一種深度污水處理系統(tǒng)及處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及造紙污水處理【技術領域】，特別是涉及一種深度污水處理系統(tǒng)及處理方法，深度污水處理系統(tǒng)的結構包括中間水池、廢水泵、氧化塔、中和脫氣池、沉淀池、污泥泵以及污泥濃縮池，氧化塔的頂部分別設置有濃硫酸進料口和芬頓試劑進料口，濃硫酸進料口與濃硫酸加藥裝置連通，芬頓試劑進料口分別與硫酸亞鐵貯存池和雙氧水儲罐連通；中和脫氣池的頂部設置有液堿進藥口和助凝劑進料口，液堿進藥口與液堿加藥裝置連通，助凝劑進料口與助凝劑加藥裝置連通。本發(fā)明能夠將出水CODcr控制到40mg/l以下，固體懸浮物濃度達到30mg/l以下，達到了排放的標準，不會對環(huán)境造成污染，而且該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，整個工藝簡單易操作，投資成本低。
【專利說明】一種深度污水處理系統(tǒng)及處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及造紙污水處理【技術領域】，特別是涉及一種深度污水處理系統(tǒng)及處理方法。
【背景技術】
[0002]目前，我國造紙工業(yè)廢水排放量及COD排放量均居各類工業(yè)排放量的首位，造紙工業(yè)對水環(huán)境的污染最為嚴重，它不但是我國造紙工業(yè)污染防治的首要問題，也是我國工業(yè)廢水進行達標處理的首要問題。因此，必須對現(xiàn)有處理出水進行深度處理。
[0003]現(xiàn)有技術中，造紙污水的處理方法主要有以下幾種:
1、物化法:
①混凝沉淀及過濾法:該法難以達到出水COD≤ 60mg/l，且產(chǎn)生的污泥量大；
②活性炭吸附法:投資及運行費用較高，而且操作不方便；
2、膜分離法:該方法設備的投資及運行費用高；
3、氧化法:該方法產(chǎn)生的運行費用高于1.5元/噸水；
4、物化-生化組合工藝，例如電化學技術與曝氣生物濾池技術聯(lián)合等，但均限于實驗室小試，較大規(guī)模的工程應用未見報道。
[0004]再生紙工業(yè)廢水通過深度處理使出水CODcr ( 60mg/l，在實驗室內(nèi)已有不少方法，但實際工程在國內(nèi)報道的很少，而且投資高，運行成本高，工藝復雜，不便于推廣。因此，研究污水處理效果穩(wěn)定，能夠控制出水CODcr降到60mg/l以下，且投資較少、運行成本低、操作簡單的污水深度處理技術非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于避免現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種節(jié)約成本、操作簡單、運行穩(wěn)定，能夠將出水CODcr控制到60mg/l以下的深度污水處理系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的目的之二在于避免現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種節(jié)約成本、操作簡單、運行穩(wěn)定，能夠將出水CODcr控制到60mg/l以下的深度污水處理方法。
[0007]本發(fā)明的目的之一通過以下技術方案實現(xiàn):
一種深度污水處理系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和依次連接的中間水池、廢水泵、氧化塔、中和脫氣池、沉淀池、污泥泵以及污泥濃縮池，其中:所述氧化塔的頂部分別設置有濃硫酸進料口和芬頓試劑進料口，所述濃硫酸進料口與濃硫酸加藥裝置連通，所述芬頓試劑進料口分別與硫酸亞鐵貯存池和雙氧水儲罐連通；
所述中和脫氣池的頂部設置有液堿進藥口和助凝劑進料口，所述液堿進藥口與液堿加藥裝置連通，所述助凝劑進料口與助凝劑加藥裝置連通。
