專利名稱：一種造紙廢水再生技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水的再生利用方法，具體地涉及一種造紙廢水的再生方法。
背景技術(shù)：
目前的造紙行業(yè)中產(chǎn)生大量的廢水。以非木材纖維造紙的白水噸紙排放量為例， 國內(nèi)較先進的水平是50-70m3，國外為10-30m3。在特種高級防偽紙張生產(chǎn)過程中，由于對水 質(zhì)要求較高，即使運轉(zhuǎn)白水的二級循環(huán)，噸紙排放量仍在200-250m3左右。為了降低廢水排放量，目前本領(lǐng)域進行了大量關(guān)于造紙廢水回用技術(shù)的研究。通 常的造紙廢水回用技術(shù)包括混凝、沉淀、澄清、氣浮、過濾、活性碳吸附、污水脫氮、生物脫氮 脫磷、澄清過濾消毒、曝氣生物濾池、微濾、超濾、反滲透、紫外線消毒等。對于不同的水質(zhì)要 求，深度處理單元技術(shù)有不同的組合。實踐中，國內(nèi)外制漿造紙廠綜合廢水處理工程一般采用一級沉降，二級生化處理 方法，但處理后廢水仍然存在COD相對較高等問題，其回用水大多只能用作工業(yè)冷卻水，絕 大多數(shù)二級生化處理后的廢水在達到排放標準后只能直接排放。尤其對于水質(zhì)要求較高的 特種防偽紙，其廢水二級生物處理后再進行深度處理，實現(xiàn)再生回用的技術(shù)尚未見先例。因此，本領(lǐng)域迫切需要一種可以在工業(yè)規(guī)模上使得造紙廢水實現(xiàn)再生回用的方法 及其裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于獲得一種可以在工業(yè)規(guī)模上使得造紙廢水實現(xiàn)再生回用 的裝置。本發(fā)明的第二目的在于獲得一種可以在工業(yè)規(guī)模上使得造紙廢水實現(xiàn)再生回用 的方法。在本發(fā)明的第一方面，提供了一種造紙廢水再生裝置，其包括如下依序連接的單 元對造紙廢水進行預(yù)處理的預(yù)處理單元；所述預(yù)處理單元依序由格柵過濾系統(tǒng)、臭 氧預(yù)處理裝置和多圓盤過濾系統(tǒng)組成；設(shè)在所述預(yù)處理單元下游的生化處理單元，設(shè)在生化處理單元下游的深度處理單元，所述深度處理單元中含有臭氧深度氧化 單元。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述生化處理單元中設(shè)有好氧生化處理的曝氣 池；在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述深度處理單元的臭氧深度氧化單元下游還 設(shè)置物理深度過濾單元。本發(fā)明的第二方面提供一種本發(fā)明所述的裝置采用的造紙廢水再生方法，其包括 如下步驟；
(a)在預(yù)處理單元對造紙廢水進行預(yù)處理，得到經(jīng)預(yù)處理的廢水；(b)在生化處理單元對經(jīng)預(yù)處理的廢水進行生化處理，得到經(jīng)生化處理的工業(yè)用 水；(c)在深度處理單元對經(jīng)生化處理的工業(yè)用水進行深度處理，所述深度處理包括 臭氧深度氧化，得到符合造紙工業(yè)回用標準的用水；(d)所述臭氧深度氧化步驟中產(chǎn)生的臭氧尾氣回收至所述預(yù)處理單元，用于步驟 (a)的預(yù)處理。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，步驟(b)中的所述生化處理為曝氣池好氧生化處理。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，步驟(C)中的所述深度處理依序包括臭氧深度 氧化和物理深度過濾。


圖1示出了本發(fā)明的造紙廢水的回收再用處理的裝置及其工藝流程。
