专利名称：造纸废水回收再用方法
技术领域：
本发明属于废水处理方法。
这里所说的废水是指由黑液、中段水和白水所组成的造纸废水，也包括制造再生纸时形成的废水。造纸废水中主要含有树皮、草屑、泥沙、炉灰、矿渣、填料、木质素、纸浆短纤维等固体物，微量的硫化物、挥发酚、有机氯化物等可溶性有机物，以及碱(或酸或盐，视生产方法的不同而异)等，污染的程度主要由pH、CODcr、SS和微量酚以及硫化物的含量来表示。对大型造纸厂来说，国外有焚烧炉焚烧黑液并进行碱回收的方法是成功的。剩余的中段水和白水则易于处理，其方法很多。我国的造纸业按其生产能力中、小型企业约占57%，这种小型企业采用上述焚烧法在经济上是不合算的，并且在对黑液进行碱回收方面至今尚未找到合适的方法，由于先进工业国家没有小型造纸厂，因而小型造纸厂的废水处理技术也没有借鉴。国内研究了生物处理法、物化处理法和综合利用法，这些方法都是对造纸废水中某一种或某两种废水分别实施处理的。本发明则是将由黑液、中段水和白水组成的混合废水一起进行处理，而不是分别进行处理，并且经处理后的水能够再回用于原生产。
本发明属于物化法。不论由哪种造纸方法形成的造纸废水，均先加入电石泥或石灰，它们对废水中污染物有助沉作用，并可利用其碱性使废水的pH值升高。然后再加入凝聚剂，例如卤块或卤水或海水，它们均含有由Mg2+、Na+、K+、Ca2+、Sc3+、TiO2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+、Al3+等组成的硫酸盐、氯化物、碳酸盐、磷酸盐、硼酸盐。这些物质与碱性废水发生作用后，有氢氧化物生成，后者对废水中污染物有凝聚、絮凝、吸附作用，此外在凝聚剂与废水混合体系中带电荷的络离子或离子基团与污染物之间也有强烈的凝聚作用，新生成的絮块也具有强烈的吸附作用，从而有效地将废水中的污染物在凝聚-吸附过程中除去。这种新型的凝聚剂不仅对废水中的CODcr、BOD5、色度的去除率较高，而且沉淀速度也较快。在20升的容器中，5～10分钟内即可基本完成沉降。
本发明的混合废水处理方法步骤如下1、先在搅拌下向一定量废水加入干电石泥或石灰，使废水的pH升高至10.24～13.40，干电石泥的用量为每升废水0.5～0.7克，石灰用量为0.3～0.6克;然后在继续搅拌下加入凝聚剂卤块或卤水或海水。卤块用量为每升废水0.3～0.5克，卤水用量为每升废水0.3～0.7毫升，海水的用量为1∶0.5～1(体积比)。加入凝聚剂后，将废水排入一沉池，进入一沉池后废水中产生的沉淀即开始沉降，沉下来的污泥由排泥口排入污泥脱水机，制成的污泥干可掺入煤中直接烧掉，亦可制成型煤。由一沉池排出的水即上清液1已除去大部份污染物，多为浅黄色，无悬浮物。
2、使上述上清液1不断流入曝气系统，进行射流曝气，曝气时向废水中引入空气和经消烟除尘后的烟道气，并控制水的除污系数在5～50%之间。这样，当此废水进入二沉池后，即产生碳酸盐沉淀，固液分离后的水为上清液2，其CODcr、BOD以及色度等进一步降低。
3、向上述分出的上清液2加入羟甲基纤维素钠(CMC)和Al2(SO4)3，二者的用量为前者在废水中的浓度为1～2ppm，后者为3～5ppm，经此处理的废水中污染物浓度再次降低，在三沉池中沉下沉淀物，固液分离后得上清液3。
4、使上述上清液3通过活性炭吸附床进入清水池。
经上述四步处理的水，其pH为7.0±0.5，CODcr＜200mg/l，BOD5＜60mg/l，色度≤20度(K2PtCl6比色法)，硫化物＜1mg/l，挥发酚＜0.5mg/l。可见清水池中的水已经达到标准，它既可以泵回生产上使用，亦可以排放。
由二沉池和三沉池中排出的污泥，其处理方法与一沉池的相同。
本发明在实际应用方面工艺简单，操作方便，药剂费较低，污染物去除率较高。其中对色度的去除率均高于99%，对CODcr的去除率在93.9～98.4%之间，水的总硬度均低于10德国度，水的回用率可高于80%(按排放量计)。
本发明适用于以木材、竹苇、稻草、麦杆等为原料的造纸厂，也适用于再生纸厂，在后一种情况下，处理工艺还可以简化。以各种方法如酸法、碱法、亚钠法、石灰法、磨木法造纸所产生的废水均可用本发明的方法处理。简言之，除亚铵法外，不论厂的规模大小，均能适用，但由于大型造纸厂搞碱回收更有利，所以本发明主要用于中、小型造纸厂的废水处理，尤其在水资源日趋短缺的情况下，本发明的社会效益、环境效益和经济效益更值得重视。
