公布日：2023.12.05
申请日：2023.10.16
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C25B1/04(2021.01)I;C25B9/00(2021.01)I;C25B15/00(2006.01)I;C02F103/28(2006.01)N;C02F1
/00(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/467(2023.01)N;C02F1/463(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/
40(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/76(2023.01)N;C02F1/62(2023.01)N
摘要
本发明公开了造纸废水的处理系统以及处理方法，解决了造纸废水处理成本高和处理效果差的技术问题。处理系统包括：第一过滤单元，用于去除废水中粒度大于等于5μm的杂质，输出第一液体；除重单元，用于去除第一液体中的多价金属离子和油类杂质，输出第二液体；电解制氢氧化单元，用于去除第二液体中的有机物并生成氢气，第三液体；电解絮凝单元，用于在第三液体的污染物含量大于等于设定值时对第三液体进行电解处理，输出第四液体和第一固液混合物；消毒单元，用于在第三液体的污染物含量小于设定值时对第三液体进行电解处理以及对第四液体进行消毒处理，输出第五液体；第二过滤单元，用于去除第五液体中粒度大于等于0.5μm的杂质，输出回用产水。
权利要求书
1.造纸废水的处理系统，其特征在于：包括：第一过滤单元，用于去除废水中粒度大于等于5μm的杂质，输出第一液体；除重单元，用于去除第一液体中的多价金属离子和油类杂质，输出第二液体；电解制氢氧化单元，用于去除第二液体中的有机物并生成氢气，第三液体；电解絮凝单元，用于在第三液体的污染物含量大于等于设定值时对第三液体进行电解处理，输出第四液体和第一固液混合物；消毒单元，用于在第三液体的污染物含量小于设定值时对第三液体进行电解处理以及对第四液体进行消毒处理，输出第五液体；第二过滤单元，用于去除第五液体中粒度大于等于0.5μm的杂质，输出回用产水。
2.如权利要求1所述的造纸废水的处理系统，其特征在于：所述第一过滤单元包括：粗细格栅，所述粗细格栅处理废水并得到格栅产水和栅渣；第一微滤设备，所述第一微滤设备处理格栅产水并得到第一液体。
3.如权利要求2所述的造纸废水的处理系统，其特征在于：所述除重单元包括：混凝沉淀池，第一液体与絮凝剂和沉淀剂在混凝沉淀池中反应生成絮凝沉淀料液；气浮设备，所述气浮设备处理絮凝沉淀料液并得到第二液体、浮渣和第二固液混合物。
4.如权利要求3所述的造纸废水的处理系统，其特征在于：还包括对栅渣和浮渣进行处理的纤维回收单元。
5.如权利要求3所述的造纸废水的处理系统，其特征在于：还包括对第一固液混合物和第二固液混合物进行固液分离处理的固液分离单元；所述固液分离单元包括：集泥池，所述第一固液混合物和第二固液混合物流入集泥池中自然沉降后得到浮泥水和第三固液混合物；板框压滤机，所述板框压滤机处理第三固液混合物后得到压滤液和滤饼。
6.如权利要求5所述的造纸废水的处理系统，其特征在于：还包括调节池，所述第一液体、浮泥水和压滤液在调节池中混合后再流入混凝沉淀池。
7.如权利要求1所述的造纸废水的处理系统，其特征在于：所述电解制氢氧化单元包括第一电解设备，所述第一电解设备的阳极为Ti合金或Pt合金，阴极为石墨。
8.如权利要求1所述的造纸废水的处理系统，其特征在于：所述电解絮凝单元包括第二电解设备，所述第二电解设备的阳极为铁碳合金，阴极为碳。
9.如权利要求1所述的造纸废水的处理系统，其特征在于：所述第二过滤单元包括第二微滤设备，所述第二微滤设备处理第五液体并得到回用产水。
10.造纸废水的处理方法，其特征在于：采用权利要求1-9之一所述的造纸废水的处理系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供造纸废水的处理系统以及处理方法，以解决现有技术中造纸废水处理成本高和处理效果差的技术问题。
