专利名称：一种造纸废水再生技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废水的再生利用方法，具体地涉及一种造纸废水的再生方法。
背景技术：
目前的造纸行业中产生大量的废水。以非木材纤维造纸的白水吨纸排放量为例， 国内较先进的水平是50-70m3，国外为10-30m3。在特种高级防伪纸张生产过程中，由于对水 质要求较高，即使运转白水的二级循环，吨纸排放量仍在200-250m3左右。为了降低废水排放量，目前本领域进行了大量关于造纸废水回用技术的研究。通 常的造纸废水回用技术包括混凝、沉淀、澄清、气浮、过滤、活性碳吸附、污水脱氮、生物脱氮 脱磷、澄清过滤消毒、曝气生物滤池、微滤、超滤、反渗透、紫外线消毒等。对于不同的水质要 求，深度处理单元技术有不同的组合。实践中，国内外制浆造纸厂综合废水处理工程一般采用一级沉降，二级生化处理 方法，但处理后废水仍然存在COD相对较高等问题，其回用水大多只能用作工业冷却水，绝 大多数二级生化处理后的废水在达到排放标准后只能直接排放。尤其对于水质要求较高的 特种防伪纸，其废水二级生物处理后再进行深度处理，实现再生回用的技术尚未见先例。因此，本领域迫切需要一种可以在工业规模上使得造纸废水实现再生回用的方法 及其装置。
发明内容
本发明的第一目的在于获得一种可以在工业规模上使得造纸废水实现再生回用 的装置。本发明的第二目的在于获得一种可以在工业规模上使得造纸废水实现再生回用 的方法。在本发明的第一方面，提供了一种造纸废水再生装置，其包括如下依序连接的单 元对造纸废水进行预处理的预处理单元；所述预处理单元依序由格栅过滤系统、臭 氧预处理装置和多圆盘过滤系统组成；设在所述预处理单元下游的生化处理单元，设在生化处理单元下游的深度处理单元，所述深度处理单元中含有臭氧深度氧化 单元。在本发明的一个具体实施方式
中，所述生化处理单元中设有好氧生化处理的曝气 池；在本发明的一个具体实施方式
中，所述深度处理单元的臭氧深度氧化单元下游还 设置物理深度过滤单元。本发明的第二方面提供一种本发明所述的装置采用的造纸废水再生方法，其包括 如下步骤；
(a)在预处理单元对造纸废水进行预处理，得到经预处理的废水；(b)在生化处理单元对经预处理的废水进行生化处理，得到经生化处理的工业用 水；(c)在深度处理单元对经生化处理的工业用水进行深度处理，所述深度处理包括 臭氧深度氧化，得到符合造纸工业回用标准的用水；(d)所述臭氧深度氧化步骤中产生的臭氧尾气回收至所述预处理单元，用于步骤 (a)的预处理。在本发明的一个具体实施方式
中，步骤(b)中的所述生化处理为曝气池好氧生化处理。在本发明的一个具体实施方式
中，步骤(C)中的所述深度处理依序包括臭氧深度 氧化和物理深度过滤。
图1示出了本发明的造纸废水的回收再用处理的装置及其工艺流程。
具体实施例方式本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进工艺，获得了一种造纸废水再生技术， 运用臭氧作为强氧化剂，包括废水预处理阶段，运用臭氧尾气将长链大分子氧化成较小的 分子；废水深度处理阶段，运用废水臭氧反应塔使气与水充分反应，去除残留的COD等杂质 和微生物，并意外地发现其净化效果特别优异，故特别适合作为可以在工业规模上使得造 纸废水实现再生回用。在此基础上完成了本发明。本发明的技术构思如下针对高级防伪纸生产工艺的要求，将造纸的终端废水经过格栅过滤和臭氧预处理 后，由多圆盘过滤系统过滤，去除废水中绝大部分纤维，再进入曝气池进行好氧生化处理， 去除大部分污染物，使污水达到排放标准，然后用臭氧进行强氧化处理，去除残余的COD等 杂质，并且消毒灭菌，最后经过可选的物理深度过滤，使废水再生后达到回用要求。以下对本发明的各个方面进行详述造纸废水再生装置本发明的一种造纸废水再生装置，包括如下依序连接的单元对造纸废水进行预处理的预处理单元；所述预处理单元依序由格栅过滤系统、臭 氧预处理装置和多圆盘过滤系统组成；设在所述预处理单元下游的生化处理单元，设在生化处理单元下游的深度处理单元，所述深度处理单元中含有臭氧深度氧化 单元。优选地，所述生化处理单元中设有好氧生化处理的曝气池；优选地，所述深度处理单元的臭氧深度氧化单元下游还设置物理深度过滤单元。所述“造纸废水”包括非木材纤维造纸的白水；特种高级防伪纸张生产过程运转白 水的二级循环得到的废水。