[发明专利]一种造纸废水处理方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体是一种造纸废水处理方法。

背景技术

造纸是国民经济的重要产业，为社会提供了大量的产品、税收和就业机会；但同时也是污染最严重的行业之一，它所产生的废水属于高色度、高碱度、高有机污染物、可生化降解性低的高难度工业废水，污水中含有多种烷、烃、酚、酸、苯、醇、醛、酮、醚、蒽、醌、糖、胺、纤维素、半纤维素和木质素等有机物及其衍生物、聚合物、卤代物。造纸企业对其废水一般都进行了二级生化处理，但其出水的COD一般在150mg/L以上，色度的稀释倍数大于64倍，无法满足新的国家标准故必须在现有的二级生化处理后进行处理。

目前针对新标准而出现的造纸污水处理工艺一般采用物化法，如：物化絮凝沉淀+过滤法，该方法工艺简单，一次性投资较小，可以去除部分污染物，但是生化后废水处理污染物中的木质素是水溶性的，当去除率达到一定程度后，难以再提高，随着排放标准不断提高，很难达到要求；絮凝沉淀+砂滤+臭氧氧化+活性炭吸附法，该工艺污染物去除率高，可以达标排放，但是流程长、设备复杂、一次性投资大、活性炭吸附饱和后失效，运行费用高，一般在经济上难以接受；电解法，该方法工艺简单，处理速度快，但是能耗过高，经济性较差；UF+RO膜法对降低悬浮 物、脱盐效果非常好，但是一次性投资和运行费用都非常高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种应用铁氧酶高级氧化技术的造纸废水处理方法，该方法具有反应启动快、反应条件温和、设备简单、能耗小节约运行费用、COD及色度去除率高、氧化性强、运行过程稳定可靠、操作也很简便、污泥易脱水和经济效益可观等优点。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种造纸废水处理方法，包括以下步骤：

(1)将二级生化处理后的造纸废水，用酸调节pH值至5～7；

(2)将调过pH值的废水排入氧化反应池，依次加入重量百分浓度5～15％铁氧酶和5～20％过氧化氢，搅拌反应15～30min；

(3)将反应后的废水排入高密度絮凝澄清池，用碱调节pH值至6～9，并加入重量百分浓度0.1～0.5％的聚丙烯酰胺，混凝沉淀一段时间；

(4)混凝后废水经沉淀澄清后达标排放或根据需要将沉淀上清液过滤回用；

所述铁氧酶、过氧化氢和聚丙烯酰胺加入量的摩尔比为5～10∶1∶0.05，所述过氧化氢的投加量为COD去除量的1/5～1/10。

以上所述酸包括盐酸和碳酸。

以上所述碱包括氢氧化钠和石灰。其中石灰包括生石灰、石灰乳等。

以上所述二级生化处理后的造纸废水，为经二级生化处理后的造纸中段废水，造纸中段废水主要是经黑液提取后的蒸煮浆料在洗浆、筛选、漂白以及打浆中所排放的废水，还包括一少部分由于处理不当而溢漏的黑液，造纸中段废水的主要污染物为木质素和漂白过程中产生的氯酚类物质，它们的结构十分稳定，具有发色基团，难以生化降解，二级处理技术难以去除，其指标为进水COD 90～300mg/L，BOD5 60～180mg/L，SS 30～200mg/L。

本发明的工艺特点在于：应用铁氧酶高级氧化技术+絮凝沉淀技术，对造纸废水进行处理。铁氧酶高级氧化技术是利用活性极强的氢氧自由基(HO·)有效降解废水中污染物的化学反应。铁氧酶高级氧化技术是根据木质素分子在过氧化氢存在的条件下通过天然过氧化氢酶(如白腐菌分泌的胞外漆酶)的催化作用，可以与木质素分子或多糖发生脱氢缩合反应，从而生成大分子木质素聚合物的特性，使用铁氧酶代替天然酶，控制合适的反应条件，将经过二级生化处理的造纸废水中残余的难降解、水溶性好的小分子木质素缩合生成水溶性较差的大分子物质，再通过固液分离方式从废水中去除。

本发明使用的铁氧酶是一类金属离子螯合物，它在过氧化氢存在的条件下能够具有类似于自然界中的天然过氧化氢酶的功能，可以模拟天然酶的一些主导作用要素如活性中心结构、疏水微环境、与底物的多种共价键本相互作用及协同效应等。

本发明的铁氧酶来源于铁类化合物在水中与特定药剂产生反应后生成，其种类如聚铁化合物。所述特定药剂是一类催化剂， 而铁类化合物为溶于水的且不会污染水的铁类化合物。

本发明的反应机理是：