一种废纸浆造纸废水处理工艺的制作方法

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种废纸浆造纸废水的处理工艺。

背景技术：

造纸废水具有污染物种类多，有机物含量高，排放量大等特点。以废纸为原料的造纸废水的水质相对于传统以植物纤维为原料的造纸废水有自己的特性，其主要特点是：废水的负荷重，排放量大，在离解、原料的筛选、废纸中杂质的净化、除渣、浓缩、废纸脱墨等过程中排出的废水量大；废水污染物浓度高，成分复杂多变，在脱墨等过程中会加入大量的化学试剂，使得废水中不仅含有木质素等有机物，还会含有化学药剂、有机氯化物、挥发酚等化学物质，不易处理；含化学添加剂，化学添加剂是有毒有害物质的主要来源，对生物有毒性或抑制作用，但是在生产过程中必不可少；废水的色度大，气味重，悬浮物含量高。

造纸废水处理工程中常用方法有：物理法、化学法、物化法、生化法等。物理法可以去除废水中的固体悬浮物、胶体类物质和部分溶解性有机物，主要有混凝、沉淀、气浮、过滤等方法，是在造纸废水处理中必不可少的方法。化学法主要针对废水中溶解性难降解的有机物和其他化学物质，利用化学试剂或在其他特殊条件下使污染物分解达到降解污染物或改变水质(如提高可生化性)的目的，如Fenton氧化、臭氧氧化、光催化氧化、化学还原和超临界水氧化等方法。物化法主要有吸附法、萃取法、中和法、膜分离法、离子交换法等，主要作用是降低废水的、色度等各项指标。生物化学法主要利用微生物吸附、吸收、分解等作用去除水中溶解性的有机污染物。

Fenton法因其超强的氧化性，在处理废纸浆造纸废水时有其独特的优势。Fenton试剂在水处理中的作用主要包括对有机物的氧化和混凝两种作用，在处理造纸废水方面，其主要应用于造纸废水的二级处理出水。用Fenton法处理废纸浆造纸废水，双氧水用量在60mg/L时，硫酸亚铁用量在400mg/L，COD去除率能够达到80％至90％，存在的问题是药剂消耗量过高，成本难以控制，难以应付大规模的工业生产。近些年来，Fenton法出现了诸多的改进方法，如微电解-Fenton法、光-Fenton法，电-Fenton法等。目前成本过高和COD去除率低的问题仍然亟待解决。

技术实现要素：

为此，本发明的旨在针对现有技术存在的问题，提供一种废纸浆造纸废水处理工艺。

为实现上述目的，本发明的废纸浆造纸废水处理工艺包括如下步骤：

将已经经过生化处理的废纸浆造纸废水的pH调节至3-5后进行Fenton反应；

将Fenton反应后的出水调节pH至6.5-8，得到调节出水；

将所述调节出水的30％至150％回流至生化池进行二次生化，其余调节出水进入混凝沉淀池进行混凝沉淀。

可选地，根据本发明的处理工艺，Fenton反应中，以1L废纸浆造纸废水为基准，过氧化氢的使用量为0.1mL-15mL，硫酸亚铁的使用量为0.1g-20g。

可选地，根据本发明的处理工艺，Fenton反应中，以1L废纸浆造纸废水为基准，过氧化氢的使用量为0.15mL，硫酸亚铁的使用量为1g。

可选地，根据本发明的处理工艺，所述Fenton反应的反应时间为10-120分钟。

可选地，根据本发明的处理工艺，所述Fenton反应的反应时间为40分钟。

可选地，根据本发明的处理工艺，所述调节出水的50％至100％回流至生化池进行二次生化。

可选地，根据本发明的处理工艺，混凝沉淀的时间为20-60分钟，在混凝沉淀池中添加聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺和聚合氯化铝中的一种或多种作为混凝剂。

