專利名稱：一種造紙廢水生物脫色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造紙廢水深度處理技術(shù)，尤其是高得率漿造紙廢水經(jīng)二級(jí)生物處理后以活性碳為生物載體的生物脫色方法。
背景技術(shù)：
造紙工業(yè)是用水大戶，排在火電、紡織之后占全國工業(yè)取水量的第3位，就排水的污染負(fù)荷總量來說，造紙工業(yè)大于火電及紡織業(yè)，成為水域的主要污染源之一。造紙工業(yè)必須把節(jié)約用水作為持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)，采取切實(shí)措施減少單位產(chǎn)品的清水用量及耗用清水總量。就行業(yè)的總體而言，我國造紙工業(yè)的用水狀況仍然是高消耗、低效率、重污染， 與我國水資源條件極不適應(yīng)，也是自造紙行業(yè)目前所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。在采用了堿回收、生物處理等技術(shù)后，影響造紙廢水達(dá)到新排放標(biāo)準(zhǔn)或回用的關(guān)鍵之一是色度的問題。由于造成造紙廢水色度的主要成分是以木質(zhì)素為主的發(fā)色物質(zhì)，其化學(xué)穩(wěn)定性好，難以去除。傳統(tǒng)的方法多以雙氧水或i^enton試劑等強(qiáng)氧化劑脫色，費(fèi)用高以及化學(xué)物質(zhì)添加造成的二次污染是化學(xué)法的主要缺點(diǎn)?；钚蕴炕虬淄恋任矫撋珪?huì)消耗大量的吸附劑，也會(huì)形成二次污染物處置等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服使用傳統(tǒng)化學(xué)法或物理吸附法脫色成本較高以及造成二次污染的不足，提供一種生物炭低成本脫色的方法。該方法是利用活性炭作為脫色微生物載體，再以壓縮空氣為氧氣和活性炭床膨脹的動(dòng)力來源，實(shí)現(xiàn)被脫色廢水、生物炭和壓縮空氣三相流動(dòng)，活性炭吸附和被吸附物質(zhì)生物降解的動(dòng)態(tài)平衡，連續(xù)進(jìn)水、出水的穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的(1)經(jīng)粗、細(xì)格柵后將高得率制漿造紙綜合廢水進(jìn)行二級(jí)生物處理后再進(jìn)行混凝處理，其出水COD不高于150mg/L，色度不大于80倍；(2)上述二級(jí)生化處理出水進(jìn)入活性炭膨脹床生物炭反應(yīng)器，在好氧脫色菌的作用下實(shí)現(xiàn)發(fā)色物質(zhì)的降解和脫色，COD去除率可達(dá)到50%以上，色度去除率可以達(dá)到80% 以上；增加混凝劑投加量和延長在生物炭反應(yīng)器的停留時(shí)間可以達(dá)到更高的去除率；(3)最終出水經(jīng)砂濾可將脫落生物膜截留并排入原綜合廢水進(jìn)水的預(yù)處理系統(tǒng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是(1)本發(fā)明采用氣升式生物炭環(huán)流反應(yīng)器可以有效降低以傳統(tǒng)化學(xué)法脫色的運(yùn)行費(fèi)用，并可以減少化學(xué)藥品投加造成的二次污染和降低運(yùn)行費(fèi)用。(2)本發(fā)明采用的脫色菌是從造紙廢水處理系統(tǒng)中分離出來的白腐菌和紅假單胞
菌等土著菌，無毒無害、安全。(3)造紙綜合廢水在經(jīng)過二級(jí)處理之后，根據(jù)水質(zhì)采用適宜加藥量和在活性炭床內(nèi)相應(yīng)的停留時(shí)間，COD和色度的去除效率可以達(dá)到預(yù)期的要求。本發(fā)明也可用于其他污水的深度處理。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。下述實(shí)施是說明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種活性炭為載體造紙廢水的氣升式生物炭環(huán)流反應(yīng)器生物脫色方法，其步驟是(1)經(jīng)粗、細(xì)格柵的速生材高得率制漿造紙綜合廢水經(jīng)二級(jí)處理和混凝加藥處理后的出水為處理對(duì)象，一般其水質(zhì)COD不高于150mg/L，色度不大于80倍；(2)以活性炭為脫色菌載體的生物脫色方法需要在專用的活性炭床中進(jìn)行，即活性炭、二級(jí)生物處理出水和壓縮空氣在同一反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)造紙廢水脫色深度處理；(3)投加白腐菌和紅假單胞菌的脫色過程無需其他化學(xué)藥物的添加，COD去除率可達(dá)到50%以上，色度去除率可以達(dá)到80%以上；增加混凝劑投加量和延長被處理廢水在活性炭床中反應(yīng)停留時(shí)間可以達(dá)到更高的去除率。