中冶银河制浆造纸废水深度处理工艺研究及实践

发布时间：2018-11-17 17:31

【摘要】：造纸工业中段产生的废水构成很复杂,是需要重视的污染治理的关键。基本上处理废水都在一二级处理,木素形成的其它物质降解并漂白很困难,产生了大量颜色较深的废水。有大量CODcr,不符合《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB 3544-2008)的规定。研究造纸工业中段中的二级出水,使CODcr含量减少,脱色,是造纸工业和环保的重要问题。本次探究基于提高废水水质的关键要素,使用了Fenton氧化+混凝沉淀的方法+沙滤的组合工艺深度处理制浆造纸中段废水二级出水,主要研究内容有：Fenton氧化最佳工艺条件；混凝沉淀最佳工艺条件；砂滤最佳工艺条件；组合工艺在最佳工艺条件下的联合动态实验；Fenton氧化工艺药剂成本优化；混凝沉淀工艺药剂成本优化；组合工艺在工艺药剂成本优化的条件下联合动态实验；组合工艺的工程设计；组合工艺工程应用处理效果分析与成本分析。主要研究结果有：(1)当Fenton氧化采用98%硫酸为酸源时,其最佳反应条件为：pH值为4.0,27.5%H202投加量为200mg/L, FeSO4·7H2O投加量为400mg/L,其后的混凝沉淀最佳反应条件为：水温30℃,pH值8.0,CPAM溶解使用浓度0.10%, CPAM用量4.Omg/L。当Fenton氧化+混凝沉淀采用上述反应条件进行联合动态实验,其CODcr去除率77.9%,SS去除率80.9%,色度去除率74.5%,其吨水处理成本为0.803元。(2)混凝沉淀前以烧碱回调废水pH时,混凝沉淀的最佳反应条件为：水温30℃,pH6.0, CPAM溶解浓度0.1%, CPAM投加量4mg/L。在该反应条件下进行Fenton氧化后出水的混凝沉淀,其CODcr去除率23.2%,色度去除率46.7%,SS去除率为66.1%,其吨水处理成本为0.324元。(3)砂滤的最佳运行工艺条件为：水温常温,pH值6.0,滤速8m/h,滤层厚度1.2m,冲洗周期24h,气反冲洗强度15L～16L/m2.s,水反冲洗强度4～5L/m2.s。(4)对比分别以钛白粉废酸、钢铁硫酸酸洗废液、98%硫酸为酸源时Fenton氧化的处理效果和工艺药剂成本,钛白粉废酸工艺药剂成本最低,处理效果相当,故选钛白粉废酸为Fenton氧化酸源,其最佳反应条件为反应时间40min,反应温度30℃,钛白粉废酸加入量为3.35ml/L废水,过氧化氢投加量为200mg/L,其后的混凝沉淀工艺为：反应温度为30℃,CPAM使用浓度为0.1%,pH值为6.0(烧碱99.8mg/L废水)。在上述反应条件下,Fenton氧化+混凝沉淀CODcr去除率77.1%,SS去除率81.3%,色度去除率75.2%,其吨水处理成本为0.453元。(5)对比分别以烧碱、白液、石灰乳为混凝沉淀前回调废水pH值的碱源时混凝沉淀的处理效果和工艺药剂成本,石灰乳工艺药剂成本最低,处理效果相当,故选石灰乳为混凝沉淀前回调废水pH值的碱源,其混凝沉淀的最佳反应条件为：水温30, pH6.0, CPAM溶解浓度0.1%, CPAM投加量lmg/L。在该反应条件下进行钛白粉废酸Fenton氧化后出水的混凝沉淀,其CODcr去除率25.0%,色度去除率46.9%,其吨水处理成本为0.0587元。(5)联合动态实验结果表明：在进水CODcr稳定在290mg/L,SS稳定在180mg/L,色度稳定在280倍,可以除去84.2%的CODcr,90.5%的ss,84.8%的色度；花费了0.224元的水处理试剂(6)工程应用结果表明：选钛白粉废酸为Fenton氧化的酸源,选石灰乳为混凝沉淀前回调废水pH值的碱源,Fenton氧化+混凝沉淀+砂滤的组合工艺对二级生化后的制浆造纸中段水处理效果稳定,其CODcr去除率为83.9%,SS去除率为90.4%,色度去除率为84.9%,处理后出水CODcr为43mg/L,SS为16mg/L,色度为40倍,完全达到了最严格的制浆造纸废水排放标准；吨水处理运行成本为0.563元/m3,为传统制浆造纸废水深度处理成本二分之一,其中废水处理药剂费(不包括污泥处理药剂费)为0.217元/m3。
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【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X793

【参考文献】