公布日：2023.12.05
申請(qǐng)日：2023.10.16
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C25B1/04(2021.01)I;C25B9/00(2021.01)I;C25B15/00(2006.01)I;C02F103/28(2006.01)N;C02F1
/00(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/467(2023.01)N;C02F1/463(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/
40(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/76(2023.01)N;C02F1/62(2023.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了造紙廢水的處理系統(tǒng)以及處理方法，解決了造紙廢水處理成本高和處理效果差的技術(shù)問(wèn)題。處理系統(tǒng)包括：第一過(guò)濾單元，用于去除廢水中粒度大于等于5μm的雜質(zhì)，輸出第一液體；除重單元，用于去除第一液體中的多價(jià)金屬離子和油類雜質(zhì)，輸出第二液體；電解制氫氧化單元，用于去除第二液體中的有機(jī)物并生成氫氣，第三液體；電解絮凝單元，用于在第三液體的污染物含量大于等于設(shè)定值時(shí)對(duì)第三液體進(jìn)行電解處理，輸出第四液體和第一固液混合物；消毒單元，用于在第三液體的污染物含量小于設(shè)定值時(shí)對(duì)第三液體進(jìn)行電解處理以及對(duì)第四液體進(jìn)行消毒處理，輸出第五液體；第二過(guò)濾單元，用于去除第五液體中粒度大于等于0.5μm的雜質(zhì)，輸出回用產(chǎn)水。
權(quán)利要求書
1.造紙廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：包括：第一過(guò)濾單元，用于去除廢水中粒度大于等于5μm的雜質(zhì)，輸出第一液體；除重單元，用于去除第一液體中的多價(jià)金屬離子和油類雜質(zhì)，輸出第二液體；電解制氫氧化單元，用于去除第二液體中的有機(jī)物并生成氫氣，第三液體；電解絮凝單元，用于在第三液體的污染物含量大于等于設(shè)定值時(shí)對(duì)第三液體進(jìn)行電解處理，輸出第四液體和第一固液混合物；消毒單元，用于在第三液體的污染物含量小于設(shè)定值時(shí)對(duì)第三液體進(jìn)行電解處理以及對(duì)第四液體進(jìn)行消毒處理，輸出第五液體；第二過(guò)濾單元，用于去除第五液體中粒度大于等于0.5μm的雜質(zhì)，輸出回用產(chǎn)水。
2.如權(quán)利要求1所述的造紙廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述第一過(guò)濾單元包括：粗細(xì)格柵，所述粗細(xì)格柵處理廢水并得到格柵產(chǎn)水和柵渣；第一微濾設(shè)備，所述第一微濾設(shè)備處理格柵產(chǎn)水并得到第一液體。
3.如權(quán)利要求2所述的造紙廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述除重單元包括：混凝沉淀池，第一液體與絮凝劑和沉淀劑在混凝沉淀池中反應(yīng)生成絮凝沉淀料液；氣浮設(shè)備，所述氣浮設(shè)備處理絮凝沉淀料液并得到第二液體、浮渣和第二固液混合物。
4.如權(quán)利要求3所述的造紙廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括對(duì)柵渣和浮渣進(jìn)行處理的纖維回收單元。
5.如權(quán)利要求3所述的造紙廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括對(duì)第一固液混合物和第二固液混合物進(jìn)行固液分離處理的固液分離單元；所述固液分離單元包括：集泥池，所述第一固液混合物和第二固液混合物流入集泥池中自然沉降后得到浮泥水和第三固液混合物；板框壓濾機(jī)，所述板框壓濾機(jī)處理第三固液混合物后得到壓濾液和濾餅。
6.如權(quán)利要求5所述的造紙廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括調(diào)節(jié)池，所述第一液體、浮泥水和壓濾液在調(diào)節(jié)池中混合后再流入混凝沉淀池。
7.如權(quán)利要求1所述的造紙廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述電解制氫氧化單元包括第一電解設(shè)備，所述第一電解設(shè)備的陽(yáng)極為Ti合金或Pt合金，陰極為石墨。
8.如權(quán)利要求1所述的造紙廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述電解絮凝單元包括第二電解設(shè)備，所述第二電解設(shè)備的陽(yáng)極為鐵碳合金，陰極為碳。
9.如權(quán)利要求1所述的造紙廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述第二過(guò)濾單元包括第二微濾設(shè)備，所述第二微濾設(shè)備處理第五液體并得到回用產(chǎn)水。
10.造紙廢水的處理方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1-9之一所述的造紙廢水的處理系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供造紙廢水的處理系統(tǒng)以及處理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中造紙廢水處理成本高和處理效果差的技術(shù)問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供了造紙廢水的處理系統(tǒng)，技術(shù)方案如下：
造紙廢水的處理系統(tǒng)，包括：
第一過(guò)濾單元，用于去除廢水中粒度大于等于5μm的雜質(zhì)，輸出第一液體；