可选地，根据本发明的处理工艺，混凝沉淀的时间为40分钟。

可选地，根据本发明的处理工艺，以1L调节废水为基准，混凝剂的投加量为1mg-20mg。

可选地，根据本发明的处理工艺，以1L调节废水为基准，混凝剂的投加量为5mg。

本发明的废纸浆造纸废水处理工艺步骤简单，可操作性强，处理成本较现有技术能够降低10％左右，且能够有效降低COD。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所述制浆造纸废水的新型深度处理工艺的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

本发明提出了一种废纸浆造纸废水处理工艺，该处理工艺能提高COD去除率，降低废纸浆造纸废水的处理成本从而有利于工业大规模生产的应用。

若未特别指明，实施例中所用的化学试剂均为常规市售试剂，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实例中对水质监测标准均参照国家标准执行。

图1示出了本发明废纸浆造纸废水处理工艺的流程示意图。如图1所示，该处理工艺包括如下步骤：

将已经经过生化处理的废纸浆造纸废水的pH调节至3-5后进行Fenton反应。一般地，完成生化处理后，将处理后的废水送至沉淀池中进行沉淀，然后将沉淀出出水送至预反应池中，加入硫酸调节pH达到所需的值。然后将酸化后的废水送至Fenton反应池中进行Fenton反应。优选地，已经经过生化处理的废纸浆造纸废水的pH被调节至3.5-4.5。

在Fenton反应池中添加有过氧化氢和硫酸亚铁。具体地，以1L废纸浆造纸废水为基准，过氧化氢的使用量为0.1mL-15mL，硫酸亚铁的使用量为0.1g-20g。进一步优选地，以1L废纸浆造纸废水为基准，过氧化氢的使用量为0.15mL，硫酸亚铁的使用量为1g。所述Fenton反应的反应时间优选为10-120分钟，进一步优选为40分钟。

完成Fenton反应后，将反应后的出水排入中和池中，加入诸如氢氧化钠等碱性物质将pH调节至6.5-8，得到调节出水。优选地，反应后的出水的pH被调节至7.2-7.6。

最后，将所述调节出水的30％至150％回流至生化池进行二次生化，其余调节出水进入混凝沉淀池进行混凝沉淀。优选地，所述调节出水的50％至100％回流至生化池进行二次生化。

在所述混凝沉淀中，混凝沉淀的时间为20-60分钟，优选为40分钟。在混凝沉淀池中添加聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺和聚合氯化铝中的一种或多种作为混凝剂。具体地，以1L调节废水为基准，混凝剂的投加量为1mg-20mg，优选为5mg。

为了具体的描述本发明，申请人以下述具体实施例进行示例性说明。应当理解的是，下述具体的实施例仅作为本发明的具体实现方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。

若未特别指明，实施例中所用的化学试剂均为常规市售试剂，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

废纸浆造纸废水的COD为3303.69mg/L。

按下述步骤对上述废水进行处理：

(1)废纸浆造纸废水经过生化池处理后进入沉淀池，然后将沉淀池出水于预反应池中加入硫酸调节pH值为3.5至4.5；

(2)酸化后的废水进入Fenton反应池中进行Fenton反应，其中加入过氧化氢和硫酸亚铁。其中每1L废水中加入0.15mL的过氧化氢和1g的硫酸亚铁，反应时间40min。

(3)将Fenton反应出水排入中和池中，加入氢氧化钠调节pH值为7.2至7.6；

(4)将中和后的废水出水的50％回流至生化池中；

(5)中和后没有参与回流的废水进入到混凝池中，加入聚合硫酸铁进行混凝沉淀，反应为40min。其中，每1L废水中加入5mg的聚合硫酸铁。

取混凝沉淀的出水进行检测，COD为68.27mg/L。

经计算，COD去除率高达97.93％。

实施例2

废纸浆造纸废水的COD为3303.69mg/L。

按下述步骤对上述废水进行处理：

(1)废纸浆造纸废水经过生化池处理后进入沉淀池，然后将沉淀池出水于预反应池中加入硫酸调节pH值为3.5至4.5；

(2)酸化后的废水进入Fenton反应池中进行Fenton反应，其中加入过氧化氢和硫酸亚铁。其中每1L废水中加入0.3mL的过氧化氢和2g的硫酸亚铁，反应时间40min。

