專利名稱：漿粕廢水的綜合處理方法
技術領域：
本發明屬于環境保護工程領域，具體涉及一種漿粕廢水的處理方法。 背Jft技術漿粕廢水主要是指在利用棉短絨和堿液在髙溫下蒸煮提取其中的纖維素的 同時產生的大量黑液，漿粕廢水按來源分為①漿粕黑液濃黑液和稀黑液② 漂前廢水；③漂后廢水(白水)。其中的②、③合稱為漿粕中段廢水。槳粕廢水 中殘留有纖維素、半纖維素、堿、棉短絨含有的溶解于堿的木質素(統稱堿木質 素或木質素)，以及在蒸煮過程中產生的其他產物，使其化學需氣量COD值可 達到13000mg/L以上，pH值也可高達12~14左右。是一種易對環境產生較大污 染的廢水，需要在排放前進行無害化處理。在"漿粕黑液處理工程的設計與運行"(曾科，買文寧，張軍峰，李如海工 業用水與廢水2002 ; 33 (3): 48-50)中公開了一種漿粕黑液的處理方法，該 方法主要采用了水解池中水解酸化降低pH值，厭氧復合床反應器(UBF)進行 厭氧處理降低COD (化學需氧量)和BOD (生物需氧量)，再用序批式活性污 泥法(SBR)進行好氧曝氣，混凝沉淀池中加聚合氯化鋁進行凝絮反應。該方法 存在水解反應速度慢、效率低；厭氧反應污泥易流失，且運行不穩定；厭氧反應 器及SBR好氧生化池占地面積大；木素處理工藝設計不合理，對黑液色度難以 在很大程度上去除等方面的缺點和不足。在申請號為200410024334.9中國專利申請"棉漿粕黑液水、粘膠纖維廢水 綜合處理方法"中公開了將棉漿粕黑液在鍋爐文丘里-水膜除塵器內與鍋爐煙氣 充分接觸后在用粘膠纖維生產過程中的廢水進行酸化，然后進行凝絮反應，最后 用活性污泥法進行好氧生化處理。該方法存在黑液色度去除效率低未采用厭氧 工藝，增加活性污泥好氧生化負荷，導致其COD去除率不穩定，出水水質也隨 之不穩定，且運行的控制難度增大等方面的缺點和不足。目前的處理方法雖然能起到一定作用，但總體上均存在以下缺點和不足1、 技術不成熟，難以對漿粕黑液進行根本性的處理；2、處翠過程中許多關鍵歩驟 所的關鍵設備不能穩定運行，比如VTBR塔及內電解反應裝置等，導致出水的
水質不穩定；3、在工藝方案選擇時，對廢物資源合理、綜合利用不足，廢水處 理過程中產生的廢物未能加以利用，容易造成二次污染；4、未能從整體上、較 全面細致的考慮每個處理單元的負荷和穩定性，從而導致其處理單元出現問題， 影響出水水質。 發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種方法簡便，處理效果好，并能以廢治 廢，綜合利用資源的漿粕廢水處理方法。該方法包括以下步驟a、 使鍋爐煙氣通過漿粕黑液，將漿粕黑液的pH值降至7 8;b、 將經過步驟a處理的漿粕黑液進行厭氧生化反應，去除漿粕黑液中 40%~50%的COD;c、 在經過厭氧生化處理后的漿粕黑液中加入酸性廢水使其pH值降低至2一， 析出木質素，并去除25%~50%的COD;d、 用堿性廢水將經過步驟c處理的漿粕黑液調節pH值至6以上，與漿粕 中段廢水混合后再進行好氧生化處理；e、 在經過好氧生化處理后的漿粕廢水中添加絮凝劑，進行化學絮凝處理至 各指標達標，排放。其中，歩驟b中所述的厭氧生化反應是使用IC厭氧生化反應器進行。 其中，歩驟c中所述的酸性廢水是紡絲生產過程產生的pH值小于2的粘膠纖維去酸水。上述的粘膠纖維去酸水中主要含有H2S04、 ZnS04及Na2S04,其COD —般為500mg/L左右。其中，步驟c中所述的堿性廢水是紡絲生產過程產生的pH值為11~13的廢堿水。