動態零排放造紙汙水處理方法及處理劑的製作方法
2023-05-29 02:00:21
專利名稱：動態零排放造紙汙水處理方法及處理劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汙水處理方法及處理劑，特別涉及一種動態零排放造紙汙水處理方法及處理劑。
背景技術：
在本發明之前，關於造紙廠的造紙汙水的處理一直困擾著企業和政府，始終沒有一個很好的既經濟包括初期投入和平時運營費用較少的方法，也沒有一個處理效果能夠好即能夠達到零排放的方法。目前，採用的處理方法以生化法沉澱方法居多，但它的缺陷非常明顯。一是汙水處理速度慢，化學沉澱、生物曝氣的全部過程通常需要耗時在幾十個小時以上，對於日處理5000噸甚至更多的造紙廠而言，顯然速度跟不上，不能適應日常需要；二是初期投入太大，日處理5000噸草漿造紙汙水的裝置一次性投入達2000萬元以上，大多數造紙企業都無力承擔；三是平時運營費用太高，仍然以處理5000噸造紙汙水裝置為例，所需運營費用通常都在200萬元以上，而且是純粹的成本支出，使得造紙企業即使有了這種處理裝置也用不起，也就等於沒有；四是現有的造紙汙水處理方法和裝置是為處理而處理，不夠系統化、全面化，沒有充分再生利用處理後的廢物，也即再生利用經濟附加值低，處理後的汙泥等只是簡單堆埋、毀燒，既汙染環境，又需佔用大量土地才能堆放，這使得造紙企業從內心來講也不願意處理造紙汙水；五是雖然臭氧、微電解、過濾膜處理造紙汙水能夠動態進行，速度也有提高，但投資太高、運營費用高、處理效果不穩定，也影響了其進一步的推廣運用。
發明內容
本發明的目的就在於克服上述各種處理造紙汙水的各自缺陷，設計、研製一種高效的處理方法及處理藥劑。
本發明的技術方案是動態零排放造紙汙水處理方法，步驟包括(1)將處理劑A劑、B劑間隔一段距離分別持續加入汙水或漿料中，然後將此含有A劑、B劑的汙水持續引入微電解沉澱池，使汙染物與水分離並沉澱，上溢清水持續自流而出；(2)用汙泥泵將微電解沉澱池中沉澱的汙泥持續抽入微電解反應器中，然後再從微電解反應器的下自流口持續自流到紙機高、低位箱，使含有A劑、B劑的汙泥混合物在電化學作用下反應成纖維化合物上網造成紙；(3)每隔一段時間將處理劑C劑投入漿料中。
本發明的又一技術方案是動態零排放造紙汙水處理方法使用的處理劑，其主要技術特徵在於A、B、C劑(1)A劑是由紅薯改性植物粉與Si的氧化物，Al、Na的氯化物或氧化物按一定比例組成的複合混合物，使用前稀釋；(2)B劑是由海藻酸鈉與Si的氧化物，Fe、Mg的氯化物或氧化物按一定比例組成的複合混合物；(3)C劑是由噬菌蛭弧菌、紅平紅蘿菌、矽酸鹽芽孢桿菌、酵母菌同培養基經液體生物發酵法發酵而成。
本發明的優點和效果在於動態處理造紙汙水，時間短、速度快，初期投入相對少，只是目前處理裝置的十分之一左右，佔地面積少，年運營費用少，使造紙企業用得起，並且高效、廣譜，再生利用造紙，將處理後的廢物變為有用物，徹底改變目前造紙汙水處理只賠不賺的尷尬局面，達到幾乎雙零排放標準和水平。
圖1——本發明草漿造紙汙水處理過程示意圖。
圖2——本發明再生造紙汙水處理過程示意圖。
圖3——本發明廢紙脫墨汙水處理過程示意圖。
具體實施例方式
實施例1草漿造紙(如圖1所示)如某草漿造紙廠，其原汙水處理採用的方法是在生產廠鄰旁建了一個汙水處理廠，總投資2000多萬元，正常年營運費200多萬元，日處理5000-6000噸汙水。處理後排放的汙泥大部分堆埋。其造紙廠中段水(COD)為2050mg/L。經本發明處理後為(COD)為120mg/L，其碎漿水、尾水與黑液混合水(COD)4950，色度1000。
經本發明處理，具體內容汙水處理量按每天23小時5000-6000噸，A、B劑的使用量按每噸(立方米)汙水用0.8‰。利用高低落差之勢，將微電解沉澱池設計在地下，其容水量為50立方。自流溝寬20釐米，高50釐米。汙泥管直徑為5釐米。A劑加在自流溝汙水中並自流到微電解沉澱池。A劑配方為60％二氧化矽、20％氯化鋁、5％氯化鈉、改性紅薯澱粉15％；B劑配方為二氧化矽20％、三氧化二鐵10％、氯化鎂20％、海藻酸鈉50％。
