專(zhuān)利名稱(chēng)：草漿造紙中段廢水處理的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水的處理方法，具體涉及一種草漿造紙中段廢水處理的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，草制漿造紙中段廢水深度處理方法主要有常規(guī)方法(混凝-沉淀-過(guò)濾)、活性炭吸附、膜分離、生化處理、高級(jí)氧化等。常規(guī)深度處理方法(混凝-沉淀-過(guò)濾)對(duì)化學(xué)需氧量(COD)、色度及可吸附有機(jī)氯化物(AOX)去除效果較差，切須投加大量混凝、助凝劑，導(dǎo)致運(yùn)行成本偏高；對(duì)于經(jīng)過(guò)二級(jí)生化處理后的草制漿造紙中段廢水，殘余污染物質(zhì)可生化性較差，再通過(guò)生化法進(jìn)行深度處理已無(wú)能為力；而采用過(guò)濾、活性炭吸附深度處理效果也不明顯；膜分離技術(shù)由于處理草漿中段水而帶來(lái)的嚴(yán)重膜污染和昂貴投資在推廣應(yīng)用上還存在實(shí)施難度；高級(jí)氧化工藝如臭氧氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法、超聲空化法、芬頓(Fenton)試劑法等，涉及到發(fā)生和利用游離羥基(OH)氧化廢水中很難生物降解的復(fù)雜有機(jī)物組份，可以使一些特殊化合物降低毒性或達(dá)到完全礦化，但高級(jí)氧化法必須投加氧化劑，需要消耗光能、電能等能源，一般投資運(yùn)行成本較高，工藝復(fù)雜，難以工業(yè)化使用。
國(guó)內(nèi)存在大量以草料為原料、傳統(tǒng)元素氯漂白(C-E-H三段漂白)的造紙企業(yè)，由于缺乏相應(yīng)的堿回收設(shè)施，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的中段廢水，不僅具有高濃度的生化需氧量(BOD)、化學(xué)需氧量(COD)、色度問(wèn)題，而且含有大量有毒、難生物降解的、能夠在環(huán)境中生物積累的可吸附有機(jī)氯化物(AOX)，傳統(tǒng)的化學(xué)預(yù)處理及活性污泥法難以滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的排放要求。對(duì)于中段水中的可吸附有機(jī)氯化物(AOX)，常規(guī)的生物和物化方法很難處理，傳統(tǒng)的活性污泥法只能去除14％～55％的可吸附有機(jī)氯化物(AOX)，要去除40％以上的可吸附有機(jī)氯化物(AOX)，污泥停留時(shí)間(SRT)需要20d以上，在工廠(chǎng)規(guī)模下，要達(dá)到45％可吸附有機(jī)氯化物(AOX)去除率，污泥停留時(shí)間(SRT)需大于50d，采用普通活性污泥法不能使中段廢水中的有機(jī)氯化物全部去除，而一些未氯化的低毒物質(zhì)(一些脂肪酸類(lèi)物質(zhì))經(jīng)過(guò)活性污泥法處理后，可除去一部分；對(duì)于色度，生物處理為主，物化處理為輔的中段水處理方法最多可去除廢水中60％的色度，也有一些生物處理法實(shí)際上還會(huì)增大廢水的色度，經(jīng)過(guò)二級(jí)生化后的出水仍常常顯茶褐色。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服上述技術(shù)中存在的不足之處，提供一種投資費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)易，深度處理效果好的草漿造紙中段廢水處理的制備方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是將混合均勻的廢鐵屑(Fe0)與活性炭或焦炭填料按比例填充到Fe0-H2O2反應(yīng)器內(nèi)，按混凝-沉淀-過(guò)濾常規(guī)工藝處理，在曝氣的同時(shí)投加工業(yè)用雙氧水，形成微電解與芬頓反應(yīng)的協(xié)同效應(yīng)。
草漿造紙中段廢水二級(jí)生化的出水用工業(yè)硫酸調(diào)至pH＝3～5，反應(yīng)器內(nèi)填料為廢鐵屑(Fe0)與活性炭(或焦炭)，體積比Fe0/C＝1～4，用礫石層將混合均勻的填料分層，投加工業(yè)用雙氧水(30～50mg/L)，鐵屑溶出的Fe2+作為Fenton反應(yīng)的催化劑，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的游離羥基(·OH)，F(xiàn)e0-H2O2反應(yīng)器的水力停留時(shí)間HRT＝25～40min。