(3)将Fenton反应出水排入中和池中，加入氢氧化钠调节pH值为7.2至7.6；

(4)将中和后的废水出水的75％回流至生化池中；

(5)中和后没有参与回流的废水进入到混凝池中，加入聚合硫酸铁进行混凝沉淀，反应为40min。其中，每1L废水中加入1mg的聚合硫酸铁。

取混凝沉淀的出水进行检测，COD为51.81mg/L。

经计算，COD去除率高达98.43％。

实施例3

废纸浆造纸废水的COD为2855.36mg/L。

按下述步骤对上述废水进行处理：

(1)废纸浆造纸废水经过生化池处理后进入沉淀池，然后将沉淀池出水于预反应池中加入硫酸调节pH值为3.5至4.5；

(2)酸化后的废水进入Fenton反应池中进行Fenton反应，其中加入过氧化氢和硫酸亚铁。其中每1L废水中加入0.1mL的过氧化氢和5g的硫酸亚铁，反应时间40min。

(3)将Fenton反应出水排入中和池中，加入氢氧化钠调节pH值为7.2至7.6；

(4)将中和后的废水出水的100％回流至生化池中；

(5)中和后没有参与回流的废水进入到混凝池中，加入聚合硫酸铁进行混凝沉淀，反应为40min。其中，每1L废水中加入3mg的聚合硫酸铁。

取混凝沉淀的出水进行检测，COD为42.58mg/L。

经计算，COD去除率高达98.51％。

实施例4

废纸浆造纸废水的COD为3303.69mg/L。

按下述步骤对上述废水进行处理：

(1)废纸浆造纸废水经过生化池处理后进入沉淀池，然后将沉淀池出水于预反应池中加入硫酸调节pH值为3.5至4.5；

(2)酸化后的废水进入Fenton反应池中进行Fenton反应，其中加入过氧化氢和硫酸亚铁。其中每1L废水中加入15mL的过氧化氢和20g的硫酸亚铁，反应时间120min。

(3)将Fenton反应出水排入中和池中，加入氢氧化钠调节pH值为7.2至7.6；

(4)将中和后的废水出水的150％回流至生化池中；

(5)中和后没有参与回流的废水进入到混凝池中，加入聚合硫酸铁进行混凝沉淀，反应为60min。其中，每1L废水中加入20mg的聚合硫酸铁。

取混凝沉淀的出水进行检测，COD为105.53mg/L。

经计算，COD去除率高达96.81％。

对比例1

废纸浆造纸废水的COD为3303.69mg/L。

采用现有处理技术对上述废水进行处理：

(1)废纸浆造纸废水经过生化池处理后进入沉淀池，然后将沉淀池出水于预反应池中加入硫酸调节pH值为3.5至4.5；

(2)酸化后的废水进入Fenton反应池中进行Fenton反应，其中加入过氧化氢和硫酸亚铁。其中每1L废水中加入0.15mL的过氧化氢和1g的硫酸亚铁，反应时间40min。

(3)将Fenton反应出水排入中和池中，加入氢氧化钠调节pH值为7.2至7.6；

(4)中和后的废水出水进入到混凝池中，加入聚合硫酸铁进行混凝沉淀，反应为40min。其中，每1L废水中加入5mg的聚合硫酸铁。

取混凝沉淀的出水进行检测，COD为652.48mg/L。

经计算，COD去除率为80.25％。

由上述实例1-4以及对比例1可以看出，本发明的处理工艺较现有的处理工艺的COD去除率有明显的提高。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。