申請日2017.09.30

　　公開(公告)日2017.12.29

　　IPC分類號C02F9/06; C02F103/28

　　摘要

　　本發(fā)明提供了電絮凝‑沉淀‑高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，包括依次連通的絮凝區(qū)，沉淀區(qū)和高級氧化區(qū);絮凝區(qū)一端底部設(shè)置有進水管，絮凝區(qū)另一端與沉淀區(qū)連通，絮凝區(qū)內(nèi)間隔設(shè)置有多個折流擋板，折流擋板為陰極板或陽極板，絮凝區(qū)內(nèi)陰極板和陽極板間隔交替分布;沉淀區(qū)的進水口位于沉淀區(qū)下部，沉淀區(qū)上部設(shè)有出水組件，出水組件與高級氧化區(qū)連通，高級氧化區(qū)水流方向的出水端設(shè)置有出水管。該裝置將電絮凝、沉淀和高級氧化相結(jié)合，利用電絮凝技術(shù)處理再生造紙廢水，無須投加絮凝劑，同時采用斜板沉淀進行絮體分離，提高出水水質(zhì)，而且采用UV硫酸根自由基高級氧化技術(shù)，氧化大分子有機污染物，提高污水的可生化性。

　　權(quán)利要求書

　　1.電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，其特征在于：包括依次連通的絮凝區(qū)(1)，沉淀區(qū)(11)和高級氧化區(qū)(8);所述絮凝區(qū)(1)一端底部設(shè)置有進水管(2)，所述絮凝區(qū)(1)另一端與沉淀區(qū)(11)連通，所述絮凝區(qū)(1)內(nèi)間隔設(shè)置有多個折流擋板，所述折流擋板為陰極板(3)或陽極板(4)，所述絮凝區(qū)(1)內(nèi)陰極板(3)和陽極板(4)間隔交替分布;所述沉淀區(qū)(11)的進水口位于沉淀區(qū)(11)下部，所述所述沉淀區(qū)(11)上部設(shè)有出水組件，所述出水組件與所述高級氧化區(qū)(8)連通，所述高級氧化區(qū)(8)水流方向的出水端設(shè)置有出水管(7)。

　　2.如權(quán)利要求1所述的電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，其特征在于：所述沉淀區(qū)(11)進水處設(shè)有水泥擋流板(16)，所述水泥擋流板(16)下方為沉淀區(qū)進水口，所述沉淀區(qū)(11)內(nèi)間隔設(shè)置有多個斜板(17)，所述沉淀區(qū)(11)底部設(shè)有穿孔排泥管(10)。

　　3.如權(quán)利要求1所述的電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，其特征在于：所述高級氧化區(qū)(8)內(nèi)沿水流方向設(shè)置有多根紫外燈管(9)，所述高級氧化區(qū)(8)水流方向的進水端上方設(shè)置有加藥器(18)。

　　4.如權(quán)利要求1所述的電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，其特征在于：所述絮凝區(qū)(1)的橫截面為U型結(jié)構(gòu)，該U型絮凝區(qū)(1)的進水側(cè)為絮凝I區(qū)(5)，U型絮凝區(qū)(1)的出水側(cè)為絮凝II區(qū)(6);所述絮凝區(qū)(1)上部設(shè)有空氣壓縮機(22)和空氣流量計(23)，所述絮凝區(qū)(1)的底部設(shè)置有曝氣管(24)，曝氣管(24)與空氣壓縮機(22)連接，空氣流量計(23)設(shè)置在曝氣管(24)上，所述曝氣管(24)上設(shè)有若干個曝氣頭(25)，所述絮凝II區(qū)(6)的曝氣頭(25)布置比絮凝I區(qū)(5)的曝氣頭(25)布置密。

　　5.如權(quán)利要求1所述的電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，其特征在于：所述絮凝區(qū)(1)和沉淀區(qū)(11)之間通過導(dǎo)流渠(15)連通，所述導(dǎo)流渠(15)的寬度為小于絮凝區(qū)(1)出水側(cè)寬度。

　　6.如權(quán)利要求1所述的電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，其特征在于：所述絮凝區(qū)(1)的進水管(2)上設(shè)置有進水閥門(20)和進水流量計(21)。

　　7.如權(quán)利要求1所述的電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，其特征在于：所述絮凝區(qū)(1)的陰極板(3)為不銹鋼板，陽極板(4)為鋁板或鐵板。