具体地例如，以棉花、棉短绒氧碱法化机械制浆的高级防伪纸生 产企业，其废水以制浆和抄纸生产废水为主，还包括空压站污水、空调污水以及厂区生活污水。所述造纸废水对于本领域技术人员是熟知的。本发明可以应用于各种类型的造纸废水。所述“格栅过滤系统”是本领域的常规技术，对于本领域技术人员是一致的，可以 通过商业领域购得。所述“臭氧预处理装置”是本领域的常规技术，对于本领域技术人员是一致的，可 以通过商业领域购得。所述“多圆盘过滤系统”是本领域的常规技术，对于本领域技术人员是一致的，可 以通过商业领域购得。所述“好氧生化处理的曝气池”是本领域的常规技术，对于本领域技术人员是一致 的，可以通过商业领域购得。所述“臭氧深度氧化单元”是本领域的常规技术，对于本领域技术人员是一致的， 可以通过商业领域购得。所述“物理深度过滤单元”是本领域的常规技术，对于本领域技术人员是一致的， 可以通过商业领域购得。本发明人发现，通过上述常规技术手段的组合而获得了可以在工业规模上使得造 纸废水实现再生回用的装置。造纸废水再牛方法本发明的造纸废水再生方法包括如下步骤；(a)在预处理单元对造纸废水进行预处理，得到经预处理的废水；(b)在生化处理单元对经预处理的废水进行生化处理，得到经生化处理的工业用 水；(c)在深度处理单元对经生化处理的工业用水进行深度处理，所述深度处理包括 臭氧深度氧化，得到符合造纸工业回用标准的用水；(d)所述臭氧深度氧化步骤中产生的臭氧尾气回收至所述预处理单元，用于步骤 (a)的预处理。优选地，步骤(b)中的所述生化处理为曝气池好氧生化处理。优选地，步骤(C)中的所述深度处理依序包括臭氧深度氧化和物理深度过滤。如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方 法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟 练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本 发明方法中。本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见 的。下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条 件，或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的 百分比为重量百分比，所述的聚合物分子量为数均分子量。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人 员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明 方法中。
实施例如图1所示，本发明针对高级防伪纸制浆造纸生产工艺的要求，将造纸的终端废 水先经过格栅过滤和臭氧预处理，然后用多圆盘过滤机过滤，再进入曝气池进行好氧生化 处理，接着用臭氧进行强氧化处理，最后经过物理深度过滤，形成一种造纸废水的再生回用 工艺，实现造纸废水的再生与回用，降低废水排放，同时降低水资源消耗。该工艺流程如 下造纸各部位的终端废水经污水总管进入污水处理场后，首先进入废水预处理阶 段。经过格栅，滤出体积较大的杂物和部分较长的纤维(所述体积较大的杂物和部分较长 的纤维的尺寸根据格栅的尺寸而定)，然后汇集于集水井，在井底通入由流程后段的微量臭 氧尾气，将废水中细小纤维(也即可通过格栅的属于细小纤维)等部分大分子有机物氧化 成便于微生物吸收分子链较小的碎片。从集水井泵出的废水再通过多圆盘过滤系统，多圆 盘过滤机的真空负压将废水中绝大部分纤维抽滤成渣浆排出，得到的滤液分为超清液、清 液和浊液三种。将浊液泵回至集水井重新处理，超清液和清液进入曝气池。然后进入废水的生化处理阶段。废水进入曝气池进行充分曝气，经过曝气生化处 理后的废水进入澄清池，静置后使泥和水分离，沉积于澄清池底的活性污泥，一部分污泥经 回流渠回流至曝气池入水口，其余部分经过带压机脱水后排出。澄清池上层的澄清液溢流 收集于安全池。此时安全池中的废水已经达到了污水的排放标准，但不能直接回用于工业 生产，还需要进入深度处理阶段，进一步去除废水中残余的COD等杂质。