具體實施例方式本發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過改進工藝，獲得了一種造紙廢水再生技術(shù)， 運用臭氧作為強氧化劑，包括廢水預(yù)處理階段，運用臭氧尾氣將長鏈大分子氧化成較小的 分子；廢水深度處理階段，運用廢水臭氧反應(yīng)塔使氣與水充分反應(yīng)，去除殘留的COD等雜質(zhì) 和微生物，并意外地發(fā)現(xiàn)其凈化效果特別優(yōu)異，故特別適合作為可以在工業(yè)規(guī)模上使得造 紙廢水實現(xiàn)再生回用。在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思如下針對高級防偽紙生產(chǎn)工藝的要求，將造紙的終端廢水經(jīng)過格柵過濾和臭氧預(yù)處理 后，由多圓盤過濾系統(tǒng)過濾，去除廢水中絕大部分纖維，再進入曝氣池進行好氧生化處理， 去除大部分污染物，使污水達到排放標準，然后用臭氧進行強氧化處理，去除殘余的COD等 雜質(zhì)，并且消毒滅菌，最后經(jīng)過可選的物理深度過濾，使廢水再生后達到回用要求。以下對本發(fā)明的各個方面進行詳述造紙廢水再生裝置本發(fā)明的一種造紙廢水再生裝置，包括如下依序連接的單元對造紙廢水進行預(yù)處理的預(yù)處理單元；所述預(yù)處理單元依序由格柵過濾系統(tǒng)、臭 氧預(yù)處理裝置和多圓盤過濾系統(tǒng)組成；設(shè)在所述預(yù)處理單元下游的生化處理單元，設(shè)在生化處理單元下游的深度處理單元，所述深度處理單元中含有臭氧深度氧化 單元。優(yōu)選地，所述生化處理單元中設(shè)有好氧生化處理的曝氣池；優(yōu)選地，所述深度處理單元的臭氧深度氧化單元下游還設(shè)置物理深度過濾單元。所述“造紙廢水”包括非木材纖維造紙的白水；特種高級防偽紙張生產(chǎn)過程運轉(zhuǎn)白 水的二級循環(huán)得到的廢水。具體地例如，以棉花、棉短絨氧堿法化機械制漿的高級防偽紙生 產(chǎn)企業(yè)，其廢水以制漿和抄紙生產(chǎn)廢水為主，還包括空壓站污水、空調(diào)污水以及廠區(qū)生活污水。所述造紙廢水對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的。本發(fā)明可以應(yīng)用于各種類型的造紙廢水。所述“格柵過濾系統(tǒng)”是本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是一致的，可以 通過商業(yè)領(lǐng)域購得。所述“臭氧預(yù)處理裝置”是本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是一致的，可 以通過商業(yè)領(lǐng)域購得。所述“多圓盤過濾系統(tǒng)”是本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是一致的，可 以通過商業(yè)領(lǐng)域購得。所述“好氧生化處理的曝氣池”是本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是一致 的，可以通過商業(yè)領(lǐng)域購得。所述“臭氧深度氧化單元”是本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是一致的， 可以通過商業(yè)領(lǐng)域購得。所述“物理深度過濾單元”是本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是一致的， 可以通過商業(yè)領(lǐng)域購得。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過上述常規(guī)技術(shù)手段的組合而獲得了可以在工業(yè)規(guī)模上使得造 紙廢水實現(xiàn)再生回用的裝置。造紙廢水再牛方法本發(fā)明的造紙廢水再生方法包括如下步驟；(a)在預(yù)處理單元對造紙廢水進行預(yù)處理，得到經(jīng)預(yù)處理的廢水；(b)在生化處理單元對經(jīng)預(yù)處理的廢水進行生化處理，得到經(jīng)生化處理的工業(yè)用 水；(c)在深度處理單元對經(jīng)生化處理的工業(yè)用水進行深度處理，所述深度處理包括 臭氧深度氧化，得到符合造紙工業(yè)回用標準的用水；(d)所述臭氧深度氧化步驟中產(chǎn)生的臭氧尾氣回收至所述預(yù)處理單元，用于步驟 (a)的預(yù)處理。