专利名称：一种采用改良型卡鲁塞尔氧化沟处理制浆造纸中段废水工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于造纸废水处理领域，涉及制浆造纸中段废水处理工艺，具体涉及一种采用改良型卡鲁塞尔氧化沟处理制浆造纸中段废水的工艺。
背景技术：
对于制浆造纸中段废水通常采用氧化沟生物处理工艺。卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟由荷兰的DHV (Dars-Heederik-Verhey)公司开发研制,应用立式低速表面曝气机供氧并推动水流前进。卡鲁塞尔氧化沟于上世纪90年代初引入我国用于制浆造纸废水的生物处理，近年来得到广泛应用，是国内大中型制浆造纸企业公认的高效的污水生物处理技术，对污水化学耗氧量的去除率达70-80%，具有工艺流程简单、管理方便、投资省、运行费用低、工艺稳定性高等优点，在很长一段时间内满足了制浆造纸企业的废水处理要求。随着经济社会的发展及对环境保护意识的不断提高，制浆造纸工业水污染物排放标准对企业外排水的水质要求日趋严格，经传统的氧化沟处理后的废水水质已不能满足排放要求，必须再对废水进行深度处理。深度处理基本上采用絮凝、吸附及强氧化等技术，需要消耗大量的絮凝剂或强氧化剂，而在絮凝剂或强氧化剂的生产过程中需消耗大量的资源和能源，且排放大量的温室气体。基于此，提高氧化沟生物处理的效率，在氧化沟生物处理阶段充分降解可被生物降解的污染物，对环境保护具有重大的意义。
发明内容
为满足日趋严格的制浆造纸工业水污染物排放标准要求，本发明的目的在于对制浆造纸废水处理普遍采用的卡鲁塞尔氧化沟进行改进，使污染物在生物处理过程中尽可能彻底的降解，以期降低后续深度处理负荷，减少絮凝剂及强氧化剂的用量，降低废水处理费用。为实现本发明目的，本发明在清洁制浆造纸工艺基础上，对中段废水处理普遍采用的卡鲁塞尔氧化沟进行改进及对中段水处理工艺进行优化，提高生物处理过程中污染物的去除率，以期满足废水排放标准。本发明的技术原理为将卡鲁塞尔氧化沟一端的圆弧形结构改为矩形结构，改变污水在卡鲁塞尔氧化沟内的流动状态，增加混合效果，形成富氧混合区域。氧化沟内废水在经直线型廊道流至此矩形弯道时，与沟体产生垂直冲撞，废水在沟体的反作用力下发生180°逆流，与下游来水正面撞击，紊动剧烈，形成富氧混合区域。与圆弧形结构的氧化沟相t匕，增强了废水混合效果及含氧量。由于将圆弧形的弯道改为矩形弯道，废水因正面撞击降低了混合液的流速，为维持混合液的流速，防止污泥在沟内沉淀，在每个廊道内均配置一台低速潜水式推流器，辅助推流。同时，在氧化沟矩形结构端安装曝气机，曝气机叶轮中心向出水方向偏叶轮直径的O. 1-0. 2倍，以增加曝气机对混合液的引流效果，维持混合液的流速。改良型卡鲁塞尔氧化沟由于将一端的圆弧形结构改为矩形结构，在氧化沟内形成富氧混合区域，增加了废水的含氧量及混合程度。经过富氧混合的混合液，在流到出水堰之前，混合液中会形成良好的活性生物絮凝体，可提高二沉池内污泥的沉降速度及澄清效果。同时，性能良好的活性混合生物絮凝体具有很强的吸附性能，可有效吸附废水中的悬浮物，使生物处理效率得以提闻。本发明技术方案在卡鲁塞尔氧化沟一端设置富氧混合区域将卡鲁塞尔氧化沟一端的圆弧形结构改为矩形结构，使进入氧化沟的中段废水经直线型廊道流入矩形弯道，与沟体产生垂直冲撞，形成富氧混合区域；并在氧化沟矩形弯道内安装曝气机，氧化沟廊道内安装潜水式推流器，辅助推流。曝气机叶轮中心向出水方向偏叶轮直径的0. 1-0. 2倍，能更好地增加曝气机对混合液的弓I流效果，维持混合液的流速。