Fe0-H2O2反應(yīng)器曝氣量按氣水比6∶1～12∶1計(jì)算。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明充分利用工業(yè)廢料-廢鐵屑或活性炭(焦炭)產(chǎn)生微電解效應(yīng)，處理廢水脫色效果極佳；2、利用微電解(Fe0)法產(chǎn)生的Fe2+作為芬頓(Fenton)反應(yīng)的催化劑，不額外投加鐵鹽，只投加雙氧水，節(jié)省藥耗，擴(kuò)展芬頓(Fenton)試劑在水處理的應(yīng)用范圍，對(duì)化學(xué)需氧量(COD)、可吸附有機(jī)氯化物(AOX)去除效果好，投資費(fèi)用低，操作方便；3、微電解產(chǎn)生的新生態(tài)Fe2+、Fe3+具有優(yōu)于常規(guī)鐵鹽絮凝劑的吸附混凝特性，在不投加其它絮凝劑的條件下，只投加成本低廉的堿石灰即可取得良好的絮凝沉淀效果；4、Fe0-H2O2法深度處理草漿造紙中廢水能夠結(jié)合常規(guī)深度處理工藝(混凝、沉淀、過(guò)濾)有效去除化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、懸浮物(SS)，色度、可吸附有機(jī)氯化物(AOX)使處理后的出水滿(mǎn)足水質(zhì)指標(biāo)。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1、將混合均勻的廢鐵屑(Fe0)與活性炭或焦炭填料按比例填充到Fe0-H2O2反應(yīng)器內(nèi)，按混凝-沉淀-過(guò)濾常規(guī)工藝處理，在曝氣的同時(shí)投加工業(yè)用雙氧水，形成微電解與芬頓反應(yīng)的協(xié)同效應(yīng)。
草漿造紙中段廢水二級(jí)生化的出水用工業(yè)硫酸調(diào)至pH＝3，F(xiàn)e0-H2O2反應(yīng)器內(nèi)填充廢鐵屑(Fe0)與活性炭(或焦炭)，體積比Fe0/C＝1∶1，用礫石層將混合均勻的填料分層，投加工業(yè)用雙氧水30mg/L，溶出的Fe2+可以作為Fenton反應(yīng)的催化劑，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的游離羥基(·OH)，F(xiàn)e0-H2O2反應(yīng)器的水力停留時(shí)間HRT＝40min，曝氣量按氣水比6∶1計(jì)算。
實(shí)施例2、將混合均勻的廢鐵屑(Fe0)與活性炭或焦炭填料按比例填充到Fe0-H2O2反應(yīng)器內(nèi)，按混凝-沉淀-過(guò)濾常規(guī)工藝處理，在曝氣的同時(shí)投加工業(yè)用雙氧水，形成微電解與芬頓反應(yīng)的協(xié)同效應(yīng)。
草漿造紙中段廢水二級(jí)生化的出水用工業(yè)硫酸調(diào)至pH＝4，F(xiàn)e0-H2O2反應(yīng)器內(nèi)填充廢鐵屑(Fe0)與活性炭(或焦炭)，體積比Fe0/C＝2∶1，用礫石層將混合均勻的填料分層，投加工業(yè)用雙氧水40mg/L，溶出的Fe2+可以作為Fenton反應(yīng)的催化劑，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的游離羥基(·OH)，F(xiàn)e0-H2O2反應(yīng)器的水力停留時(shí)間HRT＝30min，曝氣量按氣水比8∶1計(jì)算。
實(shí)施例3、將混合均勻的廢鐵屑(Fe0)與活性炭或焦炭填料按比例填充到Fe0-H2O2反應(yīng)器內(nèi)，按混凝-沉淀-過(guò)濾常規(guī)工藝處理，在曝氣的同時(shí)投加工業(yè)用雙氧水，形成微電解與芬頓反應(yīng)的協(xié)同效應(yīng)。
草漿造紙中段廢水二級(jí)生化的出水用工業(yè)硫酸調(diào)至pH＝5，F(xiàn)e0-H2O2反應(yīng)器內(nèi)填充廢鐵屑(Fe0)與活性炭(或焦炭)，體積比Fe0/C＝4∶1，用礫石層將混合均勻的填料分層，投加工業(yè)用雙氧水50mg/L，溶出的Fe2+可以作為Fenton反應(yīng)的催化劑，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的游離羥基(·OH)，F(xiàn)e0-H2O2反應(yīng)器的水力停留時(shí)間HRT＝35min，曝氣量按氣水比12∶1計(jì)算。