優(yōu)選地，步驟(b)中的所述生化處理為曝氣池好氧生化處理。優(yōu)選地，步驟(C)中的所述深度處理依序包括臭氧深度氧化和物理深度過濾。如無具體說明，本發(fā)明的各種原料均可以通過市售得到；或根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方 法制備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟 練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本 發(fā)明方法中。本發(fā)明的其他方面由于本文的公開內(nèi)容，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見 的。下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條 件，或按照制造廠商所建議的條件進行。除非另外說明，否則所有的份數(shù)為重量份，所有的 百分比為重量百分比，所述的聚合物分子量為數(shù)均分子量。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人 員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明 方法中。
實施例如圖1所示，本發(fā)明針對高級防偽紙制漿造紙生產(chǎn)工藝的要求，將造紙的終端廢 水先經(jīng)過格柵過濾和臭氧預(yù)處理，然后用多圓盤過濾機過濾，再進入曝氣池進行好氧生化 處理，接著用臭氧進行強氧化處理，最后經(jīng)過物理深度過濾，形成一種造紙廢水的再生回用 工藝，實現(xiàn)造紙廢水的再生與回用，降低廢水排放，同時降低水資源消耗。該工藝流程如 下造紙各部位的終端廢水經(jīng)污水總管進入污水處理場后，首先進入廢水預(yù)處理階 段。經(jīng)過格柵，濾出體積較大的雜物和部分較長的纖維(所述體積較大的雜物和部分較長 的纖維的尺寸根據(jù)格柵的尺寸而定)，然后匯集于集水井，在井底通入由流程后段的微量臭 氧尾氣，將廢水中細小纖維(也即可通過格柵的屬于細小纖維)等部分大分子有機物氧化 成便于微生物吸收分子鏈較小的碎片。從集水井泵出的廢水再通過多圓盤過濾系統(tǒng)，多圓 盤過濾機的真空負壓將廢水中絕大部分纖維抽濾成渣漿排出，得到的濾液分為超清液、清 液和濁液三種。將濁液泵回至集水井重新處理，超清液和清液進入曝氣池。然后進入廢水的生化處理階段。廢水進入曝氣池進行充分曝氣，經(jīng)過曝氣生化處 理后的廢水進入澄清池，靜置后使泥和水分離，沉積于澄清池底的活性污泥，一部分污泥經(jīng) 回流渠回流至曝氣池入水口，其余部分經(jīng)過帶壓機脫水后排出。澄清池上層的澄清液溢流 收集于安全池。此時安全池中的廢水已經(jīng)達到了污水的排放標準，但不能直接回用于工業(yè) 生產(chǎn)，還需要進入深度處理階段，進一步去除廢水中殘余的COD等雜質(zhì)。最后在廢水的深度處理階段，安全池中的廢水先由泵輸送到廢水臭氧反應(yīng)塔，從 反應(yīng)塔的上端噴淋而下，與此同時，由大功率臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧從塔下端輸入，塔內(nèi)用 填料分層堆放，使上行的臭氧與下行的廢水充分接觸，進行氧化反應(yīng)，去除殘余的COD等雜 質(zhì)，同時消滅微生物。反應(yīng)后，廢氣從塔頂排出，輸送到集水井；水從塔底流出，進入物理 深度過濾系統(tǒng)，經(jīng)過精密過濾處理，進一步降低水的濁度，最終使廢水再生，達到回用要求 (達到防偽紙的行業(yè)標準)。應(yīng)用例以棉花、棉短絨氧堿法化機械制漿的高級防偽紙生產(chǎn)企業(yè)，其廢水以制漿和抄紙 生產(chǎn)廢水為主，還包括空壓站污水、空調(diào)污水以及廠區(qū)生活污水等。廢水進入污水處理場 后，首先進行預(yù)處理，用粗格柵濾除較大雜物，再用細格柵濾除部分較長纖維，廢水收集于 集水井，然后由多圓盤過濾機將大約90%的細小纖維濾除，廢水進入曝氣池。