为了实现上述目的，本发明首先提供了造纸废水的处理系统，技术方案如下：
造纸废水的处理系统，包括：
第一过滤单元，用于去除废水中粒度大于等于5μm的杂质，输出第一液体；
除重单元，用于去除第一液体中的多价金属离子和油类杂质，输出第二液体；
电解制氢氧化单元，用于去除第二液体中的有机物并生成氢气，第三液体；
电解絮凝单元，用于在第三液体的污染物含量大于等于设定值时对第三液体进行电解处理，输出第四液体和第一固液混合物；
消毒单元，用于在第三液体的污染物含量小于设定值时对第三液体进行电解处理以及对第四液体进行消毒处理，输出第五液体；
第二过滤单元，用于去除第五液体中粒度大于等于0.5μm的杂质，输出回用产水。
作为上述的造纸废水的处理系统的进一步改进：所述第一过滤单元包括：
粗细格栅，所述粗细格栅处理废水并得到格栅产水和栅渣；
第一微滤设备，所述第一微滤设备处理格栅产水并得到第一液体。
作为上述的造纸废水的处理系统的进一步改进：所述除重单元包括：
混凝沉淀池，第一液体与絮凝剂和沉淀剂在混凝沉淀池中反应生成絮凝沉淀料液；
气浮设备，所述气浮设备处理絮凝沉淀料液并得到第二液体、浮渣和第二固液混合物。
作为上述的造纸废水的处理系统的进一步改进：还包括对栅渣和浮渣进行处理的纤维回收单元。
作为上述的造纸废水的处理系统的进一步改进：还包括对第一固液混合物和第二固液混合物进行固液分离处理的固液分离单元；所述固液分离单元包括：
集泥池，所述第一固液混合物和第二固液混合物流入集泥池中自然沉降后得到浮泥水和第三固液混合物；
板框压滤机，所述板框压滤机处理第三固液混合物后得到压滤液和滤饼。
作为上述的造纸废水的处理系统的进一步改进：还包括调节池，所述第一液体、浮泥水和压滤液在调节池中混合后再流入混凝沉淀池。
作为上述的造纸废水的处理系统的进一步改进：所述电解制氢氧化单元包括第一电解设备，所述第一电解设备的阳极为Ti合金或Pt合金，阴极为石墨。
作为上述的造纸废水的处理系统的进一步改进：所述电解絮凝单元包括第二电解设备，所述第二电解设备的阳极为铁碳合金，阴极为碳。
作为上述的造纸废水的处理系统的进一步改进：所述第二过滤单元包括第二微滤设备，所述第二微滤设备处理第五液体并得到回用产水。
为了实现上述目的，本发明其次提供了造纸废水的处理方法，技术方案如下：
造纸废水的处理方法，采用上述第一方面所述的造纸废水的处理系统。
本发明的造纸废水的处理系统以及处理方法的有益效果如下：
首先，在本发明的造纸废水的处理系统以及处理方法中，不再采用生化方式去除有机物，而且通过电解制氢氧化单元直接利用废水中原有的氯离子，一方面利用氯离子在阳极失去电子变成氯气，氯气水解成氯离子和次氯酸，次氯酸及其生成羟基自由基(·OH)能够深度氧化去除有机污染物，另一方面，同时在阴极电解生成氢气，进行收集后可以作为清洁能源。可见，相比于生化方式而言，本发明的电解制氢氧化单元具有以下优点：(1)不采用生物药剂，整体用水量较小，节约了药剂费、水费和后续处理费用；(2)制氢耦合氧化反应器占地较小，不用沉淀池，也几乎没有污泥产生；(3)直接反复利用造纸废水中原有的氯离子，大大减缓氯离子对阳极金属和后端设备的腐蚀；(4)采用绿电即可以完全满足需求，能源花费较少，且产生的清洁能源氢气可以产生直接经济效益，整体经济效益显著提升。
其次，本发明在电解制氢氧化单元之前依次采用第一过滤单元和除重单元去除废水中易于去除的有机物以及其他杂质如悬浮物、油类和颗粒物等杂质，有效降低了电解制氢氧化单元的处理量，提升了制氢效率和氧化效率。
进一步地是，由于造纸废水的污染物含量波动较大，当电解制氢氧化单元输出的第三液体中的污染物含量较高时，一方面可以延长第二液体在电解制氢氧化单元的停留时间以提升氧化效果，另一方面可以通过电解絮凝单元不断电解生成Fe3+进而逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂，有效地吸附、凝聚第三液体中的污染物，从而对第三液体中的污染物进行进一步处理，深度去除有机污染物。
综上可知，本发明的造纸废水的处理系统的构造简单，投资和运行成本低，不仅能够实现有机物的深度去除，而且可以回收得到氢气资源，有效解决了现有技术中造纸废水处理成本高的技术问题，具有极强的实用性。
（发明人：何志;何劲松;赵聪;何珂桥）