其中，歩驟d中所述的好諷生化處理為先進行活性污泥法處理，后進行生物接觸氧化法處理的兩級好氧生化處理。其中，步驟e中所述的絮凝劑是聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺中的至少一種。 本發明漿粕廢水處理方法的簡要流程為漿粕黑液一鍋爐煙氣調節pH值一IC厭氧反應器行厭氧處理一酸析沉淀一廢堿水回調pH值一與中段廢水混合一兩級好氧生化處理一化學絮凝一達標排放。本發明漿粕廢水處理方法采用鍋爐煙氣降低漿粕黑液pH值。該方法原理為利用煙氣中的S02及C02與漿粕黑液中的強堿性物質起中和反應而降低黑液的pH值，反應過程為S02+NaOH—Na2S03, C02+NaOH—Na2C03,整個過程為吸 收過程，按反應原理可以很容易地控制好氣液比，以使漿粕黑液pH值降低到要 求值。使用鍋爐煙氣降低漿粕黑液pH值時所采用的裝置可用一套普通的煙氣洗 滌塔(和煙氣脫硫塔類似)，不存在大量的土建問題，投資較低。 一種優化的方 案是對煙氣洗滌塔的洗滌噴淋裝置進行調整，提髙黑液與煙氣的接觸效率。另一 種優化的方案是在煙氣洗滌塔內部設置傳質效率髙的填料及均勻布水的噴頭，能 加快黑液的吸收速率，縮短停留時間，降低運行成本。整個煙氣降pH值處理系 統運行很穩定，也給后續厭氧處理的穩定運行提供前提保證，能以廢治廢，降低 運行費用及減少煙氣排污費環境效益表現在黑液pH值得到降低，根據其原理 可知，在處理的過程中S02被黑液吸收，同步脫硫，減少S02的排放量，有效改 善大氣環境。本發明漿粕廢水處理方法步驟b中所述的厭氧生化反應過程中，優選荷蘭帕 克公司研發的IC厭氧反應器，其反應器的容積負荷為10 15kgCOD/ (m3.d)， 設有專門的沼氣收集及處理裝置，安全性能好，還可加以利用。使用高效、濃度 高、抗負荷性能好的厭氧顆粒污泥，在反應器內呈流化狀態，泥齡(SRT)較長， 大于廢水在反應器中的停留時間(HRT)，延長了厭氧污泥與廢水的接觸時間， 與廢水接觸更為充分，加速廢水中有機物分解，使得處理效果穩定，且無霈設置 沉淀池。再次，該IC厭氧反應產生的剩余厭氧顆粒污泥還可以出售作為其他污 水場的接種污泥，有一定的經濟效益。本發明歩驟e中所添加的絮凝劑可以是本領域常規的絮凝劑，優選為聚合氯 化鋁與聚丙烯酰胺，其添加量為氣化鋁PAC在20(K500mg/L;聚丙錄酰胺PAM 在l~3mg/L。經本發明處理過程中產生的木素(主要是木質素、半纖維素、及少量懸浮膠 粒等)可以用于堆肥或用作為鍋爐燃料；產生的污泥經檢測合格后可以外運用 于鍋爐燃料或直接填埋；本發明方法處理后的廢水經檢測后符合《污水綜合排放 標準》(GB8978-1996) (COD^100mg/L， BOD5〇20mg/L， SS蕓70mg/L)的要 求并進行排放。本發明的有益效果在于本發明方法對漿粕廢水中的槳粕黑液和中段廢水采 用分段處理的方法，提高了處理效率，節約了成本；同時在處理過程中以鍋爐煙氣、酸性廢水及廢堿水等常規的污染物做為處理原料，并能產生有經濟效益的產
物，實現了以廢治廢的綜合協同處理。實踐證明，本發明簡便有效，可靠性高， 能持續穩定地處理漿粕廢水，排放產物均符合國家相關標準。能大大節約企業的 運行成本，有利減輕環境水體受污染的程度，改善廠區周邊居民的生活環境，具 有很好的經濟效益和社會效益。
圖1為本發明漿粕廢水綜合處理方法的工藝流程示意圖。
具體實施方式
以下通過實施例形式的具體實施方式