[0008]其中，所述沉淀池為輻流式沉淀池。
[0009]其中，所述沉淀池內(nèi)設置有刮泥機。
[0010]其中，所述氧化塔和所述中和脫氣池之間的管路上設置有pH在線檢測裝置。[0011 ] 其中，所述中間水池內(nèi)設置有液位傳感器。
[0012]本發(fā)明的目的之二通過以下技術方案實現(xiàn):
一種深度污水處理方法，包括以下處理步驟:
1)廢水預存儲:
將造紙產(chǎn)生的廢水預先存儲于中間水池，然后泵送至氧化塔；
2)濃硫酸調節(jié)氧化塔內(nèi)水質呈酸性:
由氧化塔的頂部添加濃硫酸，控制氧化塔內(nèi)的pH值為3.5~4.5 ;
3)添加芬頓試劑進行深度氧化處理:
向氧化塔內(nèi)投加芬頓試劑，將廢水中的有機污染物氧化分解，所述芬頓試劑為氧化劑H202和催化劑FeS04，其中所述氧化劑H202的投加量為0.25~0.32kg/m3，所述硫酸亞鐵FeS04 的投加量為 0.52 ~0.62kg/m3 ；
4)中和處理:
經(jīng)所述步驟3)處理后的廢水泵送至中和脫氣池，然后向所述中和脫氣池投加濃度為30%的液堿進行中和反應，并控制所述中和脫氣池內(nèi)的pH值為7 ;
5)投加助凝劑:
向所述中和脫氣池投加助凝劑聚丙烯酰胺，使廢水中的鐵泥發(fā)生混凝反應，所述聚丙烯酰胺的投加量為0.002~0.005kg/m3 ；
6)沉淀分離:
經(jīng)所述步驟5)處理后的廢水自流至沉淀池中，靜置沉淀使泥水分離；
7)污泥濃縮:
將所述沉淀池中沉降至池底的污泥輸送至污泥濃縮池中進行濃縮處理，所述沉淀池中分離的上層廢水達到排放標準可直接排放或循環(huán)再利用。
[0013]其中，所述步驟3)中，氧化劑H202的投加量為0.28kg/m3，所述硫酸亞鐵FeS04的投加量為0.58kg/m3。
[0014]其中，所述步驟5)中，所述聚丙烯酰胺的投加量為0.002kg/m3o
[0015]其中，所述步驟2)中，所述濃硫酸的投加量為0.32kg/m3。
[0016]其中，所述步驟4)中，所述液堿的投加量為0.36kg/m3。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的一種深度污水處理系統(tǒng)及處理方法，該深度污水處理系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和依次連接的中間水池、廢水泵、氧化塔、中和脫氣池、沉淀池、污泥泵以及污泥濃縮池，其中:氧化塔的頂部分別設置有濃硫酸進料口和芬頓試劑進料口，濃硫酸進料口與濃硫酸加藥裝置連通，芬頓試劑進料口分別與硫酸亞鐵貯存池和雙氧水儲罐連通；中和脫氣池的頂部設置有液堿進藥口和助凝劑進料口，液堿進藥口與液堿加藥裝置連通，助凝劑進料口與助凝劑加藥裝置連通。污水處理時，存儲于中間水池的廢水泵送至氧化塔，濃硫酸加藥裝置向氧化塔內(nèi)添加濃硫酸調節(jié)pH至3.5~4.5,在酸性條件下，向氧化塔內(nèi)添加芬頓試劑,其中的氧化劑H2O2和催化劑FeSO4發(fā)生氧化反應，將廢水中的有機污染物氧化分解，從而去除廢水中的難以降解的有機物污染物，由氧化塔出來的廢水再經(jīng)過中和脫氣池，液堿加藥裝置向其內(nèi)投加液堿以調節(jié)PH至中性，并將廢水中少量氣泡脫去，同時，助凝劑加藥裝置向中和脫氣池內(nèi)投加助凝劑聚丙烯酰胺，其與芬頓反應過程中產(chǎn)生的鐵泥發(fā)生絮凝反應，然后廢水由中和脫氣池自流進入沉淀池，芬頓反應過程中產(chǎn)生的鐵泥在自身重力的作用下沉降至池底，最后將池底形成的污泥泵送至污泥濃縮池進一步濃縮，而沉淀池分離的廢水即可達到排放標準直接排出。與現(xiàn)有技術相比，采用本發(fā)明的深度污水處理系統(tǒng)及處理方法，能夠將出水的CODcr進一步控制到40mg/l以下，固體懸浮物濃度達到30 mg/1以下,直接達到了排放的標準，不會對環(huán)境造成污染，而且該污水處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定，整個工藝簡單易操作，投資成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]利用附圖對本發(fā)明做進一步說明，但附圖中的內(nèi)容不構成對本發(fā)明的任何限制。
