造纸废水处理装置及处理方法

造纸废水处理装置及处理方法
【专利摘要】本发明提供了一种造纸废水处理装置，包括顺序连接的化学混凝装置、用于除去悬浮物的过滤器、用于除去难降解的有机物的臭氧催化氧化池、用于调节造纸废水pH的调节池及清水池，所述化学混凝装置包括化学混凝池与所述化学混凝池相连接的混凝沉淀池，在所述造纸废水处理过程中，所述造纸废水依次流经化学混凝池、混凝沉淀池、过滤器、臭氧催化氧化池、调节池及清水池。该造纸废水处理装置设备简单，处理高效；而且投资少、处理时间短。另外，该造纸废水处理方法通过简单的工艺，提高了臭氧催化氧化池的利用效率，从而提高了对污水的改性、脱色，使有机物的污染物得到进一步降解，最终实现废水的COD降低至50mg/L以下，满足排放标准。
【专利说明】造纸废水处理装置及处理方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种造纸废水处理装置，尤其涉及一种工艺流程简单、处理高效的造纸废水处理装置及处理方法。

【背景技术】
[0002]造纸废水中的污染物浓度高，成分复杂，排放量大，是工业废水污染的主要来源之一。在水污染严重以及水资源日益紧缺的情况下，造纸废水的达标排放及回收利用成为必然要求。
[0003]造纸废水的处理以一级物化处理和二级生化处理为主。造纸废水的水质存在着难以稳定达标排放或者回收利用的问题，主要体现在有机物含量超标和色度超标。造纸废水经二级生化处理后，可生化性较低，其深度处理一般以物化法为主，如絮凝沉淀、膜过滤、吸附。然而，以絮凝沉淀为主的工艺对于有机物去除量有限，随着排放及回收利用标准的提高，该类工艺的出水将很难满足处理要求；以膜过滤为主的工艺污染物去除效率高，但投资和运行费用较高；而以活性炭吸附为主的吸附工艺同样存在着投资和运行费用高的问题。
[0004]近年来，化学氧化及高级氧化在造纸废水深度处理上的应用使上述问题有所改观，但仍存在着一定问题。如第CN101708927A号中国专利公开了一种氧化降解+絮凝沉淀+砂滤的造纸废水深度处理方法，该方法具有投资小、运行费用低等优点，但经处理后COD仅能够到达低于70mg/L的程度，无法满足日益严格的排放及回收利用要求。
[0005]有鉴于此，有必要提供一种改进的造纸废水处理装置及处理方法，以解决上述问题。


【发明内容】

[0006]本发明的目的在于提供一种工艺流程简单、处理高效的造纸废水处理装置及处理方法。
[0007]为实现上述发明目的，本发明提供了一种造纸废水处理装置，包括顺序连接的化学混凝装置、用于除去悬浮物的过滤器、用于除去难降解的有机物的臭氧催化氧化池、用于调节造纸废水PH的调节池及清水池，所述化学混凝装置包括化学混凝池与所述化学混凝池相连接的混凝沉淀池，在所述造纸废水处理过程中，所述造纸废水依次流经化学混凝池、混凝沉淀池、过滤器、臭氧催化氧化池、调节池及清水池。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述化学混凝池设有搅拌装置及给所述化学混凝池添加药剂的添加装置。
[0009]作为本发明的进一步改进，用于所述化学混凝池中的药剂为烧碱、熟石灰、生石灰、氧化镁中的任一种或多种的组合。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述过滤器中装填有多种滤料以形成多介质过滤器。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述过滤器中装填有粒径不同的滤料，所述滤料选自无烟煤、石英砂、锰砂等粒状滤料中的至少两种的组合。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述造纸废水处理装置还包括与所述臭氧催化氧化池连接并给所述臭氧催化氧化池提供臭氧的臭氧发生装置。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述臭氧催化氧化池内装有固体催化剂。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述固体催化剂为粒状的金属铁、钴、镍、铝、钛、钙、铜、猛、银、铬、锌、fL及金属氧化物氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化招、氧化钛、氧化韩、氧化铜、氧化锰、氧化银、氧化铬、氧化锌、氧化钒的一种或几种的混合。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述造纸废水处理装置还包括与所述调节池连接并给所述调节池提供pH调节剂的pH调节剂配制槽。
[0016]本发明还提供了一种造纸废水处理方法，包括:
S1:将造纸废水引入加有药剂的化学混凝池，在搅拌下产生絮凝物；
52:化学混凝池出水进入混凝沉淀池以除去絮凝物；
53:混凝沉淀池出水通过过滤器除去造纸废水中的悬浮物；
54:过滤器出水进入臭氧催化氧化池以氧化除去难降解的有机物；
55:臭氧催化氧化池出水进入调节池，以除去残余的臭氧及将造纸废水的pH调节至中性；
56:调节池出水进入清水池以排放或循环使用。
[0017] 作为本发明的进一步改进，所述造纸废水在S3中经过臭氧催化氧化的时间介于30min~120min 之间。
[0018]本发明的有益效果是:本发明的造纸废水处理装置及处理方法，先通过化学混凝装置与过滤器的配合使用除去部分有机物同时提高造纸废水的PH，从而降低了臭氧的用量并提高了臭氧催化氧化效果。随后经过调节池将造纸废水调节至中性，同时除去残余的臭氧，使得造纸废水达到排放标准。该造纸废水处理装置设备简单，处理高效；而且投资少、处理时间短。另外，该造纸废水处理方法通过简单的工艺，提高了臭氧催化氧化池的利用效率，从而提高了对污水的改性、脱色，使有机物的污染物得到进一步降解，最终实现废水的COD降低至50mg/L以下，满足排放标准。

