技术领域
[0001] 本
发明属于
水处理技术领域，具体涉及一种造纸废水深度处理方法。
背景技术
[0002] 造纸废水指制浆造纸工艺过程中产生的废水。包括制浆蒸煮废液、洗涤废水、漂白废水与纸机白水等。造纸废水中含有大量的有机物和悬浮物，并含有大量化学药品和杂质，造纸废水成分复杂，可生化性差，属于较难处理的工业废水，是我国主要的工业污染源之一。
[0003] 现有造纸
污水处理技术，一般采用物化、生化、物化-生化相结合的技术，使废水实现达标排放。但是现有的处理技术处理之后的废水，还有很多指标不符合相关水污染物排放标准的要求，致使不达标的水质排入
水体，增加了水体的
净化负担，导致河湖恶臭，鱼虾死亡等环境污染事件，且浪费了大量水资源。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有造纸企业的废水处理难，水质难达标的缺点与不足，提供了一种造纸废水深度处理方法。
[0005] 本发明的技术方案，具体如下：一种造纸废水深度处理方法，包括以下步骤：
[0006] (1)将造纸废水依次经格栅和斜纹过滤网过滤，利用斜筛的网格孔拦截粗
纤维物，同时
回收纤维；
[0007] (2)经步骤(1)过滤后的造纸废水进入芬顿反应段，并将
酸洗废液和双
氧水加入造纸废水中，所述酸洗废液、双氧水和造纸废水的
混合液发生芬顿反应；造纸废水中的木质素、半木质素、
纤维素等类大分子有机物断键、开环形成小分子有机物，废水中的部分小分子有机物经氧化分解，产生胶体悬浮物；
[0008] (3)经步骤(2)处理后的芬顿反应出水进入絮凝沉淀段，将混合絮凝剂加入造纸废水中，静置反应，待析出大量的絮凝沉淀物；
[0009] (4)经步骤(3)处理后的絮凝沉淀出水进入生化处理单元的好氧生化段，好氧生化段的
水力停留时间为7.2～9.1h，
污泥浓度为3～4g/L，溶解氧为2～4mg/L；
[0010] (5)经步骤(4)处理后的好氧生化段出水进入二沉池，沉淀时间为1.5～2h，表面负荷为0.8～1.0m3/m2·h；
[0011] (6)经步骤(5)处理后的二沉池出水再经纤维
过滤器处理，出水即可达标排放。
[0012] 进一步，所述造纸废水深度处理方法还包括剩余污泥池和污泥压滤装置，收集所述格栅、斜纹过滤网、絮凝沉淀段和二沉池产生的沉淀物，储存于剩余污泥池中，再将所述沉淀物经过污泥压滤装置浓缩处理，产生干污泥和污泥压滤液；所述污泥压滤液回流入好氧生化段，进一步深化处理，所述干污泥外运处置。
[0013] 进一步，步骤(2)中所述的酸洗废液为黑色或黄黑色含
铁酸性液体，所述含铁酸性液体的pH值为1.0～2.0，所述含铁酸性液体的总铁
质量分数为15％～20％，所述含铁酸性液体的
密度约为1.3g/cm3。
[0014] 进一步，步骤(2)中将酸洗废液、双氧水和造纸废水进行混合时，酸洗废液的投加量为500mg/L左右；双氧水的质量分数大于等于30％，投加量为45～55mg/L。
[0015] 进一步，步骤(3)中所述混合絮凝剂为聚合氯化
铝和聚丙烯酰胺的混合物；所述聚合氯化铝的投加量为废水重量的0.1～0.5％，所述聚丙烯酰胺的投加量为废水重量的0.05～0.15％。
[0016] 进一步，步骤(6)中所述纤维过滤器的直径为3000mm。
[0017] 进一步，步骤(6)中所述纤维过滤器过滤时，控制废水流量为100m3/h，流速为150m/h。
[0018] 进一步，步骤(1)中所述斜纹过滤网的网格尺寸为100～120目。
[0019] 相对于
现有技术，本发明的造纸废水深度处理方法具有如下优点：1)芬顿反应段处理效果良好且稳定，造纸废水经该处理工艺后，COD去除率可达到40％以上，