對本發明的上述內容再作進一步的詳 細說明。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實例。凡基于本 發明上述內容所實現的技術均屬于本發明的范圍。 實施例一 用本發明棉漿粕廢水綜合處理方法處理棉漿粕廢水1、 將pH值范圍為12~14， COD量約為13000mg/L, SS含量范圍為 350~500mg/L棉漿粕黑液用泵抽送到污水場黑液調節池，池前設有100目普通尼 龍過濾網對其進行過濾，除去黑液中攙雜的懸浮纖維素。2、 用泵將漿粕黑液提升至煙氣洗滌塔中，漿粕黑液從塔內上方均勻布下， 煙氣由引風機從塔下通入，氣液比控制在200: l左右，使漿粕黑液的pH值降 低至7.8-8.0。3、 然后將漿粕黑液送入預酸化池中，在池中計量加入微生物生長所需的尿 素和磷酸鹽，按COD: N: 1'為350 500: 5: l的量添加，均勻混合然后用純 C02將漿粕黑液的pH值微調至pH值為6.8~7.2。4、 將預酸化后的漿粕黑液泵入IC厭氧反應器內，在反應器內厭氧顆粒污泥 作用下，分解其中有機物，此時IC反應器容積負荷可達到15kgCOD/m3.(1,停留 時間為12小時。COD去除率達50。/。。5、 將經過IC厭氧生化反應后的漿粕黑液，再通過污水泵抽送到酸析池中， 與紡絲產生的pH為l.O左右的粘膠纖維去酸水在框式攏拌機挽拌下反應，轉速 為6r/min，反應時間為10-20分鐘，使pH值進一歩降低至4以下，漿粕黑液中 的木質素析出，并在后續木素沉淀池中沉淀木質素通過濃縮、離心脫水后干燥用 于鍋爐焚燒發電；上清液流入綜合調節池內。6、 酸析后上清液在綜合調節池內與紡絲生產過程中產生的廢堿水 (COD400mg/L， pH12~13)反應，將強酸性上清液的PH值回調至中性，滿足 進行好氧生化反應的要求；此時，漿粕中段廢水也通過100目普通尼龍過濾網濾 掉懸浮的纖維素，再與調節后的黑液均勻混合，整體進入兩級好氧生化池進行好 氧生化處理。7、 綜合調節池的綜合廢水通過泵送至由前端活性污泥好氧生化池和后端接 觸氧化好氧生化池構成的兩級好氧生化池中進行好氧生化反應。活性污泥好氧生 化池采用傳統的、曝氣管好氧曝氣方式；接觸氧化好氧生化池設有彈性填料，利 用微生物的掛膜作用，提髙好氧污泥負荷并設有污泥回流裝置，回流比50%; 采用離心式鼓風機進行好氧曝氣，維持池中溶解氧控制在l~3mg/L之間，污泥 濃度控制在3一g/L之間，水力停留時間為20小時，生化池出水流入兩座沉淀池 中完成固液分離，上清液流入下一工序絮凝反應池中；好氧生化產生的剩余污泥 排入污泥濃縮池，經過帶式壓濾機脫水后變成75~80%左右的泥餅，與廠區內自 備電站用煤混合進行鍋爐焚燒，消除污泥的二次污染。8、 經過好氧生化處理、沉淀后的上清液流入絮凝反應池中，計量加入PAC 和PAM，采用三段框式攪拌方式，轉速分別為10.8r/min， 7.5r/min及5.2r/min, 使廢水的懸浮顆粒充分與PAC和PAM接觸、絮凝；其中PAC濃度配制為10%, 噸廢水加入量為0.2~0.5kg; PAM濃度配制為0.1%，噸廢水加入量l~3g;廢水 中懸浮顆粒與PAC接觸反應后，出現較大絮體，再在PAM絮凝作用下，絮體逐 漸增大，并在后續終沉池沉淀；產生的污泥與好氧生化產生的剩余污泥一起進入濃縮、脫水系統進行處理后，送入鍋爐焚燒。