[发明专利]一种废纸造纸废水高效处理与综合回收利用方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于污水处理设备技术领域，进一步属于造纸废水处理技术领域，具体涉及一种操作维护简便、排放水质好、工艺稳定可靠的废纸造纸废水高效处理与综合回收利用装置。

背景技术

造纸术系我国的四大发明之一，随着技术的进步，造纸已由手工作坊式的生产变成了自动化生产线生产，大大提高了生产效率，造纸一定要产生废水，即使利用废纸造纸也会在打浆、浓缩、抄纸等工序排放废水，更有脱墨、脱色废水，废纸造纸废水中含有半纤维素、木质素、无机酸盐、细小纤维、无机填料以及油墨、染料等污染物，半纤维素、木质素主要形成废水的COD（化学需氧量）、BOD₅（生化需氧量），细小纤维、无机填料等主要形成SS（悬浮物），油墨、染料等主要形成色度和COD。因此，未经处理或处理不当排放的废纸造纸废水排放会对环境造成COD、BOD₅及SS为主的环境污染，而且还不能直接利用，造成水资源的严重浪费。

曝气生物滤池（BAF）是上世纪90年代兴起的污水处理新工艺，已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池（二沉池），其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用省。

厌氧-好氧（A/O）工艺是将废水注入厌氧池中，池中的异氧菌将废水中的淀粉、纤维、碳水化合物等污染物氨化（有机量上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH₃、NH⁴⁺），使悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分级为小分子有机物，不溶性有机物转化为可溶性有机物，从而提高污水的可生化性；在好氧池中充足氧的条件下，自氧菌的硝化作用将NH₃-H（NH⁴⁺）氧化为NO^3-，通过控制回流在异氧菌的反硝化作用将NO^3-还原为分子态氮（N₂），实现污水的处理。

现有造纸行业中，一般采取沉淀、气浮处理、生化处理、BAF、A/O等单一或复合技术对废水处理。单一沉淀或气浮处理难以去除可溶性COD和BOD₅，而单一生化处理又难以去除非溶性COD、BOD₅和SS，且单一工艺污染物去除率低，难以达到国家规定的排放标准，已很少使用；普遍采用的初沉和化学絮状沉淀与生化处理联合应用，虽然可以去除大量高分子难降解的有机污染物，但废水水量负荷适应能力低，处理后排放指标难以达到或仅勉强能达到现有国标排放标准；也有采用添加金属盐作为絮凝剂，虽然提高了絮凝效率，但不增加除盐装置则会造成排放金属盐超标，否则又会造成处理工艺复杂、成本高。单一或降低几种方法的叠加已难以适应环保要求。目前也有采用膜超滤、反渗透、电渗析、离子交换等技术处理废水，虽然这些技术能去除废水中的大部分污染物，但存在处理成本高、水质和水量适应能力弱的缺点，难以推广应用。

随着国家对环境污染的重视和水资源利用管理的加强，废水排放的要求会越来越严，水资源的利用成本也会更高。为此，研制开发一种工艺简便，运行成本低，出水水质好，并可回收利用资源的废纸造纸废水高效处理与综合回收利用装置显得非常有意义，对于提高水资源与造纸原料资源利用率都是十分有利的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种废纸造纸废水高效处理与综合回收利用方法；第二目的在于提供完成所述方法的结构简单、适应性强、操作和维护简便、排放水质好、稳定可靠的装置。

本发明的第一目的是这样实现的，包括前处理、水解反应、生化处理、分离氧化、曝气处理、后处理步骤，具体包括：

A、前处理：将废水中纤维去除，自流进入浅层气浮系统，去除绝大部分的悬浮物以及大部分非溶性COD、BOD₅及部分溶解性COD、BOD₅；

B、水解反应：前处理后的出水进入水解酸化池中加入重量比1~5倍的活性污泥进行处理8~24h；

C、生化处理：水解反应后的出水进入A/O生化池在缺氧—好氧微生物的作用24~72h去除绝大部分的溶解性COD、BOD₅及部分非溶性COD、BOD₅； 

D、分离氧化：经生化处理后的出水进入沉淀池沉淀8~24h，上清液进入氧化反应器中加入重量比0.01~0.1倍的Fenton试剂进行氧化反应8~ 12h；