[0019]圖1是本發(fā)明的一種深度污水處理系統(tǒng)的結構示意圖。
[0020]圖1中包括: 1——中間水池、2——廢水泵、3——氧化塔、4——中和脫氣池、5——沉淀池、
6—污泥泵、7—污泥濃縮池、8—濃硫酸加藥裝置、9——硫酸亞鐵貯存池、
10——雙氧水儲罐、11——液堿加藥裝置、12——助凝劑加藥裝置。
【具體實施方式】
[0021]結合以下實施例及附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0022]實施例1
本發(fā)明的一種深度污水處理系統(tǒng)，如圖1所示，包括控制系統(tǒng)和依次連接的中間水池
1、廢水泵2、氧化塔3、中和脫氣池4、沉淀池5、污泥泵6以及污泥濃縮池7，其中:氧化塔3的頂部分別設置有濃硫酸進料口和芬頓試劑進料口，濃硫酸進料口與濃硫酸加藥裝置8連通，芬頓試劑進料口分別與硫酸亞鐵貯存池9和雙氧水儲罐10連通；
中和脫氣池4的頂部設置有液堿進藥口和助凝劑進料口，液堿進藥口與液堿加藥裝置11連通，助凝劑進料口與助凝劑加藥裝置12連通。
[0023]設置中間水池I，將造紙廢水先經(jīng)過中間水池I在泵入氧化塔3，是為了確保廢水穩(wěn)定地進入氧化塔3，保證污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
[0024]氧化塔3對污水進行深度氧化處理:
濃硫酸加藥裝置8先通過氧化塔3頂部的濃硫酸進料口投入濃硫酸，調節(jié)pH至3.5~4.5，然后硫酸亞鐵貯存池9和雙氧水儲罐10分別通過芬頓試劑進料口向氧化塔3投加催化劑FeSO4和氧化劑H2O2，在酸性條件下，二者發(fā)生芬頓反應(氧化反應)，將廢水中的有機污染物氧化分解，從而去除廢水中的難以降解的有機物污染物。
[0025]具體的，氧化塔3設置兩個且并聯(lián)設置，以提高對廢水的處理量。
[0026]由氧化塔3出來的廢水為酸性，因此，液堿加藥裝置11向中和脫氣池4中投加液堿調節(jié)PH至中性，以滿足出水的pH要求，中和脫氣池還起到脫去廢水中少量氣體的作用，由于芬頓反應過程中產(chǎn)生的Fe3+本身就是非常好的混凝劑，所以助凝劑加藥裝置12只需要向中和脫氣池4中投加少量的助凝劑聚丙烯酰胺，即可使廢水中的鐵泥發(fā)生混凝反應，同時，對色度、固體懸浮物濃度(SS)及膠體也具有非常好的去除功能，中和脫氣池4的出水自流至沉淀池5。
[0027]在沉淀池5中，經(jīng)混凝后的廢水靜置沉淀進行泥水分離，沉降至池底的污泥由污泥泵6輸送至污泥濃縮池7進一步濃縮，而沉淀池5分離的廢水即可達到排放標準直接排出。
[0028]具體的,沉淀池5為福流式沉淀池5。
[0029]具體的，沉淀池5內(nèi)設置有刮泥機。
[0030]本實施例中，氧化塔3和中和脫氣池4之間的管路上設置有pH在線檢測裝置13，從而在線監(jiān)測氧化塔3內(nèi)的pH，以控制濃硫酸加藥裝置8、硫酸亞鐵貯存池9和雙氧水儲罐10的投加量。
[0031]具體的，中間水池I內(nèi)設置有液位傳感器，當中間水池I內(nèi)液位的低于設定值時，廢水泵2停止工作。
[0032]本發(fā)明的深度污水處理系統(tǒng)的工作原理如下:
污水處理時，存儲于中間水池I的廢水泵2送至氧化塔3，濃硫酸加藥裝置8向氧化塔3內(nèi)添加濃硫酸調節(jié)pH至3.5~4.5,在酸性條件下，向氧化塔3內(nèi)添加芬頓試劑,其中的氧化劑H2O2和催化劑FeSO4發(fā)生氧化反應，將廢水中的有機污染物氧化分解，從而去除廢水中的難以降解的有機物污染物，由氧化塔3出來的廢水再經(jīng)過中和脫氣池4，液堿加藥裝置11向其內(nèi)投加液堿以調節(jié)PH至中性，并將廢水中少量氣泡脫去，同時，助凝劑加藥裝置12向中和脫氣池4內(nèi)投加助凝劑聚丙烯酰胺，其與芬頓反應過程中產(chǎn)生的鐵泥發(fā)生絮凝反應，然后廢水由中和脫氣池4自流進入沉淀池5，芬頓反應過程中產(chǎn)生的鐵泥在自身重力的作用下沉降至池底，最后將池底形成的污泥由污泥泵6輸送至污泥濃縮池7進一步濃縮，而沉淀池5分離的廢水即可達到排放標準直接排出。
[0033]與現(xiàn)有技術相比，采用本發(fā)明的深度污水處理系統(tǒng)，能夠將出水的CODcr進一步控制到40mg/l以下，固體懸浮物濃度達到30 mg/1以下，其污水處理效果好，不僅達到了排放的標準，不會對環(huán)境造成污染，而且該污水處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定，整個工藝簡單易操作，投資成本低。
[0034]實施例2
本實施例采用實施例1的污水處理系統(tǒng)，以20000 m3/d的造紙廢水為例:
一種深度污水處理方法，包括以下處理步驟:
1)廢水預存儲:
將造紙產(chǎn)生的廢水預先存儲于中間水池，然后泵送至氧化塔；
2)濃硫酸調節(jié)氧化塔內(nèi)水質呈酸性:
由氧化塔的頂部添加濃硫酸，控制氧化塔內(nèi)的pH值為3.5~4.5 ;
3)添加芬頓試劑進行深度氧化處理:
向氧化塔內(nèi)投加芬頓試劑，將廢水中的有機污染物氧化分解，芬頓試劑為氧化劑H2O2和催化劑FeSO4，其中氧化劑H2O2的投加量為0.25~0.32kg/m3，硫酸亞鐵FeSO4的投加量為 0.52 ~0.62kg/m3 ；
4)中和處理:
經(jīng)步驟3)處理后的廢水泵送至中和脫氣池，然后向中和脫氣池投加濃度為30%的液堿進行中和反應，并控制中和脫氣池內(nèi)的pH值為7 ；
5)投加助凝劑:
向中和脫氣池投加助凝劑聚丙烯酰胺，使廢水中的鐵泥發(fā)生混凝反應，聚丙烯酰胺的投加量為 0.002 ~0.005kg/m3 ；
6)沉淀分離:
經(jīng)步驟5)處理后的廢水自流至沉淀池中，靜置沉淀使泥水分離；
7)污泥濃縮:
將沉淀池中沉降至池底的污泥輸送至污泥濃縮池中進行濃縮處理，沉淀池中分離的上層廢水達到排放標準可直接排放或循環(huán)再利用。
[0035]實施例3
本實施例采用實施例1的污水處理系統(tǒng)，以20000 m3/d的造紙廢水為例:
一種深度污水處理方法，包括以下處理步驟:
1)廢水預存儲:
將造紙產(chǎn)生的廢水預先存儲于中間水池，然后泵送至氧化塔；
2)濃硫酸調節(jié)氧化塔內(nèi)水質呈酸性:
由氧化塔的頂部添加濃硫酸0.32kg/m3,控制氧化塔內(nèi)的pH值為3.5~4.5 ;
3)添加芬頓試劑進行深度氧化處理:
向氧化塔內(nèi)投加芬頓試劑，將廢水中的有機污染物氧化分解，芬頓試劑為氧化劑H2O2和催化劑FeSO4，其中氧化劑H2O2的投加量為0.28kg/m3，硫酸亞鐵FeSO4的投加量為
0.56kg/m3；
4)中和處理:
經(jīng)步驟3)處理后的廢水泵送至中和脫氣池，然后向中和脫氣池投加濃度為30%的液堿
0.36kg/m3進行中和反應，并控制中和脫氣池內(nèi)的pH值為7 ;
5)投加助凝劑:
向中和脫氣池投加助凝劑聚丙烯酰胺，使廢水中的鐵泥發(fā)生混凝反應，聚丙烯酰胺的投加量為 0.002 ~0.005kg/m3 ；
6)沉淀分離:
經(jīng)步驟5)處理后的廢水自流至沉淀池中，靜置沉淀使泥水分離；
7)污泥濃縮:
將沉淀池中沉降至池底的污泥輸送至污泥濃縮池中進行濃縮處理，沉淀池中分離的上層廢水達到排放標準可直接排放或循環(huán)再利用。
[0036]實施例2和實施例3的造紙廢水中，CODcr及固體懸浮物濃度(SS)的去除效果如表1所示:
表1.CODcr及固體懸浮物濃度(SS)的去除效果
【權利要求】