【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1是本发明造纸废水处理装置的示意图。
[0020]图2是本发明造纸废水处理方法的工作流程图。

【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
[0022]请参阅图1至图2所示，本发明的目的在于提供一种工艺流程简单、处理高效的造纸废水处理装置及处理方法。
[0023]为实现上述发明目的，本发明提供了一种造纸废水处理装置，沿造纸废水的流向，所述造纸废水处理装置包括如下结构:通过管道顺序连接的化学混凝装置(未标号)、用于除去悬浮物的过滤器2、用于除去难降解的有机物的臭氧催化氧化池3、用于调节造纸废水PH的调节池4及清水池5。所述化学混凝装置包括化学混凝池11与所述化学混凝池11相连接的混凝沉淀池12，在所述造纸废水处理过程中，所述造纸废水依次流经化学混凝池
11、混凝沉淀池12、过滤器2、臭氧催化氧化池3、调节池4及清水池5。
[0024]所述化学混凝池11设有第一进水口 111、搅拌装置112、给所述化学混凝池11添加药剂的添加装置113及第一出水口 114。用于所述化学混凝池11中的药剂为烧碱、熟石灰、生石灰、氧化镁中的任一种或多种的组合。本实施例中，所述药剂首先配置成浓度较大的溶液或悬浮液，在添加装置113中搅拌均匀后加入到化学混凝池11中，从而可以提高化学混凝的效率，节约时间。当然区别于本实施例，也可以直接将药剂投入到化学混凝池11中，在搅拌装置112的作用下搅拌均匀，以达到同样的效果。
[0025]所述药剂进入化学混凝池11并与造纸废水在搅拌作用下发生化学反应，除去部分有机物及悬浮颗粒，同时该过程可以提高造纸废水的pH，有助于在后续的臭氧催化氧化池3中提高臭氧催化氧化的效率。该过程中由于造纸废水与药剂发生反应会产生絮凝物，而絮凝物会在重力作用下连带药剂沉入化学混凝池11底部，因此最好在搅拌作用下进行，从而使得药剂与造纸废水充分接触，反应更加充分、完全。造纸废水从第一进水口 111进入化学混凝池11后在搅拌作用下与药剂发生反应，产生絮凝物，待反应完全后从第一出水口114流出进入到混凝沉淀池12中。
[0026]所述混凝沉定池12设有与第一出水口 114相连接的第二进水口 121、第二出水口122。含有较多絮凝物的化学混凝池11出水进入混凝沉淀池12，静置一段时间，待絮凝物沉淀后，进入到过滤器2中进一步除去造纸废水中的悬浮物。
[0027]所述过滤器2设有与第二出水口 122相连接的第三进水口 21、与臭氧催化氧化池3相连接的第三出水口 22及装填于第三进水口 21与第三出水口 22之间的滤料23。在造纸废水处理过程中，造纸废水从第三进水口 21进入过滤器2、流经滤料23后经第三出水口22流出；而在造纸废水处理后对过滤器2进行反冲洗以便重复使用时，水的流向相反。本实施例中，所述过滤器2称圆柱形的筒体，第三进水口 21位于筒体的顶端，而第三出水口 22位于筒体的底端，因此造纸废水在重力的作用下由上向下流动，不需要很高的水压即可流过过滤器2。当然区别于其他实施例，过滤器2也可以设置呈其他形状，所述第三进水口 21与第三出水口 22的设置位置也可以根据需要做相应的修改。
[0028]所述过滤器2中装填有多种滤料23以形成多介质过滤器2。具体地，所述过滤器2中装填有粒径不同的滤料23，所述滤料23选自无烟煤、石英砂、锰砂等粒状滤料23中的至少两种的组合，一般情况下，粒径小的滤料23之间的空隙小，而粒径大的滤料23之间的空隙大。本实施例中，所述滤料23按照比重和粒径来填装，且自第三进水口 21向第三出水口 22方向，所述滤料23的粒径依次减小。从而使得造纸废水中的大部分的悬浮物被过滤留在离第三进水口 21附近近的位置，以防止堵塞过滤器2 ;而仍然含有部分小体积的悬浮物的废水在流经过滤器2的过程中继续被过滤。