本步驟的原理是速生材或棉稈高得率制漿造紙綜合廢水經(jīng)二級(jí)生物處理和混凝加藥處理后的出水COD值雖然不高但生化性很差B0D/C0D為0. 1左右，常規(guī)生物法難以對(duì)此廢水降解和脫色。以活性炭為載體提供給脫色菌巨大的棲息表面積，專用脫色菌在活性炭載體形成的優(yōu)勢一一數(shù)量優(yōu)勢和比例優(yōu)勢，以空間換取時(shí)間使難降解發(fā)色物質(zhì)在較短時(shí)間內(nèi)降解和穩(wěn)定去除?；钚蕴績?nèi)部空間所形成的兼氧、厭氧條件與其表面的好氧環(huán)境構(gòu)成了以顆?；钚蕴繛閱卧亩喾N微生物協(xié)同代謝的體系，有利于廢水中發(fā)色物質(zhì)的降解和去除以及污染物吸附和活性炭生物再生的同步進(jìn)行，只要保持足夠的活性炭和相應(yīng)進(jìn)水水質(zhì)、水量與反應(yīng)停留時(shí)間就可以保證達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種生物炭造紙廢水深度處理脫色的方法，其特征在于(1)本發(fā)明采用的氣升式生物炭環(huán)流反應(yīng)器可以有效降低以傳統(tǒng)化學(xué)法脫色的運(yùn)行費(fèi)用，并可以減少化學(xué)藥品投加可能造成的二次污染及二次污染物的處置。(2)本發(fā)明采用脫色菌是從造紙廢水處理系統(tǒng)中分離出來的白腐菌和紅假單胞菌等土著菌，具有無毒無害、安全可靠的保障。(3)造紙綜合廢水在經(jīng)過二級(jí)處理之后，根據(jù)水質(zhì)采用適宜加藥量和在氣升式生物炭環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)相應(yīng)的停留時(shí)間，COD和色度的去除效率可以達(dá)到預(yù)期的要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種造紙廢水生物脫色方法，其特征在于所述步驟(1)的菌種為白腐真菌中的黃孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium Burdsal)禾口光合細(xì)菌中的紅假單胞菌(Rhodopseudomonas)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種造紙廢水深度處理脫色技術(shù)。步驟是(1)經(jīng)粗、細(xì)格柵的高得率制漿造紙綜合廢水經(jīng)二級(jí)處理和混凝加藥處理后的出水為處理對(duì)象，一般其COD不高于150mg/L，色度不大于80倍；(2)以活性炭為脫色菌載體的生物脫色方法需要在專用的氣升式生物炭環(huán)流反應(yīng)器中進(jìn)行，即活性炭、二級(jí)出水和壓縮空氣在同一反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)脫色深度處理；(3)投加白腐菌和紅假單胞菌的脫色過程無需其他化學(xué)藥物的添加，COD去除率可達(dá)到50％以上，色度去除率可以達(dá)到80％以上；增加混凝劑投加量和延長被處理廢水在反應(yīng)器中反應(yīng)停留時(shí)間可以達(dá)到更高的去除率。本發(fā)明提供一種生物炭造紙廢水深度處理脫色的方法，該方法是利用活性炭作為脫色微生物載體，再以壓縮空氣為氧氣和活性炭床膨脹的動(dòng)力來源，實(shí)現(xiàn)被脫色廢水、壓縮空氣在生物炭中的流動(dòng)，達(dá)到活性炭吸附和被吸附物質(zhì)生物降解的動(dòng)態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水、出水的穩(wěn)定運(yùn)行。
文檔編號(hào)C02F3/34GK102399043SQ20101027549
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者劉忠, 龐金釗, 楊宗政 申請(qǐng)人:天津科技大學(xué)