專利名稱：造紙廢水的生態(tài)處理和資源化循環(huán)利用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程中的廢水處理領域，涉及生態(tài)技術對造紙廢水的有效治理與資源化利用的一種新的工藝方法。
背景技術：
造紙廢水(蒸煮黑液、中段廢水、白水等)發(fā)生量大，噸產(chǎn)品耗水量我國一般為300～400m3左右，其中大部分作為廢水排出，廢水中污染物濃度高，成分較復雜，含有大量的造紙原料和化學藥品，耗氧嚴重，黑液的CODCr＝18000～22000mg/L，綜合廢水的CODCr＝2000～3000mg/L，SS一般在300～500mg/L之間，pH常＞10(堿法草漿)，色度很高，致使造紙廢水處理困難，成為嚴重污染環(huán)境的行業(yè)之一，其中尤以解決堿法草漿造紙污染的難度最大。
傳統(tǒng)的堿回收投資大，萬噸紙廠約需投資1500萬元左右，運行成本也偏高，而且由于草漿黑液具有波美值小、熱值低、黏度大、含硅量高等特點，嚴重影響黑液的提取、蒸發(fā)、濃縮及苛化，使堿回收工藝難以長期穩(wěn)定的運行。因此，利用處理容量大、耐沖擊能力強、運行效能穩(wěn)定的穩(wěn)定塘等生態(tài)技術進行造紙廢水的“廠外處理”與資源化，是一個重要的努力方向。但由于造紙廢水污染物濃度極高，且營養(yǎng)成分結(jié)構(gòu)單一，極不平衡，已有的生態(tài)處理系統(tǒng)對造紙廢水的處理效果往往不甚理想，難以滿足穩(wěn)定達標排放的要求，更無法真正實現(xiàn)污水資源化和持續(xù)運行的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過對若干關鍵水質(zhì)指標的調(diào)整、控制，以及對傳統(tǒng)運行工藝方法的改進，提供一種不僅可有效治理造紙廢水，基本實現(xiàn)廢水的零排放，而且閉路循環(huán)利用廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)及水份生產(chǎn)造紙原料(或其它園藝作物)，實現(xiàn)造紙廢水的資源化。
本發(fā)明的技術方案如下一種造紙廢水的生態(tài)處理和資源化循環(huán)利用方法，它是(a)將先經(jīng)過常規(guī)堿回收“廠內(nèi)處理”的造紙廢水，排入沉淀池，添加人畜糞便，調(diào)整污水中的BOD5/CODCr＞0.45，提高廢水的可生化性。沉淀池出水不經(jīng)任何pH調(diào)節(jié)，直接泵入串聯(lián)厭氧塘和兼性塘進行消化，水力停留時間控制在3～6個月，厭氧塘覆蓋塑料泡沫，冬季保持溫度＞5℃。
(b)急定塘出水進入調(diào)節(jié)池，引入清水，保持CODCr＜500mg/L，并在調(diào)節(jié)池內(nèi)補充N、P肥，以調(diào)整廢水中的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，補加量按CODCr∶N∶P＝200～300∶5～10∶1。調(diào)節(jié)池出水經(jīng)配水干渠-支渠，布入地表徑流濕地系統(tǒng)(上種蘆葦?shù)人参?，水力負荷1～6cm/d，出水經(jīng)集水支溝-干溝收集，無味，水色基本變清，經(jīng)泵站提揚進入好氧塘儲留，既補充調(diào)節(jié)池所需清水，又通過回灌地表徑流濕地系統(tǒng)進行深度再處理，廢水閉路循環(huán)，不需外排，可基本實現(xiàn)零排放。
上述方法中的地表徑流濕地系統(tǒng)，需于每年初春直接引入清水洗鹽淋堿助苗，水力停留時間2～7天，防止長期封閉不排放造成鹽堿化積累，洗鹽出水外排，CODCr＜100mg/L，色度正常，達到造紙工業(yè)水污染物排放的一級標準。
本發(fā)明的造紙廢水的生態(tài)處理和資源化循環(huán)利用方法中，厭氧塘、兼性塘可以采用雙塘串聯(lián)，再雙組并聯(lián)，即設置厭氧塘I、厭氧塘II、兼性塘I、兼性塘II四個穩(wěn)定塘，厭氧塘I與兼性塘I串聯(lián)，厭氧塘II與兼性塘II串聯(lián)，兩組并聯(lián)持續(xù)運行；地表徑流濕地系統(tǒng)實行多田塊并聯(lián)，輪流進水和曬田、維護。
本發(fā)明造紙廢水的生態(tài)處理和資源化循環(huán)利用方法可以使綜合廢水濃度CODCr＝2000～3000mg/L，SS＝300～500mg/L，pH＞10的造紙廢水，經(jīng)穩(wěn)定塘處理后CODCr＝1100～1500mg/L，SS＝90～150mg/L，pH＝7～7.5，調(diào)節(jié)后再經(jīng)地表徑流濕地系統(tǒng)一次凈化后CODCr＜90mg/L，SS＜50mg/L，色清無味，水質(zhì)優(yōu)于造紙工業(yè)水污染物排放的一級標準，而且用以補充調(diào)節(jié)池所需清水，一般不需外排。
