高效混凝-生物强化组合工艺处理废纸造纸废水及循环回用的方法

1.本发明属于污水处理技术领域，具体涉及高效混凝-生物强化组合工艺处理废纸造纸废水及循环回用的方法。

背景技术：

2.废纸制浆过程的过程水，都通过水循环利用来降低水耗，一般可以回用若干次。工程实际废纸造纸工厂废水的cod浓度大部分在3000mg/l～8000mg/l，废水中含有可溶性和不溶性的有机物和无机物。循环回用水中的胶态和溶解有机物及无机物负荷显著增加，增加废水物化及生物处理的难度。因此，亟需提供一种废纸造纸废水处理及循环回用高效经济环保的处理方法。

技术实现要素：

3.为解决相关问题，本发明的首要目的在于提供高效混凝-生物强化组合工艺处理废纸造纸废水及循环回用的方法。
4.为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
5.高效混凝-生物强化组合工艺处理废纸造纸废水及循环回用的方法，包括如下步骤：
6.(1)废水经调节池后泵入高效沉淀池底部，进水同向加药管道混合器投加液体混凝剂1 及厌氧活性污泥，增加架桥吸附及沉积网捕作用，厌氧活性污泥从厌氧池引进；进水逆流方向滴加液体混凝剂2；净化水从顶部溢流至生物强化接触池；
7.(2)生物强化接触池布置高活性悬浮生物填料，污水在生物接触池停留，经生物强化接触池驯化后进入厌氧池；厌氧池底部布置φ110～φ150给水管，管相对池底45
°
开φ10mm两行孔，每行孔相对于中线45
°
循环管，污水污泥从池底45
°
角经循环泵抽提进入循环管微混合，送回流至厌氧池入水口与新入废水混合，形成池内微循环100％～400％混合；
8.(3)厌氧池出水进入曝气池，曝气池混合液回流比100％～200％回流至厌氧池入水口混合，根据厌氧池污泥浓度及出水要求进行调整；曝气池布置微孔管膜式曝气及射流曝气，纵向和横向叠加，保障曝气生化池溶解氧没有死角，布置悬浮生物填料；
9.(4)曝气池出水进入二沉池，二沉池污泥回流至厌氧池、曝气池；
10.(5)二沉池出水经臭氧催化、沉淀达标排水或回用于生产。
11.进一步地，步骤(1)中所述的废水为造纸废水，比如废纸造瓦楞纸废水、废纸造高强瓦楞原纸废水，cod浓度在3000mg/l～8000mg/l；更进一步在5000mg/l～8000mg/l。
12.进一步地，步骤(1)中所述的液体混凝剂1为pac，投加量按其在体系中的终浓度为 90～110ppm计；优选按100ppm计。
13.进一步地，步骤(1)中所述的厌氧活性污泥浓度(mlss)＝4000～6000mg/l，投加量按液体混凝剂体积的9％～11％计；优选按10％计。
14.进一步地，步骤(1)中所述的液体混凝剂2为pam，投加量按其在体系中的终浓度为4～ 6ppm计；优选按5ppm计。
15.进一步地，步骤(2)中所述的高活性悬浮生物填料为多孔悬浮填料，比表面积在1000～ 3000m2/m3，先经复合光合菌及污泥浸泡接种驯化7～15天，复合光合菌和污泥的配比为1～ 4：10000，接种驯化期间维持全密闭厌氧状态。
16.更进一步地，所述的复合光合菌由光合细菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌组成，分别占总菌体量体积的45％、15％、15％、25％。
17.更进一步地，所述光合细菌由沼泽红假单胞菌、球形红杆菌、荚膜红杆菌、酒着菌、泥生绿菌、着菌复配组成。
18.更进一步地，所述的污泥为废纸造纸污泥或造纸污泥或城市生活污水污泥。
19.进一步地，步骤(2)中所述的高活性悬浮生物填料的投加比例为池容的25％～35％；优选为池容的30％。
20.进一步地，步骤(2)中所述的污水在生物接触池停留的时间为3～5h；优选为池容的4h。
21.进一步地，步骤(3)中所述的悬浮生物填料为多孔悬浮填料，比表面积在1000～3000m2/m3，先经好氧强化复合菌及污泥浸泡接种驯化7～15天，复合光合菌和污泥的配比为1～4：10000，接种驯化期间保证溶解氧2～4mg/l。
22.更进一步地，所述的好氧强化复合菌由枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌组成，分别占总菌体量体积的30％、25％、25％、20％。
23.进一步地，步骤(3)中所述的悬浮生物填料投加比例为池容的25％～35％；优选为池容的30％。
24.进一步地，步骤(3)中，曝气池污泥浓度控制在6000mg/l～12000mg/l，溶解氧控制在 3mg/l～6mg/l。
25.进一步地，步骤(4)中，二沉池污泥回流至厌氧池50％～200％、曝气池50％～100％。
26.本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
27.(1)本发明可以有效降低废纸造纸废水中的高浓cod(3000～8000mg/l)，总cod去除效率高达98％，；
28.(2)本发明高效絮凝沉淀部分所采用的污泥为普通厌氧活性污泥，cod去除率约在30％，加速沉淀，底部沉淀污泥滤水性较好，可以减少10％～30％压滤能耗，减少10％以上的剩余污泥排放量；
29.(3)本发明生物强化系统具有较宽的cod(3000～8000mg/l)适应性，抗负荷强；