[0029]所述臭氧催化氧化池3包括与所述过滤器2的第三出水口 22相连接的第四进水口 31、与调节池4相连接的第四出水口 32、介于第四进水口 31与第四出水口 32之间的固体催化剂33、与所述臭氧催化氧化池3连接并给所述臭氧催化氧化池3提供臭氧的臭氧发生装置34。所述固体催化剂33为粒状多孔负载型催化剂，以增大固体催化剂33与造纸废水的接触面积，提高臭氧催化氧化效率。本实施例中，所述固体催化剂33选自粒状的金属铁、钴、镍、招、钛、韩、铜、猛、银、铬、锌、f凡及金属氧化物氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化招、氧化钛、氧化钙、氧化铜、氧化锰、氧化银、氧化铬、氧化锌、氧化钒的一种或几种的混合，所述金属氧化物优选为 Fe203、Co203、N1、A1203、T12, CaO, CuO, MnO2, Ag2O, Cr2O3, ZnO, V2O5 的一种或几种的混合。所述臭氧发生装置34的在所述臭氧催化氧化池3内的出口位于所述第四进水口 31与所述固体催化剂33之间，以使得所述造纸废水先与臭氧混合后再经过固体催化剂33，从而使得造纸废水在臭氧催化氧化池3中通过固-液-气非均相臭氧催化氧化的方式进行氧化，不仅能保证臭氧催化氧化效果的稳定性，而且有效避免了因催化剂流失造成的二次污染。
[0030]所述调节池4包括与所述第四出水口 32相连接的第五进水口 41、与所述调节池4连接并给所述调节池4提供pH调节剂的pH调节剂配制槽42、与所述清水池5相连接的第五出水口 43。所述调节池4内设有隔板44将所述若干隔板44交错设置将调节池4分割为相通的若干腔体，以使得所述造纸废水进入调节池4中后呈S型缓慢地流经调节池池
4。通过pH调节剂将造纸废水调节至中性，同时残留的臭氧通过自身的衰减特性从造纸废水中释放出去。
[0031]所述调节池4出水进入清水池5中以待回收利用或排放。
[0032]为了实现本发明的目的，本发明还提供了一种造纸废水处理方法，包括如下步骤:
S1:将造纸废水引入加有药剂的化学混凝池11，在搅拌下与药剂发生反应产生絮凝物，除去部分有机物以及悬浮颗粒，同时提高造纸废水的pH，从而在后续臭氧催化氧化时，一方面可以产生更多的羟基自由基，提高臭氧催化氧化效果；另一方面也可以减少臭氧的用量，降低成本。
[0033]S2:经过化学反应，化学混凝池11出水中有大量的絮凝物，进入混凝沉淀池12后通过沉淀除去大部分的絮凝物，以减轻后续过滤器2的工作负担，同时还有利于过滤器2内滤料23的回收利用。
[0034]S3:将混凝沉淀池12出水通过多介质过滤器2，除去造纸废水中的悬浮物。本实施例中，所述造纸废水经过多介质过滤器2除去悬浮物得到过滤器2出水，避免了悬浮物本身对下一步骤中臭氧的消耗，有利于提高臭氧的利用率，降低臭氧催化氧化池3中的臭氧投放量；另外，该步骤有效地除去悬浮物还可以避免悬浮物在下一步骤中沉积于催化剂的表面，从而降低催化剂的催化效率或使得催化剂失去催化作用。
[0035]S4:过滤器2的出水进入臭氧催化氧化池3，与臭氧混合呈气液混合物，然后流经固体催化剂33以氧化除去难降解的有机物、提高造纸废水的可生化性能。相较于利用其他氧化剂除去难降解有机物的技术方案，本实施例利用臭氧催化氧化能力强、快速无污泥、无二次污染、接触时间短、处理效率高、不受温度影响等的特性，在除去难降解有机物的同时，还达到了杀菌、除臭、脱味、脱色的作用；是进行生物降解前优选的处理方案。
[0036]该过程中，臭氧的量根据需要处理的造纸废水的量及内部污染程度适当地增减臭氧的量及控制反应时间。为了彻底地清除难降解的有机物同时兼顾造纸废水处理的时间，所述造纸废水在S4中经过臭氧催化氧化的时间介于30mirTl20min之间，每升造纸废水所需要的臭氧投放量介于10mg/L-40mg/L之间。
[0037]S5:臭氧催化氧化池3出水中可能残留有少量未反应的臭氧，同时造纸废水的pH较高，臭氧催化氧化池3出水进入调节池4除去残余的臭氧同时将造纸废水的pH调节至中性。为了提高效率，该过程中可以对造纸废水进行搅拌以加快臭氧的分解释放。
[0038]S6:调节池4出水进入清水池5中，经检测达标后排放或循环使用。
[0039]以下将结合本发明的造纸废水处理装置和处理方法对某企业造纸生产废水生化处理装置出水进行深度处理，取得了理想的效果。
[0040]将该厂的造纸废水依次经过化学混凝池11、混凝沉淀池12、过滤器2、臭氧催化氧化池3、调节池4和清水池5。本实施例中，采用药剂熟石灰加入水中配置成浓度较大的溶液或悬浮液，在添加装置113中搅拌均匀后加入到化学混凝池11中。造纸废水与药剂在搅拌作用下发生反应产生絮凝物后进入到混凝沉淀池12进行沉淀。混凝沉淀池12出水经过采用石英砂和无烟煤滤料23的过滤器2进一步除去悬浮物；过滤器2出水进入臭氧催化氧化池3，所述臭氧催化氧化池3采用粒状多孔负载型催化剂氧化铝；臭氧催化氧化池3出水进入调节池4调节pH至中性同时除去残留的臭氧；调节池4出水进入清水池5进行检测。实施例中造纸废水经过造纸废水处理装置前、后的进水和出水的水质详见表1。

