专利名称：利用城市污水再生水生产瓦楞原纸的方法
技术领域：
本发明涉及ー种利用回用水进行造纸的方法，尤其涉及采用城市污水再生水为水源生产高强瓦楞原纸的方法。
背景技术：
我国是一个水资源十分紧张的国家，全国600个城市中供水不足的已超过2/3，因地下水超采十分严重，引发地面下降，仅华北地区形成的较大地下漏斗就达20多处，总面积达7万平方公里。造纸エ业是用水大户，近年来，根据统计数据表明，我国造纸エ业的生产吨浆取水量在60-300吨不等，抄造吨纸消耗水量也多在50-100吨。一般废纸浆厂或废纸脱墨浆厂，除少数先进企业外，生产吨浆耗水也多在30-50吨。作为我国造纸エ业的重要技木，国家经贸委节水办提出并作为重点示范工程的有多圆盘过滤机白水回收和循环回用、制浆过程中浓操作、封闭筛选等三项技术，是我国造纸エ业节水重点，也是减少造纸用水的关键环节和重要节水技木。根据我国在2005年I月实施的制浆造纸企业用水定额管理办法，每吨产品取水量也在20-70吨之间，I个年产10万吨浆纸的厂年耗水也将在200-700万吨，如此巨大的水资源需求对于人均水资源只有2200吨的我国无疑是ー个巨大的水资源灾难。因此充分利用各种水源，对现有水资源进行合理开发利用，从源头解决制浆造纸企业对水源的需求，再加上节约用水、水循环利用等节水手段才是真正解决制浆造纸业可持续发展的重要问题。另ー方面，每年将有大量城市污水经处理后外排。随着城市化和人们环境意识的不断加强，生活污水处理不断増加，根据国家规划，到2010年，我国的生活污水处理率将达到40%。目前国内生活污水处理方法多为ニ级处理，按国家排放标准，处理后的污水COD —级标准为60mg/l，ニ级标准为120mg/l，SS含量在20_30mg/l，处理后污水基本澄清。但从目前城市污水处理厂外排水应用情况看，目前国内生活污水处理厂外排水最基本用途是农田灌溉和生态景观水域用水，由于多数污水处理厂在城市近郊，灌溉受到很大影响，用于景观水域用水，由于目前我国城市规划景观水域面积有限，应用也十分有限，大量污水厂外排水被白白浪费，得不到很好的利用。以城市污水外排水(城市污水再生水)为水源生产瓦楞原纸，首先需要解决的问题是再生水必须符合造纸用水要求。制浆造纸用水的水质好坏直接影响浆、纸的质量和制浆造纸过程。水质影响制浆造纸的因素有浑浊度、色度、硬度、水中铁、锰、硅等离子含量、水的PH值、悬浮物、溶解性气体含量等。浑浊度、色度等主要影响纸张白度和色泽，硬度高的水在造纸湿部会形成垢物沉积，影响生产，铁、锰、硅等离子含量对纸的返黄、抄造、灰份等有一定影响，而水的PH则直接决定造纸湿部化学性质，悬浮物可以在纸上形成尘埃，而溶解性气体的存在则会形成泡沫和空洞，影响纸张质量，不论采用什么水源来制浆造纸必须对上述因素进行综合考虑，消除水质对产品和操作过程的影响，才可以满足制浆造纸的需要。采用生活污水处理厂处理后污水制浆造纸必须从上述各方面进行考虑，生活污水处理厂再生水根据エ艺和处理情况，用于制浆造纸一般存在以下几个问题I、臭味、有颜色的外观问题；2、水中含有适合于藻类等生物生长繁殖的物质；3、由于处理池中微生物形成的粘泥可以在纸上形成尘埃；4、暴雨等会造成负荷冲击，部分水会不经处理外排，并可以造成污泥大量外排，影响制浆造纸操作；5、水系中有可能含有病原菌等；6、污水处理过程中产生的可溶性气体可能会给制浆造纸过程造成影响。如何充分利用这部分水源，开发其更多更有用的エ业用途无疑是生活污水处理厂 外排水一个很好的出路。制浆造纸行业是我国国民经济重要组成部分，也是水资源利用大户，采用生活污水处理厂外排污水，进行简单处理，然后用于造纸，补充造纸对水资源的需求，可谓是ー举多得。
发明内容
本发明针对以城市污水处理厂外排水为水源，生产高强瓦楞原纸过程中存在系列问题，采用合理的处理方法，解决污水再生水对产品质量、纸机湿部操作、安全等问题，使用再生水造纸，达到节约水源的目的。ー种利用城市污水再生水生产瓦楞原纸的方法，包括对城市污水再生水进行处理得到处理后废水，以处理后的废水为水源制备瓦楞原纸，所述的对城市污水再生水进行处理的步骤包括(I) ー级过滤处理一级过滤目的是去除城市污水处理厂外排水中大颗粒或块状杂质，包括塑料(膜、片、发泡塑料等)、木片、布条等，避免这些物质进入处理系统，堵塞泵、处理设备等。处理设备采用转鼓式过滤机处理，滤网规格大小为100 160目，优选120目。(2)沉淀预处理采用絮凝沉淀处理，处理过程中可根据水质中悬浮性污染物