　　8.如權(quán)利要求1所述的電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，其特征在于：所述出水組件包括若干個三角溢流堰(12)、若干個集水槽(13)和一個集水渠(14)，所述沉淀區(qū)(11)的斜板(17)上方通過三角溢流堰(12)連接集水槽(13)，若干個所述集水槽(13)通過集水渠(14)與所述高級氧化區(qū)(8)連通。

　　9.如權(quán)利要求1所述的電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，其特征在于：所述沉淀區(qū)(11)上部設(shè)置有移動清洗管路，所述移動清洗管路上設(shè)置有高壓水槍。

　　10.如權(quán)利要求1所述的電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，其特征在于：所述絮凝區(qū)(1)、沉淀區(qū)(11)和高級氧化區(qū)(8)呈環(huán)形布置。

　　說明書

　　電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于再生造紙廢水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置。

　　背景技術(shù)

　　再生造紙工藝可分為制漿和抄紙兩大部分，為使廢紙中纖維相互分離、油墨脫出，需要在再生造紙生產(chǎn)過程中加入大量化學藥劑，并用洗滌的方法去除廢紙中的各種雜質(zhì)，因此廢紙再生造紙對水的需求非常巨大，產(chǎn)生的廢水成分比較復(fù)雜，一般含有纖維素、木質(zhì)素、有機酸、填料、助劑、油墨中的有毒物質(zhì)及脂類等，因此該類工業(yè)廢水具有較高的COD、高濁度、高色度、有毒物質(zhì)和難降解有機物;與直接利用植物纖維制漿的工藝相比，廢紙再生造紙廢水的污染負荷較低，但遠超過排放標準，若不處理，將對環(huán)境帶來污染和危害。目前，造紙廢水的主要技術(shù)是澄清(沉淀和氣浮)、二級處理(活性污泥或厭氧消化)以及第三級處理(膜過濾如超濾)。

　　絮凝是再生造紙廢水處理過程中的重要一環(huán)，利用金屬陽離子作為混凝劑，可促進水的水解以及不同價態(tài)疏水性氫氧化物的形成，這取決于溶液的pH值，也可以形成聚合物。混凝劑與膠體物質(zhì)接觸可通過電中和作用或吸附作用形成絮凝體沉淀，混凝的效率和成本取決于混凝劑的種類和濃度、溶液pH值，離子強度以及污染物的濃度和特性。常用的化學絮凝法是利用各種化學絮凝劑，如聚合氯化鐵、聚丙烯酰胺、聚合硫酸鋁鐵等處理廢水的方法，這些絮凝劑在使用過程容易發(fā)生水解，生成氫氧化鋁或氫氧化鐵，在其發(fā)生絮凝沉淀過程中，通過吸附作用或卷掃作用，將廢水中的顆粒物及可吸附物質(zhì)凝聚在絮體中，達到處理廢水的目的。但化學絮凝作用需要使用金屬鹽，常常會引入不需要的陰離子，如氯離子、硫酸根離子等，為后續(xù)處理帶來了麻煩。為了解決化學絮凝的上述問題，電絮凝工藝被開發(fā)并廣泛應(yīng)用，其原理是利用可溶性金屬(一般為鐵、鋁)作為電極，在電解過程中產(chǎn)生的金屬陽離子，在水中形成氫氧化物絮體，達到去除水中污染物質(zhì)的目的，該工藝具有無化學藥劑投入，無二次污染，占地面積小，易實現(xiàn)自動控制，泥水分離效果好等優(yōu)點。

　　在現(xiàn)有電絮凝裝置使用過程中，存在普通電絮凝與沉淀一體化裝置，一般在絮凝池下面加普通沉淀池，但普通沉淀池的效率較差，絮凝池與沉淀池在同一豎直方向，絮凝池出水容易受污泥上浮污染。

