專利名稱：一種廢紙造紙廢水處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及生物工程與環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢紙造紙廢水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
造紙工業(yè)是能耗、物耗高，對環(huán)境污染嚴(yán)重的行業(yè)之一，其污染特性是廢水排放量大，其中C0D、懸浮物(SS)含量高，色度嚴(yán)重。
廢紙造紙廢水的SS、C0D濃度較高，COD則由非溶解性COD和溶解性COD兩部分組成，通常非溶解性COD占COD組成總量的大部分，當(dāng)廢水中SS被去除時，絕大部分非溶解性COD同時被去除。因此，廢紙造紙廢水處理要解決的主要問題是去除SS和C0D。廢水中的BOD同COD的比值一般約為O. 15 O. 25，生化性較差，大部分BOD和可溶性COD主要應(yīng)用生物方法去除。廢紙造紙廢水的基本處理方法I、氣浮或沉淀法采用氣浮或沉淀方法，通過投加混凝劑，可去除絕大部分SS，同時去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD。其典型的處理工藝流程如下廢水一篩網(wǎng)一集水池一氣浮或沉淀一排放氣浮和沉淀均為物化處理方法，處理效果與選用的設(shè)備、工藝參數(shù)、混凝劑等有關(guān)，其COD去除率一般高于制漿中段水的COD去除率，通常能達到70% 85%。對噸紙廢水排放量> 150m3、濃度較低的中小型廢紙造紙企業(yè)，通過氣浮或沉淀處理，出水水質(zhì)指標(biāo)可達到或接近國家排放標(biāo)準(zhǔn)。2、物化與生化處理相結(jié)合對于噸紙廢水排放量較低、廢水含COD較高的大中型廢紙造紙企業(yè)，期望通過單級氣浮或沉淀的物化方法達到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)有較大的難度，因為可溶性COD、BOD主要需通過生化方法才能有效去除。一般，采用物化加生化的處理方法，典型工藝流程如下廢水一篩網(wǎng)一調(diào)節(jié)一沉淀或氣浮一A/0或接觸氧化一二沉池一排放A/0(缺氧一好氧)處理工藝，通過缺氧段的微生物選擇作用，只是對有機物進行吸附，吸附在微生物體的有機物則在好氧段被氧化分解。因此A段停留時間短，約在40 60min。無論哪種方法處理廢紙造紙廢水都將產(chǎn)生二次污染物一污泥，因此追求污泥的最小化也是工程設(shè)計需考慮的問題。在污水處理過程中原位減少剩余污泥產(chǎn)率，從源頭上降低剩余污泥產(chǎn)量的各種污泥減量技術(shù)已成為廢水生物處理研究的熱點和發(fā)展方向。后生動物捕食微生物的污泥減量技術(shù)因具有經(jīng)濟高效、無二次污染等優(yōu)點，已經(jīng)引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。后生動物原位消解污泥技術(shù)是根據(jù)生態(tài)學(xué)理論，基于物質(zhì)與能量在食物鏈傳遞過程中逐級遞減的原理，通過強化食物鏈中后生動物的捕食作用以減少剩余污泥的產(chǎn)生量，在保證出水水質(zhì)達標(biāo)的前提下，一定程度上使污泥的處理與處置從“末端治理”轉(zhuǎn)移到“源頭控制”。后生動物以有機殘渣和死的生物體為食。隨著水中有機物的減少，出現(xiàn)了輪蟲、寡毛類、線蟲，輪蟲能夠吞噬散落的污泥。例如，申請?zhí)枮?01110297195. 7的中國專利文獻公開了一種利用后生動物強化污泥原位減量系統(tǒng)及其工藝和應(yīng)用，該系統(tǒng)由厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)、后生動物生長區(qū)、二沉區(qū)五部分構(gòu)成，生化系統(tǒng)在處理污水過程中通過設(shè)置后生動物生長區(qū)進行原位減量，在后生動物生長區(qū)內(nèi)不斷投加經(jīng)過培養(yǎng)馴化的后生動物強化對污泥捕食作用，實現(xiàn)污泥原位減量的目的，該處理系統(tǒng)及工藝用于處理生活污水和印染廢水取得了較好的效果，污泥減量效果在5(Γ80%。但是由于廢紙造紙廢 水的特殊的性質(zhì)，該系統(tǒng)并不能適用于廢紙造紙廢水的處理。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種廢紙造紙廢水的處理系統(tǒng)，實現(xiàn)了廢紙造紙廢水處理的低污泥產(chǎn)率。