色度稀释倍数由150倍左右降低至30倍左右，再经后续的絮凝沉淀、好氧生化和二级沉淀和生化处理工艺，可保证出水COD稳定达到50mg/L以下，色度稀释倍数稳定小于30倍，其它出水指标也均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》中的一级A标准；2)本发明中的纤维过滤器的滤速在150m/h以上，是普通快滤池的10倍以上，节约大量占地面积；3)本发明将酸洗废液加以资源化利用，为类芬顿反应提供了必要的铁离子与抵消
原水高
碱度的氢离子，避免了酸洗废液带来的潜在环境
风险与处理酸洗废液产生的处理成本以及次生污染，同时避免了酸和铁资源的浪费；4)同时，本发明处理操作简单、成本低廉，且不会产生副产物，不会对环境造成污染，是一种适用性广泛、处理效率高、能够对造纸废水有效深度治理的处理工艺。
[0020] 为了更好地理解和实施，下面详细说明本发明。
附图说明
[0021] 图1是本发明造纸废水深度处理方法的工艺
流程图。
具体实施方式
[0022] 请同时参阅附图1，图1为本发明造纸废水深度处理方法的工艺流程图。涉及到的废水处理工艺包括:物理格栅、过滤、芬顿反应、絮凝沉淀、好氧生化、纤维过滤等，相关工艺具体如下：
[0023] 芬顿反应是无机化学反应，反应过程大致是，过氧化氢(H2O2)与二价铁离子Fe的混合溶液将很多已知的有机化合物如
羧酸、醇、酯类氧化为无机态。反应具有去除难降解有机污染物的高能力，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中有很广泛的应用。具体涉及的化学反应如下：
[0024] Fe2++H2O2→Fe3++(OH)-+OH· ①
[0025] H2O2+Fe3+→Fe2++O2+2H+ ②
[0026] O2+Fe2+→Fe3++O2 ③
[0027] 由上述反应式可以看出，芬顿
试剂中除了产生1摩尔的OH·自由基外，还伴随着生成1摩尔的过氧自由基O2·，但是过氧自由基的氧化电势只有1.3V左右，所以，在芬顿试剂中起主要氧化作用的是OH·自由基。
[0028] 本发明所使用的酸洗废液为黑色或黄黑色含铁酸性液体加以资源化利用，为类芬顿反应提供了必要的铁离子与抵消原水高碱度的氢离子，避免了酸洗废液带来的潜在环境风险与处理酸洗废液产生的处理成本以及次生污染，同时避免了酸和铁资源的浪费。
[0029] 絮凝沉淀是颗粒物在水中作絮凝沉淀的过程。在水中投加混凝剂后，其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下，生成絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚，其尺寸和质量不断变大，沉速不断增加。地面水中投加混凝剂后形成的矾花，生活污水中的有机悬浮物，
活性污泥在沉淀过程中都会出现絮凝沉淀的现象。
[0030] 好氧生化处理是指在
微生物的参与下，在适宜
碳氮比、含水率和氧气等条件下，将有机物降解、转
化成腐殖质样物质的生化过程。好氧生化处理主要依赖好氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处理工艺的过程。其作用机理是在提供游离氧的前提下，以好氧微生物为主，使有机物降解的方法。具有如下优点:反应速度较快，所需反应时间较短，且在反应过程中，无恶臭产生。
[0031] 纤维过滤器是以旋翼式纤维滤料为技术核心的系列过滤器。旋翼式纤维滤料它具有颗粒滤料
反冲洗洗净度高、反冲洗及初滤水耗水量少的优点；又有纤维过滤料