最后在废水的深度处理阶段，安全池中的废水先由泵输送到废水臭氧反应塔，从 反应塔的上端喷淋而下，与此同时，由大功率臭氧发生器产生的臭氧从塔下端输入，塔内用 填料分层堆放，使上行的臭氧与下行的废水充分接触，进行氧化反应，去除残余的COD等杂 质，同时消灭微生物。反应后，废气从塔顶排出，输送到集水井；水从塔底流出，进入物理 深度过滤系统，经过精密过滤处理，进一步降低水的浊度，最终使废水再生，达到回用要求 (达到防伪纸的行业标准)。应用例以棉花、棉短绒氧碱法化机械制浆的高级防伪纸生产企业，其废水以制浆和抄纸 生产废水为主，还包括空压站污水、空调污水以及厂区生活污水等。废水进入污水处理场 后，首先进行预处理，用粗格栅滤除较大杂物，再用细格栅滤除部分较长纤维，废水收集于 集水井，然后由多圆盘过滤机将大约90%的细小纤维滤除，废水进入曝气池。本实施例中，进入曝气池的废水CODcr为87;3mg/l，SS为346mg/l (根据国标测定 废水的指标)。经过曝气池内的好氧生化处理后，溢流进入安全池的清液CODcr为92mg/l， SS为27mg/l。此时进入安全池的水已达到国家的排放要求，但是不符合工业回用的标准。 废水进入深度处理阶段。本实施例的废水臭氧反应采用微孔扩散板式鼓泡塔，塔内填放矩 鞍形填料，使气水充分接触反应，然后利用微混凝过滤原理对废水中剩余的胶体物质深度 过滤处后，出水的CODcr为16mg/l，SS为9mg/l，水质完全达到特种防伪纸的制浆造纸工艺 用水要求，可以全部重新回用于造纸生产。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范 围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术 实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。 在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独 引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对 本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种造纸废水再生装置，其特征在于，包括如下依序连接的单元对造纸废水进行预处理的预处理单元；所述预处理单元依序由格栅过滤系统、臭氧预 处理装置和多圆盘过滤系统组成；设在所述预处理单元下游的生化处理单元，设在生化处理单元下游的深度处理单元，所述深度处理单元中含有臭氧深度氧化单元。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生化处理单元中设有好氧生化处理的曝气池。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述深度处理单元的臭氧深度氧化单元下游还设置物理深度过滤单元。
4.一种如权利要求1所述的装置采用的造纸废水再生技术，其特征在于，包括如下步骤；(a)在预处理单元对造纸废水进行预处理，得到经预处理的废水；(b)在生化处理单元对经预处理的废水进行生化处理，得到经生化处理的工业用水；(c)在深度处理单元对经生化处理的工业用水进行深度处理，所述深度处理包括臭氧 深度氧化，得到符合造纸工业回用标准的用水；(d)所述臭氧深度氧化步骤中产生的臭氧尾气回收至所述预处理单元，用于步骤(a) 的预处理。
5.如权利要求3所述的技术，其特征在于，步骤(b)中的所述生化处理为曝气池好氧生 化处理。
6.如权利要求1所述的技术，其特征在于，步骤(c)中的所述深度处理依序包括臭氧深度氧化和物理深度过滤。
全文摘要
本发明提供一种造纸废水再生装置，其包括如下依序连接的单元对造纸废水进行预处理的预处理单元；所述预处理单元依序由格栅过滤系统、臭氧预处理装置和多圆盘过滤系统组成；设在所述预处理单元下游的生化处理单元；设在生化处理单元下游的深度处理单元，所述深度处理单元中含有臭氧深度氧化单元。本发明还提供一种造纸废水再生的方法。本发明的方法及其装置实现了在工业规模上使得造纸废水实现再生回用。
文档编号C02F1/78GK102086074SQ20091019990
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者张敏, 李鸿斌, 王都义 申请人:中国印钞造币总公司