一種廢紙造紙廢水的處理系統(tǒng)，包括依次連通的物化處理單元、厭氧處理單元、生物選擇單元、第一好氧處理單元、第二好氧處理單元和沉降單元；所述物化處理單元設(shè)有混凝劑投加裝置；所述第一好氧處理單元設(shè)有微生物菌劑投加裝置；所述第二好氧處理單元設(shè)有后生動物培養(yǎng)投加槽；所述第一好氧處理單元和第二好氧處理單元底部均設(shè)有與鼓風(fēng)設(shè)備連通的曝氣管網(wǎng)；所述沉降單元設(shè)有連通厭氧處理單元和生物選擇單元的污泥回流管路。廢紙造紙廢水經(jīng)預(yù)處理后進入物化處理單元，向物化處理單元中投加混凝劑，去除廢水中的大部分SS，同時去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD5,經(jīng)物化處理單元處理后的廢水進入?yún)捬跆幚韱卧?，進行厭氧水解，廢紙造紙廢水中由于氮磷含量較少，絲狀細菌易生長，因此容易造成污泥膨脹，所以設(shè)置生物選擇單元，在生物選擇單元內(nèi)，通過施加高負(fù)荷，能使高速率吸收易降解物質(zhì)的微生物獲得選擇性生長優(yōu)勢，抑制絲狀細菌的生長，預(yù)防污泥膨脹，改善污泥的沉淀性能；在第一好氧單元內(nèi)投加微生物菌劑，分解掉廢水中的纖維素，同時調(diào)節(jié)生化系統(tǒng)，增強微生物分解有機物能力，消耗掉部分污泥；在第二好氧處理單元中投加后生動物，后生動物消耗污泥實現(xiàn)原位污泥減量，第二好氧處理單元出水進入二沉池進行沉降，二沉池中沉降后出水由出水管排出，一部分污泥由污泥回流管路回流至厭氧處理單元和生物選擇單元，剩余部分送去脫水系統(tǒng)處理。廢水在厭氧處理單元和生物選擇區(qū)內(nèi)需要與污泥達到最大限度的接觸，一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述厭氧處理單元設(shè)有布水器，通過布水器將污泥均勻的分布在污泥中；所述生物選擇單元內(nèi)設(shè)有潛水?dāng)嚢铏C，通過攪拌機使泥水充分接觸。當(dāng)廢水中污染物濃度較高時，為了減輕好氧處理單元的負(fù)擔(dān)，可以使生物選擇區(qū)分擔(dān)一部分好氧處理，因此一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述生物選擇單元底部設(shè)有與鼓風(fēng)設(shè)備連通的曝氣管網(wǎng)，該曝氣管網(wǎng)在正常狀態(tài)下處理關(guān)閉狀態(tài)，只有當(dāng)水溫較低時或者廢水濃度較高時開啟，水溫較低時開啟補充氧氣，廢水濃度較高時開啟充當(dāng)好氧處理單元。[0023]所述的物化處理單元為氣浮池，氣浮過程中增加了水中的溶解氧，浮渣含氧，不易腐化，有利于有序處理。所述的沉降單元為二沉池或序批式反應(yīng)器；所述的二沉池選擇平流式沉淀池或斜管(板)式沉淀池，選擇平流式沉淀池時，沉淀池中的污泥通過真空泵抽出，然后回流至厭氧處理單元和生物選擇單元；當(dāng)采用斜管(板)式沉淀池時，直接在沉淀池底部設(shè)置帶泵的回流管路，回流至厭氧處理單元。在所述厭氧處理單元中可以增設(shè)生物填料載體，增加生物量和攔截污泥以減少污泥流失。本實用新型的有益效果I)本實用新型處理系統(tǒng)流程簡潔、操作運行管理方便。2)利用食物鏈作用強化微型動物對細菌捕食的技術(shù)，最終達到污泥自身產(chǎn)量的·減少，致使污泥處置從“末端治理”轉(zhuǎn)移到“源頭控制”。3)將微生物強化消化與微型后生動物強化捕食相組合，易于形成食物鏈，可實現(xiàn)對剩余污泥60%-80%的污泥減量效果，且不影響原生化系統(tǒng)污水處理效果，C0D、氨氮、TP等指標(biāo)穩(wěn)定。4)本實用新型處理系統(tǒng)適用于一切活性污泥法廢水生物處理及其變形工藝對剩余污泥的減量化，可以在不影響污水廠正常運行的情況下實施污泥減量化改造，投資省、運行費用低、見效快，推廣應(yīng)用價值高。