具體實施例方式
以下通過實施例說明本發(fā)明的具體實施。
江蘇某造紙廠年產(chǎn)機制紙1.8萬噸，其工藝采用國內(nèi)傳統(tǒng)的稻草漿生產(chǎn)流程。造紙黑液經(jīng)廠內(nèi)堿回收處理后，綜合廢水濃度CODCr＝2600～2800mg/L，SS＝450～480mg/L，pH＝9～10，廢水日排放量1.5萬噸。
造紙廢水首先排入沉淀池進行初沉，并添加牲畜養(yǎng)殖糞便，調(diào)節(jié)BOD5/CODCr至0.45，出水通過泵站提揚進入穩(wěn)定塘系統(tǒng)。穩(wěn)定塘由厭氧塘I、厭氧塘II、兼性塘I、兼性塘II四個塘組成，厭氧塘I與兼性塘I串聯(lián)，厭氧塘II與兼性塘II串聯(lián)，兩組并聯(lián)運行，其中厭氧塘總面積993畝，設計水深2米，兼性塘總面積2115畝，設計水深1米，水力停留時間6個月，冬季覆蓋塑料膜溫度保持在5℃以上。穩(wěn)定塘出水口CODCr＝1200～1500mg/L，SS＝120～150mg/L，pH＜7.5。
調(diào)節(jié)池接納穩(wěn)定塘出水，需從附近河道補充清水年日平均為5萬噸(含濕地系統(tǒng)處理后的部分回用清水)，保持CODCr＜500mg/L，并投加氮肥和磷肥，調(diào)整廢水中的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)為CODCr∶N∶P＝250～300∶5～6∶1，出水進入封閉的海涂蘆葦田進行深度處理，水力負荷2～5cm/d，實際利用蘆葦田面積約5000畝。輸配水形式采用渠、溝配合，干渠、支渠格狀布水，支溝、干溝格狀集水，集水干溝內(nèi)出水水色清澈，CODCr平均濃度為47mg/L，SS平均濃度為38mg/L，水質(zhì)優(yōu)于造紙工業(yè)水污染物排放的一級標準，而且一般不外排，通過泵站提揚進入蘆葦田尾端的好氧塘，好氧塘面積5550畝，對蘆葦田出水起儲留和再凈化作用，在蘆葦田灌溉期間，回用于調(diào)節(jié)池補充所需清水，水份的損失主要依靠自然蒸發(fā)作用和植物蒸騰作用。
海涂蘆葦田每年收割，運行結(jié)果表明蘆葦畝產(chǎn)量較之自然條件下的畝產(chǎn)量增產(chǎn)17％，擬回用作造紙原料。蘆葦田冬季曬田維護，每年3月引入附近河道的清水進行蘆葦田的洗鹽，以保證蘆葦新苗生長，洗鹽水外排，CODCr平均濃度為86mg/L，SS平均濃度為51mg/L，pH平均為7.2，滿足造紙工業(yè)水污染物排放的一級標準的水質(zhì)要求。
權(quán)利要求
1.一種造紙廢水的生態(tài)處理和資源化循環(huán)利用方法，其特征是(a)將造紙廢水排入沉淀池，添加人畜糞便，調(diào)整污水中的BOD5/CODCr＞O.45，提高廢水的可生化性。沉淀池出水不經(jīng)任何pH調(diào)節(jié)，直接泵入串聯(lián)厭氧塘和兼性塘進行消化，水力停留時間控制在3～6個月，厭氧塘覆蓋塑料泡沫，冬季保持溫度＞5℃。(b)穩(wěn)定塘出水進入調(diào)節(jié)池，引入清水，保持CODCr＜500mg/L，并在調(diào)節(jié)池內(nèi)補充N、P肥，補加量按CODCr∶N∶P＝200～300∶5～10∶1。調(diào)節(jié)池出水經(jīng)配水干渠-支渠，布入地表徑流濕地系統(tǒng)，水力負荷1～6cm/d，出水經(jīng)集水支溝-干溝收集，經(jīng)泵站提揚進入好氧塘儲留，以補充調(diào)節(jié)池所需清水，廢水閉路循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是每年初春直接引入清水對地表徑流濕地系統(tǒng)進行洗鹽淋堿助苗，水力停留時間2～7天，防止鹽堿化積累。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是厭氧塘、兼性塘采用雙塘串聯(lián)，再雙組并聯(lián)，地表徑流濕地系統(tǒng)實行多組并聯(lián)。
全文摘要
一種造紙廢水的生態(tài)處理和資源化循環(huán)利用方法，屬于環(huán)境工程中的廢水處理領域。它是利用生態(tài)工程技術，造紙綜合廢水在沉淀池內(nèi)進行BOD
文檔編號C02F9/14GK1420091SQ0211272
公開日2003年5月28日 申請日期2002年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月7日
發(fā)明者左玉輝, 唐亮, 柏益堯 申請人:南京大學