本发明的目的是提供一种工程治理投资少，适用范围广，连续运行稳 定，运行成本低且不会产生二次污染的造纸废水的治理方法。
本发明的目的可通过如下措施来实现：
本发明在充分考虑造纸厂生产过程中废水排放规律及水质复杂性的前 提下，从造纸废水的资源化利用出发，将造纸废水中的蒸煮黑液与漂前中 段水先合并通过第一步治理，再将其与漂后中段水混合进入第二步治理， 经第二步治理的混合造纸废水可达到排放标准但不稳定，为此可再进行第 三步治理。具体治理方法按以下次序的几个步骤进行：
将经沉砂池去除砂石、泥土等无机杂质的蒸煮黑液与漂前中段水通过 微网过滤机回收纸浆后送第一混合池混合，控制两种废水混合后PH值为6 ～11。所用微网过滤机的网目为：蒸煮黑液40～60目/cm2，漂前中段水 60～90目/cm2。
混合水在送入气浮反应池过程中加入酸，控制混合水PH值为2～5。此 时混合水中的木质素析出，然后通过内循环式射流加压溶气气浮法(常规 方法)将木质素从水中分离出来，再集中做脱水干化处理。
将经沉砂池去除废水中的砂石、泥土等无机杂质的漂后中段水通过微 网过滤机回收纸浆后的废水和经分离出木质素的混合水及加入的酸进第二 混合池混合，控制混合水的PH值为2～4。所用微网过滤机的网目为60～ 100目/cm2。
混合水经特种滤料接触滤池过滤有机物及固体颗粒。本特种滤料接触 滤池的滤料为双层，由无烟煤粒和铁屑组成，其中无烟煤粒径1.0～3.5mm， 滤层厚200～700mm，铁屑粒径0.5～7.0mm，滤层厚300～1200mm，滤池滤 速5～11m/h。混合水激发铁屑放出电子，产生活性铁离子游离于混合水中， 并与混合水中的有机物相互吸引络合。再向经过滤后的混合水在送第一平 流式沉淀池过程中加入石灰乳，控制PH值为7～10。在这一过程中，石灰 乳中的(OH)-与混合水中游离的活性铁离子产生反应：
Fea++3(OH)-�Fe(OH)3↓
3Fe2++6(OH)-�2Fe(OH)3↓ 氢氧化铁具有凝聚作用，可将混合水中的大量有机物凝聚在一起，送入 第一平流式沉淀池。经沉淀，氢氧化铁共聚物形成污泥沉淀于池底被定期 清除送入污泥二化场脱水后做堆肥处理，用于农业生产。
沉淀出污泥的上清液在送第二平流式沉淀池过程中首先加入絮凝剂， 控制PH值为5～6.5，而后加入石灰乳控制PH值为7～9，此时在混合水中形 成Al(OH)3絮凝物：
水解
Al(So4)3�2Ala++3(SO4)2-
Ala++3(OH)-�Al(OH)3↓ Al(OH)3在沉淀凝聚过程中不但吸附了混合水中残留的绝大部分有机物， 而且作用于混合水中的色素集团，使混合水彻底脱色。
沉淀出污泥的水排放或回流使用。
本发明的目的还可通过如下措施来实现：
前述的絮凝剂以硫酸铝溶液为优选方案。
在气浮反应池中、进第一平流式沉淀池及进第二平流式沉淀池的输送 过程中分别加入助凝剂，其加入量依次分别为12～20PPM、15～25PPM及12 ～15PPM，以使析出木质素形成大的絮凝体及增强氢氧化铁和氢氧化铝的 凝聚效果。
前述的助凝剂以聚丙烯酰胺为优选。
经第二平流式沉淀池沉淀出的污泥40-60%量用做污泥回流，其余部分 送污泥干化场处理。
经第二平流式沉淀池沉淀出污泥的水通过砂滤池过滤后排放或回流使 用。
前述的酸是指生产中常用废酸;其中以废硫酸为优选方案。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、本方法投资省，操作简单，运行稳定，2万吨浆/年生产规模的 纸厂用此方法处理废水工程投资400-500万元。
2.设备易于购置、而且维修管理方便。
3、运行成本低，每处理1m3废水，运行成本0.45-0.85元。
4、能达到对全部造纸废水彻底治理达标，而不象其他方法只局限于 黑液或中段水的治理。
5、在治理废水过程中充分回收利用资源，而且做到以废治废，化害 为利，变废为宝。
6、本方法在运行过程中不产生任何二次污染。
7、充分保证废水治理结果的稳定和高质量。