圖I是本實用新型處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，一種廢紙造紙廢水的處理系統(tǒng)，物化處理單元4采用氣浮池，氣浮池4下游設(shè)置生化處理系統(tǒng)，生化處理系統(tǒng)包括依次設(shè)置的厭氧處理單元7、生物選擇單元9、第一好氧處理單元10、第二好氧處理單元11和二沉池16，他們之間均通過帶泵的管路連通。厭氧處理單元7、生物選擇單元9、第一好氧處理單元10、第二好氧處理單元11均為處理池。在氣浮池4上游設(shè)置進水泵1，在進水泵I與氣浮池4之間的管路上設(shè)置閥門2和流量計3，在氣浮池4上設(shè)置混凝劑投加裝置5。在厭氧處理單元內(nèi)7設(shè)有布水器8，布水器8由進水裝置與多個布水管組成，目的是布水均勻。為增加生物量和攔截污泥以減少污泥流失，可以在厭氧單元7內(nèi)設(shè)生物填料載體。在生物選擇單元9、第一好氧處理單元10和第二好氧處理單元11底部均設(shè)有曝氣管網(wǎng)15，曝氣管網(wǎng)15與鼓風(fēng)機14連通，通過鼓風(fēng)機14和曝氣管網(wǎng)15向處理系統(tǒng)中曝氣。在第一好氧處理單元10設(shè)置微生物菌劑投加裝置13，在第二好氧處理單元11設(shè)置后生動物培養(yǎng)投加槽12。二沉池16采用斜板式沉淀池，二沉池16內(nèi)設(shè)有刮泥機17和出水口 18，底部通過帶有污泥泵19的污泥回流管路20連通厭氧處理單元7和生物選擇單元9。二沉池16也可采用序批式反應(yīng)器。在所有連通管路上均設(shè)有閥門。本實用新型的工藝流程如下廢水及活性污泥在厭氧處理單元7、生物選擇單元9、第一好氧單元10和第二好氧單元11中均已泥水混合液的形式存在。廢水經(jīng)進水泵I和流量計2進入氣浮池7中，向氣浮池7中投加鐵鹽、亞鐵鹽或鋁鹽，鐵鹽、亞鐵鹽或鋁鹽的投加量為10(T300mg/L。氣浮沉4沉淀后的出水進入?yún)捬跆幚韱卧?，在厭氧處理單元7中進行厭氧水解， 分解掉廢水中一部分的有機物，廢水在厭氧處理單元7中的容積負(fù)荷可取2 15kgC0DCr/m3. d,污泥濃度為8 15g/l。厭氧處理單元7出水進入生物選擇單元9，在生物選擇單元9內(nèi)，污泥回流，攪拌使泥水充分混合，使高速率吸收易降解物質(zhì)的微生物獲得選擇性生長優(yōu)勢，抑制絲狀細菌生長，改善污泥的沉降性能，預(yù)防污泥膨脹，廢水在生物選擇單元7的水力停留時間為O. 5^1小時，厭氧處理單元7內(nèi)的污泥濃度為8 15g/l，潛水?dāng)嚢铏C6的攪拌功率為5 10瓦/m3。生物選擇單元9出水進入第一好氧處理單元10，在第一好氧處理單元10內(nèi)，通過鼓風(fēng)機14向池中鼓入空氣，好氧微生物進一步消耗廢水中的有機物，由好氧微生物消耗的有機物一部分分解為二氧化碳和水，一部分合成為新的細胞物質(zhì)，以剩余污泥的形式排出處理系統(tǒng)。在第一好氧處理單元10中投加微生物菌劑，分解廢水中的纖維素，可以促進其他微生物的生長，優(yōu)化活性污泥的菌群結(jié)構(gòu)，同時可以生成大量水解酶，促進死亡細胞和衰老細胞的分解以減少污泥產(chǎn)率。廢水在第一好氧處理單元10中的水力停留時間為6 12小時；微生物菌劑的投加量為為O. 03、. 05%,即投加的微生物菌劑的重量為該處理單元內(nèi)泥水混合液總重量的O. 03、. 05% ;活性污泥濃度為2 5g/l。第一好氧處理單元10出水進入第二好氧處理單元11，進入第二好氧處理單元11的廢水中有機物濃度已經(jīng)大大降低，氨氮主要此處理單元中通過硝化作用去除。向第二好氧處理單元11中投加后生動物，后生動物能以細胞碎片、有機顆粒、游離微生物為食，這些細胞碎片最終分解為二氧化碳和水，后生動物的尸體又會被微生物分解，循環(huán)反復(fù)，整個污水處理池里的剩余污泥就會被蠶食消解，從而實現(xiàn)污泥的原位減量，降低污泥產(chǎn)率。廢水在第二好氧處理單元11的水力停留時間為6 8小時；后生動物投加量為O. 03、. 05%,即后生動物的重量為該處理單元內(nèi)泥水混合液總重量的O. 003、. 005%，活性污泥濃度為4 5g/L·第二好氧處理單元11出水進入二沉池16，二沉池16采用斜板式沉淀池，在二沉池16中沉降后的廢水經(jīng)刮泥機17后由出水口 18排出，底部污泥通過污泥泵9后一部分經(jīng)污泥回流管路20回流至厭氧處理單元和生物分解單元，剩余污泥送至脫水系統(tǒng)處理。二沉池16還可以用序批式反應(yīng)器SBR替代。實施例I某廢紙造紙污水水質(zhì)為pH :7 8，CODcr 1500"2500mg/l, SS:50(T800mg/l，進水量為3000m3/d，污水處處理工藝為調(diào)節(jié)一氣浮一厭氧水解-生物選擇-好氧分解-二沉池-出水，要求處理后出水達到C0Dcr〈100mg/l的地方標(biāo)準(zhǔn)。厭氧水解停留時間為12h，區(qū)內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C攪拌使泥水充分混合，設(shè)組合填料以增加生物量。