比表面积大、过滤
精度高、截污量大、滤床
空隙率高的优点；同时还具有适应不同介质能力强、反冲洗效果好、滤床利用率大的特点。
[0032] 过滤时，旋翼式纤维过滤料在滤器中形成孔隙由上而下是呈上大下小梯度变化分布的近乎理想的滤床，滤床的该结构有利于水中固体悬浮物的有效分离，大的固体悬浮物将在上部被截留，而小的未能被截留的固体悬浮物将下行，由于滤床的空隙逐渐变小，必将在下部被截留。从而在滤器中由旋翼式纤维过滤料形成的滤床不仅具有过滤的高精度，同时也具有过滤的高滤速。滤器反冲洗时，在水流、气流的强力冲击下，滤床膨胀，滤料上浮，纤维
丝束逐步呈膨松状态，由于旋翼式纤维过滤料长有旋翼，其旋翼带动纤维丝束作不充分的旋转，摇摆，相互冲击，从而大大地
加速了纤维丝束上附着的悬浮颗粒的分离，提高了滤料的清洗速度，节约了反冲洗的用水量，节省了反冲洗的
能源。
[0034] 取污染物COD为1120mg/L，BOD5为340mg/L，SS为960mg/L，色度为154倍的造纸废水进入物化处理单元，利用斜筛的网格孔拦截粗纤维物，同时回收纤维，网格尺寸为120目；再进入芬顿反应段，投加pH值为1.0、总铁质量分数为18％的含铁酸性液体的，所述含铁酸性液体的密度约为1.3g/cm3，酸洗废液的投加量为500mg/L左右；双氧水的投加量为50mg/L。
[0035] 所述酸洗废液、双氧水和造纸废水的混合液发生芬顿反应；造纸废水中的木质素、半木质素、纤维素等类大分子有机物断键、开环形成小分子有机物，废水中的部分小分子有机物经氧化分解，产生胶体悬浮物；
[0036] 经芬顿反应出水进入絮凝沉淀段，将废水重量的0.3％的聚合氯化铝和0.10％的聚丙烯酰胺加入造纸废水中，静置反应，待析出大量的絮凝沉淀物；经絮凝沉淀出水进入生化处理单元的好氧生化段，保持曝气，水力停留时间为8.2h，污泥浓度为3.5g/L，溶解氧为3 2
3mg/L；经的好氧生化段出水进入二沉池，沉淀时间为1.8h，表面负荷为0.9m/m·h；经二沉池出水再经纤维过滤器处理，纤维过滤器的直径为3000mm，控制废水流量为100m3/h，流速为150m/h，出水的COD为42.6mg/L，BOD5为8.3mg/L，SS为9.6mg/L，色度为28倍，即可达标排放。
[0037] 收集所述格栅、斜纹过滤网、絮凝沉淀段和二沉池产生的沉淀物，储存于剩余污泥池中，再将所述沉淀物经过污泥压滤装置浓缩处理，产生干污泥和污泥压滤液；所述污泥压滤液回流入好氧生化段，进一步深化处理，所述干污泥外运处置。
[0038] 实施例2
[0039] 取污染物COD为1050mg/L，BOD5为360mg/L，SS为1000mg/L，色度为146倍的造纸废水进入物化处理单元，利用斜筛的网格孔拦截粗纤维物，同时回收纤维，网格尺寸为100目；再进入芬顿反应段，投加pH值为2.0、总铁质量分数为15％的含铁酸性液体的，所述含铁酸性液体的密度约为1.3g/cm3，酸洗废液的投加量为500mg/L左右；双氧水的投加量为45mg/L。
[0040] 所述酸洗废液、双氧水和造纸废水的混合液发生芬顿反应；造纸废水中的木质素、半木质素、纤维素等类大分子有机物断键、开环形成小分子有机物，废水中的部分小分子有机物经氧化分解，产生胶体悬浮物；
[0041] 经芬顿反应出水进入絮凝沉淀段，将废水重量的0.1％的聚合氯化铝和0.15％的聚丙烯酰胺加入造纸废水中，静置反应，待析出大量的絮凝沉淀物；经絮凝沉淀出水进入生化处理单元的好氧生化段，保持曝气，水力停留时间为9.1h，污泥浓度为3.0g/L，溶解氧为4mg/L；经的好氧生化段出水进入二沉池，沉淀时间为1.5h，表面负荷为1.0m3/m2·h；经二沉池出水再经纤维过滤器处理，纤维过滤器的直径为3000mm，控制废水流量为100m3/h，流速为150m/h，出水的COD为40.1mg/L，BOD5为9.0mg/L，SS为8.9mg/L，色度为27倍，即可达标排放。