經檢測，處理后的漿粕廢水中COD蕓100mg/L, BOD5S20mg/L, SS^70mg/L， pH=6~^,色度差50倍，達到 《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)—級排放標準，按規定進行了排放。 實施例二使用本發明棉漿粕廢水綜合處理方法處理棉漿粕廢水1 、將COD量為13000mg/L， pH值為12~14， SS含量為400~500mg/L的棉 漿粕黑液用泵抽送到污水場黑液調節池，池前設有80目普通尼龍過濾網對其進 行過濾，除去黑液中攙雜的懸浮纖維素。2、 用泵將漿粕黑液提升至布置有圓柱形多孔髙傳質填料的煙氣洗滌塔中， 漿粕黑液從塔內上方均勻布下，煙氣由引風機從塔下通入，在填料中充分接觸、 反應，氣液比控制在100~300: 1，從而將漿粕黑液的pH值降低至7.5~9.0。3、 然后將漿粕黑液送入預酸化池中，在池中計量加入微生物生長所需的營 養鹽(尿素和磷酸鹽；用量按照COD: N: P-500: 5: 1添加，均勻混合；用純 C02對漿粕黑液的pH值進行微調到6.8~7.2之間。4、 將預酸化后的漿粕黑液泵入UASB厭氧生化反應器內，在反應器內厭氧 污泥作用下，分解其中有機物，此時UASB反應器容積負荷可達到 2.5kgCOD/m3.d，停留時間為12小時，COD去除率達30W;出水在沉淀池沉淀， 上清液流入酸析池并設有污泥回流裝置，回流比為50%;厭氧污泥經過濃縮、 壓榨脫水后用于鍋爐焚燒，消除二次污染。5、 經過UASB厭氧生化反應器處理后的漿粕黑液，再通過污水泵抽送到酸 析池中，與工業用硫酸產生的強酸性廢水在框式攪拌機攪拌下反應，轉速為 6r/min，反應時間為30分鐘，使pH值進一步降低至2.0以下，漿粕黑液中的木 質素析出，并在后續木素沉淀池中沉淀，木質素通過濃縮、離心脫水后干燥用于 鍋爐焚燒發電；上清液流入綜合調節池內。6、 酸析后上清液在綜合調節池內與含濃NaOH的堿性廢水反應，將pH值 調至中性，滿足進行好氧生化反應的要求；此時，將漿粕中段廢水通過80目普 通尼龍過濾網濾掉懸浮的纖維素，再與調節后的黑液均勻混合，進入好氧生化池 進行好氧生化處理。7、 綜合調節池的綜合廢水通過泵送至好氣生化池中，采用的是傳統的活性 污泥法，直接對廢水進行曝氣，好氧污泥與廢水充分接觸，消耗其中的可生物降 解性COD,并設有污泥回流裝置，回流比50%;曝氣裝置采用籮茨鼓風機，維 持廢水中的溶解氧控制在2-4mg/L之間，污泥濃度控制在2 3g/L之間，水力停 留時間為12小時，生化池出水流入二沉池中完成固液分離，上清液流入下一工 序絮凝反應池中；好氧生化產生的剩余污泥排入污泥濃縮池，經過帶式壓濾機脫 水后變成75~80%左右的泥餅，與廠區內自備電站與煤混合進行鍋爐焚燒，消除 污泥的二次污染。8、 經過好氧生化處理、沉淀后的上清液流入絮凝反應池中，計量加入PAC 和PAM，采用三段框式攪拌方式，轉速分別為10.8r/min， 7.5r/min及5.2r/min， 使廢水的懸浮顆粒充分與PAC和PAM接觸、絮凝。其中PAC濃度配制為5%, 噸廢水(干物質)加入量為0.5~1.0kg; PAM濃度配制為0.2%,噸廢水(干物質) 加入量0.5~2.0g。廢水中懸浮顆粒與PAC接觸反應后，出現較大絮體，再在PAM 絮凝作用下，絮體逐漸增大，并在后續終沉池沉淀；產生的污泥與好氧生化產生 的剩余污泥一起進入濃縮、脫水系統進行處理后，送入鍋爐焚燒。經檢測，處理后的漿粕廢水中通過該工藝處理后的漿粕廢水，其中CODS300mg/L, BODs 蕓l'OO mg/L， SS蕓150mg/L, pH=6~9，色度蕓80倍達到《污水綜合排放標準》 (GB8978-1996) 二級排放標準；按規定進行了排放。