【权利要求】
1.一种造纸废水处理装置，其特征在于:包括顺序连接的化学混凝装置、用于除去悬浮物的过滤器、用于除去难降解的有机物的臭氧催化氧化池、用于调节造纸废水PH的调节池及清水池，所述化学混凝装置包括化学混凝池与所述化学混凝池相连接的混凝沉淀池，在所述造纸废水处理过程中，所述造纸废水依次流经化学混凝池、混凝沉淀池、过滤器、臭氧催化氧化池、调节池及清水池。
2.根据权利要求1所述的造纸废水处理装置，其特征在于:所述化学混凝池设有搅拌装置及给所述化学混凝池添加药剂的添加装置。
3.根据权利要求2所述的造纸废水处理装置，其特征在于:用于所述化学混凝池中的药剂为烧碱、熟石灰、生石灰 、氧化镁中的任一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的造纸废水处理装置，其特征在于:所述过滤器中装填有多种滤料以形成多介质过滤器。
5.根据权利要求4所述的造纸废水处理装置，其特征在于:所述过滤器中装填有粒径不同的滤料，所述滤料选自无烟煤、石英砂、锰砂等粒状滤料中的至少两种的组合。
6.根据权利要求1所述的造纸废水处理装置，其特征在于:所述造纸废水处理装置还包括与所述臭氧催化氧化池连接并给所述臭氧催化氧化池提供臭氧的臭氧发生装置。
7.根据权利要求1所述的造纸废水处理装置，其特征在于:所述臭氧催化氧化池内装有固体催化剂。
8.根据权利要求7所述的造纸废水处理装置，其特征在于:所述固体催化剂为粒状的金属铁、钴、镍、招、钛、韩、铜、猛、银、铬、锌、fL及金属氧化物氧化铁、氧化钴、氧化镍、氧化招、氧化钛、氧化钙、氧化铜、氧化猛、氧化银、氧化铬、氧化锌、氧化fL的一种或几种的混合。
9.根据权利要求1所述的造纸废水处理装置，其特征在于:所述造纸废水处理装置还包括与所述调节池连接并给所述调节池提供pH调节剂的pH调节剂配制槽。
10.一种采用如权利要求1、所述的造纸废水处理装置的造纸废水处理方法，包括: S1:将造纸废水引入加有药剂的化学混凝池，在搅拌下产生絮凝物； 52:化学混凝池出水进入混凝沉淀池以除去絮凝物； 53:混凝沉淀池出水通过过滤器除去造纸废水中的悬浮物； 54:过滤器出水进入臭氧催化氧化池以氧化除去难降解的有机物； 55:臭氧催化氧化池出水进入调节池，以除去残余的臭氧及将造纸废水的pH调节至中性； 56:调节池出水进入清水池以排放或循环使用。
11.根据权利要求10所述的造纸废水处理方法，其特征在于:所述造纸废水在S3中经过臭氧催化氧化的时间介于30mirTl20min之间。
【文档编号】C02F103/28GK104129871SQ201410426776
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】陈建军, 张柯 申请人:苏州清然环保科技有限公司