实施例1某造纸厂造纸的原料麦杆占70%，木材占30%，日排混合废水2000吨，pH7.84～9.0，棕黑色，色度3700～5000色度倍，CODcr2983～3165mg/l，硫化物10mg/l左右，挥发酚10mg/l左右。取此水18升，在不断搅拌下加干电石泥9克，加凝聚剂7.2克，自然沉淀9分钟后进行固液分离，得上清液1。此上清液1的pH为12.44，色度为350色度倍，去除率为90.5%;CODcr为630mg/l，去除率为80.1%;硫化物为0.8mg/l，去除率为92%，挥发酚为0.4mg/l，去除率为96%。向此上清液1中通空气和烟道气射流曝气，使除污系数达到37%时则产生白色沉淀，随后进行固液分离得上清液2。此上清液2的pH为9.61，色度为130色度倍，累积去除率为96%，CODcr为417.mg/l，累积去除率为86.8%。搅拌下再向上清液2中加CMC1ppm，Al2(SO4)34ppm，则产生淡黄色沉淀，固液分离后得上清液3。此上清液3的pH为6.80，色度为35色度倍，累积去除率为99.1%;CODcr为124mg/l，累积去除率为96.1%。然后将水经活性碳吸附后其出水的pH为6.78，色度为2色度倍，总去除率为99.9%，CODcr为78mg/l，总去除率为97.9%，BOD5为42mg/l，硫化物为0.3mg/l，总去除率97%，挥发酚为0.2mg/l，总去除率98%。
实施例2某造纸厂以稻草、麦杆为造纸原料，日排混合废水1400吨，pH6.84～6.96，酱油色，色度4000～8000色度倍，CODcr在3000～3259mg/l之间，硫化物8mg/l左右，挥发酚4mg/l。取此水3升，搅拌下加石灰(制成乳剂)和凝聚剂各1.2克，自然沉降8分钟后进行固液分离，得上清液1，此上清液1的pH为12.03，色度320色度倍，去除率为92%，CODcr为580mg/l，去除率为80.7%，硫化物为0.6mg/l，去除率为92.5%，挥发酚为0.3mg/l，去除率为92.5%。向此上清液1中通烟道气与空气混合的气体进行射流曝气，使除污系数达到33%时则产生白色沉淀，经固液分离后得上清液2，此上清液2的pH为9.77，色度128色度倍，累积去除率为96.8%，CODcr为421mg/l，累积去除率为85.9%。然后在搅拌下向此上清液2中加CMC 1.1ppm、Al2(SO4)34.2ppm，产生黄白色沉淀，固液分离后得上清液3，此上清液3的pH为6.91，色度为30色度倍，累积去除率为99.3%，CODcr为131mg/l，累积去除率为95.6%。上清液3经活性炭床吸附后得到最终出水。此最终出水的pH为7.02，色度约2色度倍，总去除率为99.9%，CODcr为56.9mg/l，总去除率为98.1%，BOD5为40mg/l，硫化物为0.3mg/l，总去除率96%，挥发酚0.2mg/l，总去除率95%。
实施例3某造纸厂的原料木材占60%，稻草占40%，日排混合废水5000吨，pH6.0～11.7，棕黑色，色度3000～4500色度倍，CODcr1130～3570(平均2639)mg/l之间，硫化物8mg/l，挥发酚2mg/l。取此水12升，搅拌下加电石泥8.4克和凝聚剂6克，沉淀后固液分离得上清液1，此上清液1的pH为12.37，色度300色度倍，去除率为90%，CODcr为504mg/l，去除率为80.9%，硫化物为0.4mg/l，去除率95%，挥发酚为0.2mg/l，去除率90%。向上清液1中通烟道气与空气的混合气体进行射流曝气，使除污系数达到34.3%时产生白色沉淀，固液分离后的上清液2，此上清液的pH为9.12，色度220色度倍，累积去除率92.6%，CODcr为414mg/l，累积去除率84.3%。搅拌下再向上清液2中加1ppmCMC和4ppmAl2(SO4)3，产生淡黄色沉淀。固液分离后得到的上清液3的pH为7.03，色度25色度倍，累积去除率为99%，CODcr为119mg/l，累积去除率95%，上清液3再经活性炭床吸附后得到最终出水，此水的pH为7.03，色度2色度倍，总去除率为99.9%，CODcr为69mg/l，总去除率97%，BOD为42mg/l，硫化物为0.2mg/l，总去除率97.5%，挥发酚0.1mg/l，总去除率95%。
权利要求
1.一种处理造纸过程中产生的黑液、中段水和白水混合废水的方法，其特征在于先向混合废水加入干电石泥或石灰，再用卤块或卤水或海水等凝聚剂处理，分出污泥后，向所得上清液1通入空气和烟道气混合气体，再次分出污泥后，用羟甲基纤维素钠和硫酸铝处理所得上清液2，第三次分出污泥后，将所得上清液3用活性炭吸附床处理；
2.如权利要求1所述的混合废水的处理方法，其特征在于所述的干电石泥的用量为每升废水0.5～0.7克，石灰的用量为0.3～0.6克/升，应使废水的pH在10.24～13.40之间;所述的卤块用量为0.3～0.5克/升，卤水为0.3～0.7毫升/升，海水的用量为废水与海水的体积比为1∶0.5～1;所述的羟甲基纤维素和硫酸铝的用量，需使其在废水中的浓度分别为1～2ppm和3～5ppm。
全文摘要
一种处理造纸过程中产生的黑液、中段水和白水混合废水的方法。按本法先向废水加入电石泥或石灰，再用卤块或卤水或海水等凝聚剂处理；接着再向所得上清液1通入空气和烟道气；固液分离后，再将所得的上清液2用羟甲基纤维素钠和硫酸铝处理，最后让所得上清液3通过活性炭吸附床。经本法处理后的水可以排放或再用。本法工艺简单，操作方便，成本较低，污染物去除率高。
文档编号C02F11/00GK1044966SQ8910523
公开日1990年8月29日 申请日期1989年2月20日 优先权日1989年2月20日
发明者王恕昌, 黄立英, 田由芸 申请人:青岛海洋大学