1.一種深度污水處理系統(tǒng)，其特征在于:包括控制系統(tǒng)和依次連接的中間水池、廢水泵、氧化塔、中和脫氣池、沉淀池、污泥泵以及污泥濃縮池，其中:所述氧化塔的頂部分別設置有濃硫酸進料口和芬頓試劑進料口，所述濃硫酸進料口與濃硫酸加藥裝置連通，所述芬頓試劑進料口分別與硫酸亞鐵貯存池和雙氧水儲罐連通； 所述中和脫氣池的頂部設置有液堿進藥口和助凝劑進料口，所述液堿進藥口與液堿加藥裝置連通，所述助凝劑進料口與助凝劑加藥裝置連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種深度污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述沉淀池為輻流式沉淀池。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種深度污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述沉淀池內(nèi)設置有刮泥機。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種深度污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述氧化塔和所述中和脫氣池之間的管路上設置有pH在線檢測裝置。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種深度污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述中間水池內(nèi)設置有液位傳感器。
6.采用權利要求1至5中任一項所述的一種深度污水處理系統(tǒng)進行深度污水處理方法，其特征在于:包括以下處理步驟: 1)廢水預存儲: 將造紙產(chǎn)生的廢水預先存儲于中間水池，然后泵送至氧化塔； 2)濃硫酸調節(jié)氧化塔內(nèi)水質呈酸性: 由氧化塔的頂部添加濃硫酸， 控制氧化塔內(nèi)的pH值為3.5~4.5 ; 3)添加芬頓試劑進行深度氧化處理: 向氧化塔內(nèi)投加芬頓試劑，將廢水中的有機污染物氧化分解，所述芬頓試劑為氧化劑H2O2和催化劑FeSO4，其中所述氧化劑H2O2的投加量為0.25~0.32kg/m3，所述硫酸亞鐵FeSO4 的投加量為 0.52 ~0.62kg/m3 ； 4)中和處理: 經(jīng)所述步驟3)處理后的廢水泵送至中和脫氣池，然后向所述中和脫氣池投加濃度為30%的液堿進行中和反應，并控制所述中和脫氣池內(nèi)的pH值為7 ; 5)投加助凝劑: 向所述中和脫氣池投加助凝劑聚丙烯酰胺，使廢水中的鐵泥發(fā)生混凝反應，所述聚丙烯酰胺的投加量為0.002~0.005kg/m3 ； 6)沉淀分離: 經(jīng)所述步驟5)處理后的廢水自流至沉淀池中，靜置沉淀使泥水分離； 7)污泥濃縮: 將所述沉淀池中沉降至池底的污泥輸送至污泥濃縮池中進行濃縮處理，所述沉淀池中分離的上層廢水達到排放標準可直接排放或循環(huán)再利用。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種深度污水處理方法，其特征在于:所述步驟3)中，氧化劑H2O2的投加量為0.28kg/m3，所述硫酸亞鐵FeSO4的投加量為0.58kg/m3。
8.根據(jù)權利要求6所述的一種深度污水處理方法，其特征在于:所述步驟5)中，所述聚丙烯酰胺的投加量為0.002kg/m3。
9.根據(jù)權利要求6所述的一種深度污水處理方法，其特征在于:所述步驟2)中，所述濃硫酸的投加量為0.32kg/m3。
10.根據(jù)權利要求6所述的一種深度污水處理方法，其特征在于:所述步驟4)中，所述液堿的投加量為0.36kg /m3。
【文檔編號】C02F9/04GK103523966SQ201310527554
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權日:2013年10月31日
【發(fā)明者】李文斌 申請人:東莞理文造紙廠有限公司