本發(fā)明是以鐵屑和炭構(gòu)成原電池，鐵屑在酸性條件下溶出的Fe2+作為芬頓(Fenton)反應(yīng)的催化劑，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的游離羥基(·OH)，污染物在原電池正負(fù)極上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加上原電池自身的電附集、物理吸附、絮凝等作用達(dá)到去除污染物的目的，另外，廢鐵屑具有良好的還原脫氯作用，對(duì)可吸附有機(jī)氯化物的具有良好的去除作用(去除率≥75％)，同時(shí)芬頓(Fenton)反應(yīng)生成的·OH置換有機(jī)分子上的-H、-NH2和-NO2，形成易于生物降解的羥基取代衍生物，改變有機(jī)分子的水溶性，提高傳統(tǒng)物理化學(xué)處理法的效率。曝氣條件下內(nèi)電解產(chǎn)生的Fe2+、Fe3+具有優(yōu)于常規(guī)鐵鹽混凝劑的絮凝性，在后續(xù)的常規(guī)深度處理(混凝-沉淀-過(guò)濾)只需用堿石灰調(diào)節(jié)pH＝8～9，即能產(chǎn)生良好的絮凝沉淀效果，不需要另外投加其它種類(lèi)混凝劑，節(jié)省大量藥劑費(fèi)用。以Fe0-H2O2法為核心的深度處理中段廢水的方法具有作用機(jī)制多、協(xié)同效應(yīng)強(qiáng)、適用范圍廣、去除效果好、投資費(fèi)用低、脫色及可吸附有機(jī)氯化物(AOX)去除效率高等特點(diǎn)。Fe0-H2O2法不消耗能源，處理費(fèi)用低，原料來(lái)自機(jī)械工業(yè)切削加工的垃圾-廢鐵屑，具有“以廢治廢”的意義，成本低康，操作簡(jiǎn)便。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用Fe0-H2O2法的中段廢水深度處理技術(shù)，利用微電解、芬頓(Fenton)反應(yīng)對(duì)中段廢水進(jìn)行深度處理，使污染物質(zhì)在后續(xù)的混凝、沉淀、過(guò)濾工藝中得到全面有效的去除。該技術(shù)能夠有效的氧化還原、物理分離中段廢水中的有機(jī)污染物質(zhì)，從而處理后水質(zhì)指標(biāo)的合格，處理后的水質(zhì)滿(mǎn)足化學(xué)需氧量(COD)≤120mg/L，生化需氧量(BOD)≤20mg/L，SS≤30mg/L，AOX≤2mg/L，色度≤5倍，具有現(xiàn)有工藝無(wú)法比擬的優(yōu)越性。采用Fe0-H2O2法的中段廢水深度處理技術(shù)不僅比現(xiàn)行處理工藝能夠進(jìn)一步有效地去除可吸附有機(jī)氯化物(AOX)，而且在助凝、除污染方面也具有較好的效果，另外使用該技術(shù)，操作安全方便，在經(jīng)濟(jì)性方面由于現(xiàn)有工藝持平，具有極高的可行性。
權(quán)利要求
1.一種草漿造紙中段廢水處理的制備方法，其特征在于將混合均勻的廢鐵屑(Fe0)與活性炭或焦炭填料按比例填充到Fe0-H2O2反應(yīng)器內(nèi)，按混凝-沉淀-過(guò)濾常規(guī)工藝處理，在曝氣的同時(shí)投加工業(yè)用雙氧水，形成微電解與芬頓反應(yīng)的協(xié)同效應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草漿造紙中段廢水處理的制備方法，其特征在于草漿造紙中段廢水二級(jí)生化的出水用工業(yè)硫酸調(diào)至pH＝3～5，反應(yīng)器內(nèi)填料為廢鐵屑(Fe0)與活性炭(或焦炭)，體積比Fe0/C＝1～4，用礫石層將混合均勻的填料分層，投加工業(yè)用雙氧水(30～50mg/L)，鐵屑溶出的Fe2+作為Fenton反應(yīng)的催化劑，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的游離羥基(·OH)，F(xiàn)e0-H2O2反應(yīng)器的水力停留時(shí)間HRT＝25～40min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草漿造紙中段廢水處理的制備方法，其特征在于Fe0-H2O2反應(yīng)器曝氣量按氣水比6∶1～12∶1計(jì)算。
全文摘要
一種草漿造紙中段廢水處理的制備方法。本發(fā)明涉及一種廢水深度處理制備方法，將混合均勻的廢鐵屑(Fe
文檔編號(hào)C02F1/461GK101092262SQ200610010200
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者于水利, 劉汝鵬, 曲瑩 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué), 于水利, 劉汝鵬, 曲瑩