(SS)的含量对加入的絮凝剂的量进行调节，当外排水中SS小于50mg/l吋，不加絮凝剂进行处理，仅进行沉淀处理，沉淀池出水SS含量控制在30mg/l以下，若出水高于30mg/l，必须提高絮凝剂用量，降低出水SS含量。(3)消毒处理城市污水处理厂外排水在排出前一般都进行防二次污染处理，此处消毒处理主要避免随外排水带出的微生物对环境和使用带来的潜在危险，消毒采用臭氧消毒，臭氧用量为0. 5 10mg/l (以本步骤中待处理的废水体积为基准)。(4) ニ级过滤采用砂滤处理，石英砂粒径规格为3 5mm。(5)通风吹脱处理生活污水处理厂外排水在处理状态不好的情况下有时会带有令人不愉快的臭味。在生产和产品使用过程中，有时随温度升高气味会加重，给人不愉快感觉，采用通风的方式可以将水体中气味吹脱，并可提高水体溶解氧含量，提高氧化还原电位，改善抄纸系统电位特性。通风吹脱处理采用曝气方式，通过池底曝气设备进行通风吹脱,吹脱池深度一般为2. 5 4米，吹脱时间为0. 5 2. 0小时。吹脱时间根据水温和水质定。(6)纸机抄造湿部化学控制为消除生活污水再生水中含有的阴离子物质对纸机操作和产品质量的影响，本发明采用阳离子聚胺对再生水中阴离子物质进行调整和中和，根据中水用量和中水电荷密度调整聚胺用量，加入量在10 80g/吨水(以本步骤中待处理的废水质量为基准)，优选10 30g/吨水。本发明采用城市污水处理厂外排水为水源，经处理再生后用于造纸生产。造纸エ业是用水大户，而另一方面大量城市污水外排水得不到充分利用，目前城市污水处理厂外排水除作为景观用水用于绿化或经沉淀和河道自浄化处理后灌溉等基本没有被利用。造成了资源的很大浪费。充分利用这一重要资源，结合制浆造纸企业用水特点，采用合适的技术对外排水进行适当处理，用于制浆造纸エ业，节约水资源。传统制浆造纸用水多采用地下水、地表水等水资源，随着城市化进展不断扩大，城市污水处理厂外排水逐年増加，利用这资源制浆造纸，无疑ー举多得。本发明方法充分利用再生资源，节约用水，达到了循环回用目的。另外提高了水资源利用率，扩大城市污水处理厂外排水利用途径。
图I为本发明方法的流程示意图。
具体实施例方式以棉杆生物预处理机械浆和国产旧纸箱为原料，生产A级、B级瓦楞原纸，采用沣南区环兴污水处理厂外排水为水源，水处理工艺流程见图1，造纸过程采用现有技术，而针对外排水的处理过程依次包括一级转鼓式微滤机过滤、絮凝沉淀、消毒处理、ニ级过滤(砂滤)、通风吹脱和湿部控制。具体操作过程中一级转鼓式过滤采用100目滤网，由于污水处理厂外排水在到达处理系统前在引水渠中停留时间在10天左右，因此在进入系统悬浮物很少，絮凝沉淀处理时将待处理的废水通入设有絮凝剂加药装置的调节池，以备夏季暴雨等造成水质恶化后进行应急处理。消毒处理采用通入臭氧进行处理，设有专用臭氧发生器，臭氧用量为2mg/l (以本步骤中待处理的废水体积为基准)。ニ级过滤采用砂滤处理，石英砂粒径规格为3 5mm，通风吹脱采用曝气头进行通风，吹脱时间30min，根据水质情况，湿部控制加入阳离子聚胺进行湿部电荷特性调节。阳离子聚胺加入量为30g/吨水(以本步骤中待处理的废水质量为基准)。经过处理，采用城市污水再生水进行造纸达到了于自来水相近的效果，生产的瓦楞原纸可以达到国家A级标准，而吨水再生处理费用仅为0. 25元，远低于自来水费用。
权利要求
1.ー种利用城市污水再生水生产瓦楞原纸的方法，其特征在于对城市污水再生水进行处理得到处理后废水，以处理后的废水为水源制备瓦楞原纸，所述的对城市污水再生水进行处理的步骤包括 (1)ー级过滤处理； (2)沉淀预处理； (3)消毒处理； (4)ニ级过滤； (5)通风吹脱处理； (6)利用聚胺进行湿部化学控制。
2.如权利要求I所述的利用城市污水再生水生产瓦楞原纸的方法，其特征在于步骤(1)中一级过滤处理采用100 160目的滤网。
3.如权利要求2所述的利用城市污水再生水生产瓦楞原纸的方法，其特征在于步骤(2)中通过加入絮凝剂进行沉淀预处理。
4.如权利要求3所述的利用城市污水再生水生产瓦楞原纸的方法，其特征在于步骤(3)中采用臭氧进行消毒处理,臭氧用量为0.5 10mg/l。
5.如权利要求4所述的利用城市污水再生水生产瓦楞原纸的方法，其特征在于步骤(4)中采用3 5mm的石英砂粒进行ニ级过滤。
6.如权利要求5所述的利用城市污水再生水生产瓦楞原纸的方法，其特征在于步骤(5)中通风吹脱时间为0.5 2. 0小时。
7.如权利要求6所述的利用城市污水再生水生产瓦楞原纸的方法，其特征在于步骤(6)中采用阳离子聚胺进行湿部化学控制，阳离子聚胺加入量为10 80g/吨水。
全文摘要
本发明公开了一种利用城市污水再生水生产瓦楞原纸的方法，其特征在于对城市污水再生水进行处理得到处理后废水，以处理后的废水为水源制备瓦楞原纸，所述的对城市污水再生水进行处理的步骤包括(1)一级过滤处理；(2)沉淀预处理；(3)消毒处理；(4)二级过滤；(5)通风吹脱处理；(6)利用聚胺进行湿部化学控制。本发明方法充分利用再生资源，节约用水，达到了循环回用目的。另外提高了水资源利用率，扩大城市污水处理厂外排水利用途径。
文档编号D21F11/00GK102767109SQ201110115009
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者刘廷志, 戴汉英 申请人:天津广聚源纸业有限公司