30.(4)本发明厌氧池底部布置φ110～φ150给水管，管相对池底45
°
开φ10mm两行孔，每行孔相对于中线45
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循环管，污水污泥从池底45
°
角经循环泵抽提进入循环管微混合，送回流至厌氧池入水口与新入废水混合，形成池内微循环200％混合。该设计可使厌氧池内外泥水混合均匀细化，让污水多次(回流混合、管道里混合、管道外泥层混合)混合均匀通过活性污泥生物层降解消化，污泥回流至厌氧池入水口可保持最大的生物量降解大分子的有机污染物，减少生物菌剂流式。
31.(5)采用本发明系统处理废纸造纸废水，污泥泥龄长，系统排泥少，可以减少污泥
处置费用；污泥脱水容易，可以减少压滤能耗；
32.(6)本发明工艺流程完整简洁，运行方法可靠，操作过程简单，运行费用低(整个流程做到达标排放吨水费用≤5元/吨)，具有很好的应用前景。
具体实施方式
33.下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
34.本发明中采用的厌氧活性污泥，取自某纸浆造纸厂厌氧池，污泥浓度(mlss)＝4000～ 6000mg/l。
35.本发明中采用的生物强化接触池高活性悬浮生物填料为mbbr填料，这是一种多孔悬浮填料，比表面积在1000～3000m2/m3，先经复合光合菌及污泥浸泡接种驯化7～15天，接种驯化期间维持全密闭厌氧状态。其中，复合光合菌由光合细菌(沼泽红假单胞菌、球形红杆菌、荚膜红杆菌、酒着菌、泥生绿菌、着菌搭配)、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌组成，分别占总菌体量体积的45％、15％、15％、25％；污泥为废纸造纸污泥或造纸污泥或城市生活污水污泥；复合光合菌和污泥的配比为1～4：10000。
36.本发明中采用的曝气池悬浮生物填料为mbbr填料，这是一种多孔悬浮填料，比表面积在1000～3000m2/m3，先经好氧强化复合菌及污泥浸泡接种驯化7～15天，接种驯化期间保证溶解氧2～4mg/l。其中，好氧强化复合菌由枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌组成，分别占总菌体量体积的30％、25％、25％、20％；污泥为废纸造纸污泥或造纸污泥或城市生活污水污泥；好氧强化复合菌和污泥的配比为：1～4：10000。
37.实施例1：高效混凝-生物强化组合工艺处理废水
38.本实施例中的废水为废纸造瓦楞纸废水，总废水量20000m3/d，排放量3000m3/d，初始 cod如表1所示。
39.(1)废水经调节池后泵入高效沉淀池底部，进水同向加药管道混合器投加液体混凝剂 (pac，100ppm)及厌氧活性污泥(占药剂容量的10％)，增加架桥吸附及沉积网捕作用，厌氧活性污泥从厌氧池引进；进水逆流方向滴加液体混凝剂(pam，5ppm)；净化水从顶部溢流至生物接触池；
40.(2)生物强化接触池布置高活性悬浮生物填料(投加比例为池容的30％)，污水在生物接触池停留4h，经生物强化接触池驯化后进入厌氧池；厌氧池底部根据池容积布置φ110或 φ150给水管，管相对池底45
°
开φ10mm两行孔，每行孔相对于中线45
°
循环管，污水污泥从池底45
°
角经循环泵抽提进入循环管微混合，送回流至厌氧池入水口与新入废水混合，形成池内微循环200％混合；
41.(3)厌氧池出水进入曝气池，曝气池混合液回流比100％～200％回流至厌氧池入水口混合，根据厌氧池污泥浓度及出水要求进行调整；曝气池布置微孔管膜式曝气及射流曝气，纵向和横向叠加，保障曝气生化池溶解氧没有死角，布置悬浮生物填料(投加比例为池容积30％)；曝气池污泥浓度控制在6000mg/l～12000mg/l，溶解氧控制在3mg/l～6mg/l；
42.(4)曝气池出水进入二沉池，二沉池污泥回流至厌氧池50％～200％、曝气池50％～100％；
43.(5)二沉池出水经臭氧催化、沉淀达标排水或回用于生产；
44.(6)在高效混凝-生物强化系统处理的各个阶段测定出水cod浓度(单位mg/l)，结果如表1所示，二沉池出水cod浓度为150～210mg/l，沉淀出水cod浓度为80～90mg/l。
45.表1.出水cod浓度
[0046][0047]
实施例2
[0048]
本实施例中的废水为废纸造高强瓦楞原纸废水，本实施例中的废水处理量为3000m3/d，排放量1500m3/d。
[0049]
参照实施例1的方法进行处理，区别在于曝气池污泥浓度控制在10000mg/l范围，溶解氧控制4mg/l～5mg/l；二沉池污泥回流比120％。
[0050]
在高效混凝-生物强化系统处理的各个阶段测定出水cod浓度(单位mg/l)，结果如表1 所示，二沉池出水cod浓度为130～160mg/l，沉淀出水cod浓度为80～85mg/l。
[0051]
表2.出水cod浓度
[0052][0053]
对比例1
[0054]
采用传统未改造的系统处理废纸造瓦楞纸废水，结果显示废水反复循环使用，离子累积严重，很多沉降不了，原水cod高约在8000mg/l，混凝沉淀cod去除率在10％左右；厌氧池是普通常规厌氧池，即设有表层搅拌装置，污泥混合是局部不均匀的，没有污泥回流。厌氧好氧段的cod去除效果在70％左右，导致后续深度处理艰难，费用高。各个阶段测定出水cod浓度(单位mg/l)如表3所示。