本發明實施例中黑液經過1C厭氧反應后，運行過程中其有機物被微生物分 解產生沼氣，同時又產生有經濟價值的顆粒污泥，每去除lkgCOD,可產生約 0.31m3沼氣，其中甲烷含量為60%~80%。每m3沼氣具有6000~8000千卡熱值。 且產生的顆粒污泥是有價值的接種產品去除lkgCOD， IC厭氧反應器可產生 0.02kg厭氧顆粒污泥，可作為其它污水生化處理的接種污泥，按照市場價10元 /kg,也有很大的經濟效益。通過對核算電費、試劑費、人工費、等運行費用， 如果按一年運行350天計，使用本發明方法處理漿粕廢水，其處理每噸漿粕廢水 的費用可以至1.489元。由上述實例可知本發明方法簡便有效，可靠性髙，能持續穩定地處理漿粕廢 水，排放產物軍符合國家相關標準。能大大節約企業的運行成本，有利減輕環境 水體受污染的程度，改善廠區周邊居民的生活環境，具有很好的經濟效益和社會 效益。
權利要求
1、一種漿粕廢水處理方法，其特征在于包括以下步驟a、使鍋爐煙氣通過漿粕黑液，將漿粕黑液的pH值降至7～8；b、將經過步驟a處理的漿粕黑液進行厭氧生化反應，去除漿粕黑液中40％～50％的COD；c、在經過厭氧生化處理后的漿粕黑液中加入酸性廢水使其pH值降低至2～4，析出木質素，并去除25％～30％的COD；d、用堿性廢水將經過步驟c處理的漿粕黑液調節pH值至6以上，與漿粕中段廢水混合后再進行好氧生化處理；e、在經過好氧生化處理后的漿粕廢水中添加絮凝劑，進行化學絮凝處理至各指標達標，排放。
2、 根據權利要求1所述的漿粕廢水處理方法，其特征在于步驟b中所述 的厭氧生化反應是使用IC厭氧生化反應器進行。
3、 根據權利要求1所述的漿粕廢水處理方法，其特征在于歩驟c中所述 的酸性廢水是紡絲生產過程產生的pH值小于2的粘膠纖維去酸水。
4、 根據權利要求1所述的漿粕廢水處理方法，其特征在于歩驟d中所述 的堿性廢水是紡絲生產過程產生的pH值為11~13的廢堿水。
5、 根據權利要求1所述的漿粕廢水處理方法，其特征在于步驟d中所述 的好氧生化處理為先進行活性污泥法處理,后進行生物接觸氧化法處理的兩級好 氧生化處理。
6、 根據權利要求1所述的漿粕廢水處理方法，其特征在于步驟e中所述 的絮凝劑是聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺中的至少一種。
全文摘要
本發明屬于環境保護領域，提供了一種漿粕廢水的處理方法。本發明方法包括以下步驟a.使鍋爐煙氣通過漿粕黑液，將漿粕黑液的pH值降至7.0-8.0；b.將經過步驟a的漿粕黑液進行厭氧生化反應，去除漿粕黑液中40％～50％的COD；c.在經過厭氧生化處理后的漿粕黑液中加入酸性廢水使其pH值降低至2～4，析出木質素，并去除25％～30％的COD；d.用廢堿水將經過步驟c處理的漿粕黑液回調pH值至6.0以上，與中段廢水混合后再進行好氧生化處理；e.在經過好氧生化處理后的漿粕廢水中添加絮凝劑，進行化學絮凝處理至各指標達標，排放。本發明方法簡單、高效，成本低廉，實現了以廢治廢的目的，具有很好的效益。
文檔編號C02F1/52GK101125720SQ20061002162
公開日2008年2月20日 申請日期2006年8月18日 優先權日2006年8月18日
發明者濤 馮, 劉愛兵, 勇 張, 勝 徐, 勤 薛, 藝 黃 申請人:宜賓長毅漿粕有限責任公司