本发明优选工艺条件为氧化沟进水负荷化学耗氧量(0 &)为600-5000mg/L ;氧 化沟功率密度10-30W/m3 ;污泥负荷率0. 04-0. 10kgB0D5/MLSS*kg*d ;污泥回流比彡100% ；总水力停留时间(HRT) 40-96h。本发明的优点在于改变了氧化沟内混合液的流态，形成富氧混合区域，增加了废水的混合效果。在同等能耗的情况下，本发明改良型卡鲁塞尔氧化沟对废水化学耗氧量的去除率可达86-95%，与传统的卡鲁塞尔氧化沟相比化学耗氧量去除率提高10-20%，提高了生物处理过程中污染物的去除率，能更好的满足制浆造纸废水的排放标准。
图I为本发明三单元四廊道氧化沟布局 图2为本发明五单元六廊道氧化沟布局 图中1为进水和回流污泥口 ；2为富氧混合区域；3为曝气机；4为低速潜水式推流器；5为出口堰。
具体实施例方式为对本发明进行更好地说明，举实例如下
实施例I:
废水类型国产废箱板纸和本色磨木浆混合中段废水，氧化沟进水负荷化学耗氧量4000-4500mg/L，采用附图I所示三单元四廊道布局的改良型卡鲁塞尔氧化沟。氧化沟进水负荷化学耗氧量均值4350mg/L ；
氧化沟容积9000 m3 ；
氧化沟功率密度20. 8ff/m3 ；
氧化沟设备配置3台55kw垂直轴倒伞型表面曝气机，每个廊道内均配置一台低速潜水式推流器，总功率187kw ；
污泥负荷率0. 097kgB0D5/MLSS*kg*d ；
污泥回流比:100% ；
总水力停留时间(HRT) 86. 4h ；
出水水质化学耗氧量174mg/L，去除率96%。具体结果见下表
权利要求
1.一种采用改良型卡鲁塞尔氧化沟处理制浆造纸中段废水工艺，其特征在于，将卡鲁塞尔氧化沟一端的圆弧形结构改为矩形结构，使进入氧化沟的中段废水经直线型廊道流入矩形弯道，与沟体产生垂直冲撞，形成富氧混合区域；并在氧化沟矩形弯道内安装曝气机，氧化沟廊道内安装潜水式推流器。
2.根据权利要求I所述的改良型卡鲁塞尔氧化沟处理制浆造纸中段废水工艺，其特征在于，曝气机叶轮中心向出水方向偏叶轮直径的0. 1-0. 2倍。
3.根据权利要求I或2所述的改良型卡鲁塞尔氧化沟处理制浆造纸中段废水工艺，其特征在于，改良型卡鲁塞尔氧化沟工艺条件为 氧化沟进水负荷化学耗氧量(COD&) 600-5000mg/L ； 氧化沟功率密度10-30W/m3 ； 污泥负荷率0. 04-0. 10kgB0D5/MLSS*kg*d ； 污泥回流比100% ； 总水力停留时间(HRT) :40-96h。
全文摘要
本发明属于造纸废水处理领域，公开了一种采用改良型卡鲁塞尔氧化沟处理制浆造纸中段废水工艺。该工艺将卡鲁塞尔氧化沟一端的圆弧形结构改为矩形结构，使进入氧化沟的中段废水经直线型廊道流入矩形弯道，与沟体产生垂直冲撞，形成富氧混合区域；并在氧化沟矩形弯道内安装曝气机，氧化沟廊道内安装潜水式推流器。该工艺改变了氧化沟内混合液的流态，形成富氧混合区域，增加了废水的混合效果。在同等能耗的情况下，本发明改良型卡鲁塞尔氧化沟对废水化学耗氧量的去除率可达86-95%，与传统的卡鲁塞尔氧化沟相比化学耗氧量去除率提高10-20%，提高了生物处理过程中污染物的去除率，能更好的满足制浆造纸废水的排放标准。
文档编号C02F3/12GK102976481SQ20121053680
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者王俊, 崔俊峰, 唐启, 孙丹, 邢文谱, 李耀辉, 张富强, 唐彤, 齐云洹, 魏继国, 罗亚敏 申请人:河南省科学院化学研究所有限公司