本實施例中，進入曝氣池的廢水CODcr為87;3mg/l，SS為346mg/l (根據(jù)國標測定 廢水的指標)。經(jīng)過曝氣池內(nèi)的好氧生化處理后，溢流進入安全池的清液CODcr為92mg/l， SS為27mg/l。此時進入安全池的水已達到國家的排放要求，但是不符合工業(yè)回用的標準。 廢水進入深度處理階段。本實施例的廢水臭氧反應(yīng)采用微孔擴散板式鼓泡塔，塔內(nèi)填放矩 鞍形填料，使氣水充分接觸反應(yīng)，然后利用微混凝過濾原理對廢水中剩余的膠體物質(zhì)深度 過濾處后，出水的CODcr為16mg/l，SS為9mg/l，水質(zhì)完全達到特種防偽紙的制漿造紙工藝 用水要求，可以全部重新回用于造紙生產(chǎn)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)內(nèi)容范 圍，本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)內(nèi)容是廣義地定義于申請的權(quán)利要求范圍中，任何他人完成的技術(shù) 實體或方法，若是與申請的權(quán)利要求范圍所定義的完全相同，也或是一種等效的變更，均將被視為涵蓋于該權(quán)利要求范圍之中。 在本發(fā)明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨 引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對 本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種造紙廢水再生裝置，其特征在于，包括如下依序連接的單元對造紙廢水進行預(yù)處理的預(yù)處理單元；所述預(yù)處理單元依序由格柵過濾系統(tǒng)、臭氧預(yù) 處理裝置和多圓盤過濾系統(tǒng)組成；設(shè)在所述預(yù)處理單元下游的生化處理單元，設(shè)在生化處理單元下游的深度處理單元，所述深度處理單元中含有臭氧深度氧化單元。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述生化處理單元中設(shè)有好氧生化處理的曝氣池。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述深度處理單元的臭氧深度氧化單元下游還設(shè)置物理深度過濾單元。
4.一種如權(quán)利要求1所述的裝置采用的造紙廢水再生技術(shù)，其特征在于，包括如下步驟；(a)在預(yù)處理單元對造紙廢水進行預(yù)處理，得到經(jīng)預(yù)處理的廢水；(b)在生化處理單元對經(jīng)預(yù)處理的廢水進行生化處理，得到經(jīng)生化處理的工業(yè)用水；(c)在深度處理單元對經(jīng)生化處理的工業(yè)用水進行深度處理，所述深度處理包括臭氧 深度氧化，得到符合造紙工業(yè)回用標準的用水；(d)所述臭氧深度氧化步驟中產(chǎn)生的臭氧尾氣回收至所述預(yù)處理單元，用于步驟(a) 的預(yù)處理。
5.如權(quán)利要求3所述的技術(shù)，其特征在于，步驟(b)中的所述生化處理為曝氣池好氧生 化處理。
6.如權(quán)利要求1所述的技術(shù)，其特征在于，步驟(c)中的所述深度處理依序包括臭氧深度氧化和物理深度過濾。
全文摘要
本發(fā)明提供一種造紙廢水再生裝置，其包括如下依序連接的單元對造紙廢水進行預(yù)處理的預(yù)處理單元；所述預(yù)處理單元依序由格柵過濾系統(tǒng)、臭氧預(yù)處理裝置和多圓盤過濾系統(tǒng)組成；設(shè)在所述預(yù)處理單元下游的生化處理單元；設(shè)在生化處理單元下游的深度處理單元，所述深度處理單元中含有臭氧深度氧化單元。本發(fā)明還提供一種造紙廢水再生的方法。本發(fā)明的方法及其裝置實現(xiàn)了在工業(yè)規(guī)模上使得造紙廢水實現(xiàn)再生回用。
文檔編號C02F1/78GK102086074SQ20091019990
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者張敏, 李鴻斌, 王都義 申請人:中國印鈔造幣總公司