正式實施過程因為本發明的工藝為全程持續動態，正式實施時首先打開所有閥門、進水、進料口、出水、出料口。將A、B劑放入各自的投料機中，然後打開A劑投料機電源，A劑持續進入汙水自流溝中並直流入微電解沉澱池，15分鐘微電解沉澱池容水量已滿，上溢清水從自流口持續自流而出，然後立即打開汙泥泵電源和B劑汙水泵電源，汙泥與B劑很快持續匯合併直進微電解處理器，再從微電解反應器下方自流口自流進紙機高位箱同漿料匯合上網造紙。汙泥抽出後只有幾十秒時間，紙張厚度開始增厚，尾水開始變清。全程半小時左右，全程動態各項指標穩定(如汙泥泵抽的汙泥濃度穩定，紙張厚度穩定，上溢清水水質穩定)。然後在良漿池中加5公斤C劑，修復整個處理體系，10天後，將A劑量減少到0.5‰，每隔10天再加入C劑5公斤，全程動態持續幾個月後，各項指標仍持續穩定。結果如下COD持續為110mg/L左右，色度50，水清澈透明而亮爽，實施前的紙張定量克度為132g/m2，本實驗由紙原來的克度提高到148g/m2，上增了16g/m2，紙張的拉力、環壓未減，實驗組的紙張比對照組光滑平整。本發明工藝方案包括所有基礎實施、管道、電泵等僅投入了近10萬元，處理後的清水主要用於網部和毛布的噴淋，漿料稀釋等用水，改善的尾水作為補充打漿用水及紙機用水等，除了天氣蒸發掉的水需補充外，不再從外源補充新水。汙泥全部造了紙，實施了水的全封閉循環使用，完成了水與汙泥的雙零排放清潔生產。
實施例2再生造紙使用(如圖2所示)又如某再生造紙廠，原COD＝1250mg/L，SS＝900mg/L，PH值7-8，經本發明實施，其內容是首先在打漿機口加入A劑，添加量為每打一噸廢舊紙加8％，然後在斜篩下的汙水同紙機下的部分尾水匯合處加B劑，每噸汙水加0.5‰，然後進微電解沉澱池，然後用汙泥泵將沉澱的汙泥進微電解反應器後，立即再自流到紙機低位箱。
A劑的配方為二氧化矽20％、氯化鋁10％、氧化鈉10％、改性紅薯澱粉60％；B劑的配方為二氧化矽20％、三氧化二鐵10％、氯化鎂20％、海藻酸鈉50％。
實施本方案後COD≤20mg/L，SS≤23，PH值6.9，水清澈如自來水。在原紙張定量克度120g/m2，緊度0.58/cm3，環壓指數3.7m/g，本發明實驗組為紙的克度上增到138.8g/m2，緊度為0.598/cm3，環壓指數3.71m/g。由於此廠在原造紙原料中添加了8％礦物填料、石粉，其利用率只有20％，大部分石粉和細小纖維流失於水中，因此汙水濃度大，汙泥量大，在造紙過程中添加助留助濾劑，量少作用不明顯，量大助留石粉和細小纖維多了，生產過程中很容易出現紙壓花紙病，紙的拉力大減，但此廠採用本發明方法僅投入6萬元，在礦粉填料投入量未減的情況下，先在打漿機口每打一噸廢舊紙加A劑8％，在濃縮機口產生的廢水及紙楊產生的尾水匯合之處，持續添加B劑0.6‰，仍然完成了水與汙泥的雙零排放。而且紙張質量指標未下降，後來此廠將原8％的礦粉填料採取不加，每打一噸廢舊紙A劑的使用量上升到10％，B劑每噸汙水的使用量上升到1‰，每隔10天在清水中加C劑，本發明持續循環使用，完成了水與汙泥的雙零排放，且紙的質量指標上升，紙的檔次上升，零售價上升，除支各項費用，每噸紙的利潤上升了近50元，經濟效益非常明顯。
實施例3廢紙脫墨紙廠(如圖3所示)某日生產能力為250噸的廢紙脫墨工廠，以得率15％計，每天要產生70噸的汙泥，這些汙泥按固形物40％計，每天需要145m2的堆放面積，原想採用垃圾焚燒，計算日處理廢渣量50噸，僅此項需要投入400多萬元，投資大，熱能無法利用。原投資的汙水處理廠，總投資2000多萬元，營運費近300萬元，(COD)2050mg/L、PH值7.5、SS1465mg/L。
實施本發明，其內容是用汙水泵先將A劑與汙水泵抽來的汙水匯合，間隔一段距離立即用汙水泵將B劑抽出也與汙水匯合，含A劑、B劑的汙水進入微電解沉澱池後很快沉澱，清水很快從微電解沉澱池自溢而出，立即用汙泥泵將微電解處理池的汙泥抽出，再從微電解反應器下方自流口自流進紙機高位箱同漿料匯合上網造紙。