[0055]
表3.出水cod浓度
[0056][0057]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述的实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.高效混凝-生物强化组合工艺处理废纸造纸废水及循环回用的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)废水经调节池后泵入高效沉淀池底部，进水同向加药管道混合器投加液体混凝剂1及厌氧活性污泥，增加架桥吸附及沉积网捕作用，厌氧活性污泥从厌氧池引进；进水逆流方向滴加液体混凝剂2；净化水从顶部溢流至生物接触池；(2)生物强化接触池布置高活性悬浮生物填料，污水在生物接触池停留，经生物强化接触池驯化后进入厌氧池；厌氧池底部布置φ110～φ150给水管，管相对池底45
°
开φ10mm两行孔，每行孔相对于中线45
°
循环管，污水污泥从池底45
°
角经循环泵抽提进入循环管微混合，送回流至厌氧池入水口与新入废水混合，形成池内微循环100％～400％混合；(3)厌氧池出水进入曝气池，曝气池混合液回流比100％～200％回流至厌氧池入水口混合，根据厌氧池污泥浓度及出水要求进行调整；曝气池布置微孔管膜式曝气及射流曝气，纵向和横向叠加，保障曝气生化池溶解氧没有死角，布置悬浮生物填料；(4)曝气池出水进入二沉池，二沉池污泥回流至厌氧池、曝气池；(5)二沉池出水经臭氧催化、沉淀达标排水或回用于生产。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的废水为造纸废水，cod浓度在3000mg/l～8000mg/l。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的液体混凝剂1为pac；步骤(1)中所述的液体混凝剂2为pam。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的pac的投加量按其在体系中的终浓度为90～110ppm计；所述的pam的投加量按其在体系中的终浓度为4～6ppm计。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的厌氧活性污泥浓度＝4000～6000mg/l，投加量按液体混凝剂体积的9％～11％计。6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的高活性悬浮生物填料为多孔悬浮填料，比表面积在1000～3000m2/m3，先经复合光合菌及污泥浸泡接种驯化7～15天，复合光合菌和污泥的配比为1～4：10000，接种驯化期间维持全密闭厌氧状态；步骤(3)中所述的悬浮生物填料为多孔悬浮填料，比表面积在1000～3000m2/m3，先经好氧强化复合菌及污泥浸泡接种驯化7～15天，复合光合菌和污泥的配比为1～4：10000，接种驯化期间保证溶解氧2～4mg/l。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的复合光合菌由光合细菌、乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌组成，分别占总菌体量体积的45％、15％、15％、25％；所述的好氧强化复合菌由枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌组成，分别占总菌体量体积的30％、25％、25％、20％。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的高活性悬浮生物填料的投加比例为池容的25％～35％；
步骤(3)中所述的悬浮生物填料投加比例为池容的25％～35％。9.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于：步骤(3)中所述的曝气池混合液回流比为100％～200％；步骤(3)中，曝气池污泥浓度控制在6000mg/l～12000mg/l，溶解氧控制在3mg/l～6mg/l。10.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于：步骤(4)中，二沉池污泥回流至厌氧池50％～200％、曝气池50％～100％。

技术总结

本发明公开了高效混凝-生物强化组合工艺处理废纸造纸废水及循环回用的方法。该方法包括以下步骤：(1)废水经调节池后泵入高效沉淀池底部，进水同向加药管道混合处投加液体混凝剂及厌氧活性污泥；进水逆流方向滴加液体混凝剂；净化水从顶部溢流至生物接触池；(2)生物接触池布置高活性悬浮生物填料，经生物填料接触驯化后进入厌氧池；(3)厌氧池出水依次进入曝气池，二沉池，最后经臭氧催化、沉淀达标排水或回用于生产或。本发明可以有效降低废纸造纸废水中的高浓COD，效率高达98.9％；工艺流程完整简洁，运行方法可靠，操作过程简单，运行费用低，具有很好的应用前景。具有很好的应用前景。