除重單元，用于去除第一液體中的多價(jià)金屬離子和油類雜質(zhì)，輸出第二液體；
電解制氫氧化單元，用于去除第二液體中的有機(jī)物并生成氫氣，第三液體；
電解絮凝單元，用于在第三液體的污染物含量大于等于設(shè)定值時(shí)對(duì)第三液體進(jìn)行電解處理，輸出第四液體和第一固液混合物；
消毒單元，用于在第三液體的污染物含量小于設(shè)定值時(shí)對(duì)第三液體進(jìn)行電解處理以及對(duì)第四液體進(jìn)行消毒處理，輸出第五液體；
第二過(guò)濾單元，用于去除第五液體中粒度大于等于0.5μm的雜質(zhì)，輸出回用產(chǎn)水。
作為上述的造紙廢水的處理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述第一過(guò)濾單元包括：
粗細(xì)格柵，所述粗細(xì)格柵處理廢水并得到格柵產(chǎn)水和柵渣；
第一微濾設(shè)備，所述第一微濾設(shè)備處理格柵產(chǎn)水并得到第一液體。
作為上述的造紙廢水的處理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述除重單元包括：
混凝沉淀池，第一液體與絮凝劑和沉淀劑在混凝沉淀池中反應(yīng)生成絮凝沉淀料液；
氣浮設(shè)備，所述氣浮設(shè)備處理絮凝沉淀料液并得到第二液體、浮渣和第二固液混合物。
作為上述的造紙廢水的處理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：還包括對(duì)柵渣和浮渣進(jìn)行處理的纖維回收單元。
作為上述的造紙廢水的處理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：還包括對(duì)第一固液混合物和第二固液混合物進(jìn)行固液分離處理的固液分離單元；所述固液分離單元包括：
集泥池，所述第一固液混合物和第二固液混合物流入集泥池中自然沉降后得到浮泥水和第三固液混合物；
板框壓濾機(jī)，所述板框壓濾機(jī)處理第三固液混合物后得到壓濾液和濾餅。
作為上述的造紙廢水的處理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：還包括調(diào)節(jié)池，所述第一液體、浮泥水和壓濾液在調(diào)節(jié)池中混合后再流入混凝沉淀池。
作為上述的造紙廢水的處理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述電解制氫氧化單元包括第一電解設(shè)備，所述第一電解設(shè)備的陽(yáng)極為Ti合金或Pt合金，陰極為石墨。
作為上述的造紙廢水的處理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述電解絮凝單元包括第二電解設(shè)備，所述第二電解設(shè)備的陽(yáng)極為鐵碳合金，陰極為碳。
作為上述的造紙廢水的處理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述第二過(guò)濾單元包括第二微濾設(shè)備，所述第二微濾設(shè)備處理第五液體并得到回用產(chǎn)水。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明其次提供了造紙廢水的處理方法，技術(shù)方案如下：
造紙廢水的處理方法，采用上述第一方面所述的造紙廢水的處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的造紙廢水的處理系統(tǒng)以及處理方法的有益效果如下：
首先，在本發(fā)明的造紙廢水的處理系統(tǒng)以及處理方法中，不再采用生化方式去除有機(jī)物，而且通過(guò)電解制氫氧化單元直接利用廢水中原有的氯離子，一方面利用氯離子在陽(yáng)極失去電子變成氯氣，氯氣水解成氯離子和次氯酸，次氯酸及其生成羥基自由基(·OH)能夠深度氧化去除有機(jī)污染物，另一方面，同時(shí)在陰極電解生成氫氣，進(jìn)行收集后可以作為清潔能源�？梢�(jiàn)，相比于生化方式而言，本發(fā)明的電解制氫氧化單元具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)不采用生物藥劑，整體用水量較小，節(jié)約了藥劑費(fèi)、水費(fèi)和后續(xù)處理費(fèi)用；(2)制氫耦合氧化反應(yīng)器占地較小，不用沉淀池，也幾乎沒(méi)有污泥產(chǎn)生；(3)直接反復(fù)利用造紙廢水中原有的氯離子，大大減緩氯離子對(duì)陽(yáng)極金屬和后端設(shè)備的腐蝕；(4)采用綠電即可以完全滿足需求，能源花費(fèi)較少，且產(chǎn)生的清潔能源氫氣可以產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益，整體經(jīng)濟(jì)效益顯著提升。
其次，本發(fā)明在電解制氫氧化單元之前依次采用第一過(guò)濾單元和除重單元去除廢水中易于去除的有機(jī)物以及其他雜質(zhì)如懸浮物、油類和顆粒物等雜質(zhì)，有效降低了電解制氫氧化單元的處理量，提升了制氫效率和氧化效率。
進(jìn)一步地是，由于造紙廢水的污染物含量波動(dòng)較大，當(dāng)電解制氫氧化單元輸出的第三液體中的污染物含量較高時(shí)，一方面可以延長(zhǎng)第二液體在電解制氫氧化單元的停留時(shí)間以提升氧化效果，另一方面可以通過(guò)電解絮凝單元不斷電解生成Fe3+進(jìn)而逐漸水解生成聚合度大的Fe(OH)3膠體絮凝劑，有效地吸附、凝聚第三液體中的污染物，從而對(duì)第三液體中的污染物進(jìn)行進(jìn)一步處理，深度去除有機(jī)污染物。
綜上可知，本發(fā)明的造紙廢水的處理系統(tǒng)的構(gòu)造簡(jiǎn)單，投資和運(yùn)行成本低，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)物的深度去除，而且可以回收得到氫氣資源，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中造紙廢水處理成本高的技術(shù)問(wèn)題，具有極強(qiáng)的實(shí)用性。
（發(fā)明人：何志;何勁松;趙聰;何珂橋）