[0042] 收集所述格栅、斜纹过滤网、絮凝沉淀段和二沉池产生的沉淀物，储存于剩余污泥池中，再将所述沉淀物经过污泥压滤装置浓缩处理，产生干污泥和污泥压滤液；所述污泥压滤液回流入好氧生化段，进一步深化处理，所述干污泥外运处置。
[0043] 实施例3
[0044] 取污染物COD为980mg/L，BOD5为310mg/L，SS为920mg/L，色度为151倍的造纸废水进入物化处理单元，利用斜筛的网格孔拦截粗纤维物，同时回收纤维，网格尺寸为110目；再进入芬顿反应段，投加pH值为1.5、总铁质量分数为20％的含铁酸性液体的，所述含铁酸性液体的密度约为1.3g/cm3，酸洗废液的投加量为500mg/L左右；双氧水的投加量为55mg/L。
[0045] 所述酸洗废液、双氧水和造纸废水的混合液发生芬顿反应；造纸废水中的木质素、半木质素、纤维素等类大分子有机物断键、开环形成小分子有机物，废水中的部分小分子有机物经氧化分解，产生胶体悬浮物；
[0046] 经芬顿反应出水进入絮凝沉淀段，将废水重量的0.5％的聚合氯化铝和0.05％的聚丙烯酰胺加入造纸废水中，静置反应，待析出大量的絮凝沉淀物；经絮凝沉淀出水进入生化处理单元的好氧生化段，保持曝气，水力停留时间为7.2h，污泥浓度为4g/L，溶解氧为3.5mg/L；经的好氧生化段出水进入二沉池，沉淀时间为2h，表面负荷为0.8m3/m2·h；经二沉池出水再经纤维过滤器处理，纤维过滤器的直径为3000mm，控制废水流量为100m3/h，流速为150m/h，出水的COD为45.1mg/L，BOD5为9.2mg/L，SS为8.4mg/L，色度为29倍，即可达标排放。
[0047] 收集所述格栅、斜纹过滤网、絮凝沉淀段和二沉池产生的沉淀物，储存于剩余污泥池中，再将所述沉淀物经过污泥压滤装置浓缩处理，产生干污泥和污泥压滤液；所述污泥压滤液回流入好氧生化段，进一步深化处理，所述干污泥外运处置。
[0048] 相对于现有技术，本发明的造纸废水深度处理方法具有如下优点：1)芬顿反应段处理效果良好且稳定，造纸废水经该处理工艺后，COD去除率可达到40％以上，色度稀释倍数由150倍左右降低至30倍左右，再经后续的絮凝沉淀、好氧生化和二级沉淀和生化处理工艺，可保证出水COD稳定达到50mg/L以下，色度稀释倍数稳定小于30倍，其它出水指标也均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》中的一级A标准；2)本发明中的纤维过滤器的滤速在150m/h以上，是普通快滤池的10倍以上，节约大量占地面积；3)本发明将酸洗废液加以资源化利用，为类芬顿反应提供了必要的铁离子与抵消原水高碱度的氢离子，避免了酸洗废液带来的潜在环境风险与处理酸洗废液产生的处理成本以及次生污染，同时避免了酸和铁资源的浪费；4)同时，本发明处理操作简单、成本低廉，且不会产生副产物，不会对环境造成污染，是一种适用性广泛、处理效率高、能够对造纸废水有效深度治理的处理工艺。
[0049] 本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或
变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的
权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