為了加強對汙水的脫色作用，因此A、B劑的配方，重點選擇了SiO2的最大劑量A劑為SiO260％、氯化鋁20％、氯化鈉5％、改性紅薯澱粉15％；B劑為二氧化矽60％、二氧化二鐵10％、氯化鎂10％、海藻酸鈉30％；A、B劑用量為各1‰。
處理後，COD降為105，SS降為76，PH值為7.3。此廠完成了水與汙泥雙零排放，所有設施投入僅12萬多元。
C劑用量為每隔10天添加。
本發明並不僅僅局限於上述實施例的描述。
權利要求
1.動態零排放造紙汙水處理方法，步驟包括(1)將處理劑A劑、B劑間隔一段距離分別持續加入汙水或漿料中，然後將此含有A劑、B劑的汙水持續引入微電解沉澱池，使汙染物與水分離並沉澱，上溢清水持續自流而出；(2)用汙泥泵將微電解沉澱池中沉澱的汙泥持續抽入微電解反應器中，然後再從微電解反應器下的自流口持續自流到紙機高、低位箱，使含有A1劑、B劑的汙泥混合物在電化學作用下反應成纖維化合物上網造成紙；(3)每隔一段時間將處理劑C劑投入漿料中。
2.動態零排放造紙汙水處理方法使用的處理劑，其特徵在於處理劑A、B、C劑(1)A劑是由紅薯改性植物粉與Si的氧化物，Al、Na的氯化物或氧化物組成的複合混合物，使用前稀釋；(2)B劑是由海藻酸鈉與Si的氧化物，Fe、Mg的氯化物或氧化物組成的複合混合物；(3)C劑是由噬菌蛭弧菌、紅平紅蘿菌、矽酸鹽芽孢桿菌、酵母菌同培養基經液體生物發酵法發酵而成。
3.根據權利要求1所述的動態零排放造紙汙水處理方法，微電解處理池、微電解處理器的電壓為36伏以下，導電材料為鐵屑、銅屑。
4.根據權利要求2所述的動態零排放造紙汙水處理劑，其特徵在於金屬氯化物或氧化物為Fe2O3、AlCl3、MgO、NaCl等非金屬氧化物為SiO2。
5.根據權利要求2所述的動態零排放造紙汙水處理劑，其特徵在於液體生物發酵溫度為30℃，發酵罐壓為0.05mpa，空氣流量為少許(1/2圈)，培養周期為72小時。
6.根據權利要求2所述的動態零排放造紙汙水處理劑，其特徵在於C劑的培養基配方是氯化鈉6克、磷酸氫二鈉1克、磷酸二氫鉀3克、紅糖5克、酵母菌10克、氯化鈉5克、蛋白腖10克、蒸餾水1000克。
7.根據權利要求2所述的動態零排放造紙汙水處理劑，其特徵在於A劑的組成為二氧化矽20-60％、氯化鋁10-20％、氯化鈉5-20％、改性紅薯澱粉5-60％。
8.根據權利要求7所述的動態零排放造紙汙水處理劑，其特徵在於A劑的典型配方(1)二氧化矽60％、氯化鋁20％、氯化鈉5％、改性紅薯澱粉15％；(2)二氧化矽20％、氯化鋁10％、氧化鈉10％、改性紅薯澱粉60％。
9.根據權利要求2所述的動態零排放造紙汙水處理劑，其特徵在於B劑的組成為二氧化矽20-60％、三氧化二鐵10-20％、氯化鎂5-20％、海藻酸鈉5-60％。
10.根據權利要求9所述的動態零排放造紙汙水處理劑，其特徵在於B劑的典型配方(1)二氧化矽20％、三氧化二鐵10％、氯化鎂20％、海藻酸鈉50％；(2)(2)二氧化矽60％、氯化鐵20％、氧化鎂5％、海藻酸鈉15％。
全文摘要
本發明涉及一種動態零排放造紙汙水處理方法及處理劑。將處理劑A劑、B劑間隔一段距離加入漿料中，引入微電解沉澱池，使汙染物與水分離並沉澱，上溢清水自流而出，汙泥泵將汙泥抽入微電解反應器，從其下自流口持續自流到紙機高、低位箱，使含有A劑、B劑的汙泥混合物在電化學作用下反應成纖維化合物上網造成紙，每隔一段時間加入C劑。本發明的優點和效果在於動態處理造紙汙水，時間短、速度快，初期投入相對少，只是目前處理裝置的十分之一左右，佔地面積少，年運營費用少，使造紙企業用得起，並且高效、廣譜，再生利用造紙，將處理後的廢物變為有用物，徹底改變目前造紙汙水處理只賠不賺的尷尬局面，達到幾乎雙零排放標準和水平。
文檔編號C02F1/461GK1657433SQ20051003828
公開日2005年8月24日 申請日期2005年1月28日 優先權日2005年1月28日
發明者田寶鳳 申請人:田寶鳳