氣浮池中投加200mg/L的鐵鹽，厭氧處理單元停留時間為12小時，生物選擇單元停留時間為lh，第一好氧處理單元停留時間為12小時，第二好氧處理單元停留時間為8h。采用活性污泥法，鼓風(fēng)曝氣，可變孔曝氣頭充氧，第一好氧處理單元投加O. 05%的微生物菌劑，第二好氧處理單元投加O. 05%的后生動物強化捕食，在此條件下，出水C0Dcr〈100mg/l，污泥減量效果達60%以上。實施例2某工業(yè)園區(qū)廢水以廢紙造紙廢水為主，廢水水質(zhì)為pH6. 5-8. 5,C0Dcr:200-400mg/1，NH3-N:5-10mg/l,TP0. 5-lmg/l，SS: 150 300mg/l，水溫為常溫，水量為 40000m3/d，污水處處理工藝為格柵一沉砂一厭氧水解一生物選擇一好氧分解一SBR—微絮凝砂濾一紫外消毒一出水，要求出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002中一級B標(biāo)準(zhǔn)。水解區(qū)內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C攪拌使泥水充分混合；采用活性污泥法，鼓風(fēng)曝氣，厭氧處理單元停留時間為12小時，生物選擇單元停留時間為lh，第一好氧處理單元停留時間為8小時，第二好氧處理單元停留時間為6h，第一好氧處理單元投加O. 05%的微生物菌劑，第二好氧處理單元投加O. 05%的后生動物強化捕食在此條件下，出水優(yōu)于GB187918 —級B標(biāo)準(zhǔn)，污泥減 量效果達65%以上，大大減少了污泥處理成本。
權(quán)利要求1.一種廢紙造紙廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連通的物化處理單元(4)、厭氧處理單元(7)、生物選擇單元(9)、第一好氧處理單元(10)、第二好氧處理單元(11)和沉降單元(16);所述物化處理單元(4)設(shè)有混凝劑投加裝置(5);所述第一好氧處理單元(10)設(shè)有微生物菌劑投加裝置(13);所述第二好氧處理單元(11)設(shè)有后生動物培養(yǎng)投加槽(12);所述第一好氧處理單元(10)和第二好氧處理單元(11)底部均設(shè)有與鼓風(fēng)設(shè)備(14)連通的曝氣管網(wǎng)(15);所述沉降單元(16)設(shè)有連通厭氧處理單元(7)和生物選擇單元(9)的污泥回流管路(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述厭氧處理單元(7)內(nèi)設(shè)有布水器(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述生物選擇單元(9)內(nèi)設(shè)有潛水?dāng)嚢铏C(6 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述生物選擇單元(9)底部設(shè)有與鼓風(fēng)設(shè)備(14)連通的曝氣管網(wǎng)(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的物化處理單元(4)為氣浮池。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的沉降單元(16)為二沉池或序批式反應(yīng)器。
專利摘要本實用新型公開了一種廢紙造紙廢水的處理系統(tǒng)，包括依次連通的物化處理單元、厭氧處理單元、生物選擇單元、第一好氧處理單元、第二好氧處理單元和沉降單元；物化處理單元設(shè)有混凝劑投加裝置；第一好氧處理單元設(shè)有微生物菌劑投加裝置；第二好氧處理單元設(shè)有后生動物培養(yǎng)投加槽；第一好氧處理單元和第二好氧處理單元底部均設(shè)有與鼓風(fēng)設(shè)備連通的曝氣管網(wǎng)；沉降單元設(shè)有連通厭氧處理單元和生物選擇單元的污泥回流管路。本實用新型處理系統(tǒng)用于造紙廢水的處理，實現(xiàn)了廢紙造紙廢水處理的低污泥產(chǎn)率。
文檔編號C02F1/52GK202671346SQ20122021422
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者梅榮武, 韋彥斐, 喻治平, 李明智, 沈浙萍, 張剛, 王慧榮, 李欲如, 許青蘭 申請人:浙江省環(huán)境保護科學(xué)設(shè)計研究院