　　另外，造紙廢水中存在大量的大分子難降解有機物，如纖維素、木質(zhì)素、大分子有毒污染物等，不利于生物處理。一般常在生物處理前，采用高級氧化或水解酸化來提高廢水可生化性。水解酸化一般只適用于大分子的有機污染物，對有毒污染物及復(fù)雜大分子物質(zhì)作用有限;高級氧化技術(shù)能夠產(chǎn)生自由基，攻擊和破壞廢水中的復(fù)雜大分子物質(zhì)，高級氧化技術(shù)按自由基種類可分為羥基自由基和硫酸根自由基，羥基自由基高級氧化技術(shù)建立在紫外-雙氧水或芬頓技術(shù)的基礎(chǔ)上，由于較高的能耗、反應(yīng)所需的較低pH值，會大大增加處理成本，此外雙氧水和二價鐵鹽不僅成本較高，而且極易氧化，不利于保存。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種處理懸浮物濃度較高、難降解有機廢水的電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，在絮凝過程中無需投加絮凝劑，無需經(jīng)常更換電極，主要靠電極電解產(chǎn)生金屬陽離子產(chǎn)生氫氧化物絮體，經(jīng)過多級絮凝，同時通過斜板沉淀提高沉淀效率，高級氧化技術(shù)處理難降解有機污染物，提高污水的可生化性。

　　本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置，包括依次連通的絮凝區(qū)，沉淀區(qū)和高級氧化區(qū);所述絮凝區(qū)一端底部設(shè)置有進水管，所述絮凝區(qū)另一端與沉淀區(qū)連通，所述絮凝區(qū)內(nèi)間隔設(shè)置有多個折流擋板，所述折流擋板為陰極板或陽極板，所述絮凝區(qū)內(nèi)陰極板和陽極板間隔交替分布;所述沉淀區(qū)的進水口位于沉淀區(qū)下部，所述所述沉淀區(qū)上部設(shè)有出水組件，所述出水組件與所述高級氧化區(qū)連通，所述高級氧化區(qū)水流方向的出水端設(shè)置有出水管。

　　進一步的，所述沉淀區(qū)進水處設(shè)有水泥擋流板，所述水泥擋流板下方為沉淀區(qū)進水口，所述沉淀區(qū)內(nèi)間隔設(shè)置有多個斜板，所述沉淀區(qū)底部設(shè)有穿孔排泥管。

　　進一步的，所述高級氧化區(qū)內(nèi)沿水流方向設(shè)置有多根紫外燈管，所述高級氧化區(qū)水流方向的進水端上方設(shè)置有加藥器。

　　進一步的，所述絮凝區(qū)的橫截面為U型結(jié)構(gòu)，該U型絮凝區(qū)的進水側(cè)為絮凝I區(qū)，U型絮凝區(qū)的出水側(cè)為絮凝II區(qū);所述絮凝區(qū)上部設(shè)有空氣壓縮機和空氣流量計，所述絮凝區(qū)的底部設(shè)置有曝氣管，曝氣管與空氣壓縮機連接，空氣流量計設(shè)置在曝氣管上，所述曝氣管上設(shè)有若干個曝氣頭，所述絮凝II區(qū)的曝氣頭布置比絮凝I區(qū)的曝氣頭布置密。

　　進一步的，所述絮凝區(qū)和沉淀區(qū)之間通過導(dǎo)流渠連通，所述導(dǎo)流渠的寬度為小于絮凝區(qū)出水口寬度。

　　進一步的，所述絮凝區(qū)的進水管上設(shè)置有進水閥門和進水流量計。

　　進一步的，所述絮凝區(qū)的陰極板為不銹鋼板，陽極板為鋁板或鐵板。

　　進一步的，所述出水組件包括若干個三角溢流堰、若干個集水槽和一個集水渠，所述沉淀區(qū)的斜板上方通過三角溢流堰連接集水槽，若干個所述集水槽通過集水渠與所述高級氧化區(qū)連通。

　　進一步的，所述沉淀區(qū)上部設(shè)置有移動清洗管路，所述移動清洗管路上設(shè)置有高壓水槍。

　　進一步的，所述絮凝區(qū)、沉淀區(qū)和高級氧化區(qū)呈環(huán)形布置。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

　　(1)本發(fā)明提供的這種電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置將電絮凝、沉淀和高級氧化相結(jié)合，利用電絮凝技術(shù)處理污染物濃度較高、成分較復(fù)雜的再生造紙廢水，無須投加絮凝劑，減少了藥劑投加費用，同時采用斜板沉淀池進行絮體分離，利用斜板沉淀較高的沉淀效率，強化絮體分離效果，提高出水水質(zhì)，同時避免了沉淀池對絮凝效果的影響，而且采用UV硫酸根自由基高級氧化技術(shù)，氧化大分子有機污染物，提高污水的可生化性。

　　(2)本發(fā)明提供的這種電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置采用電極板作為絮凝區(qū)隔板，水流依次通過多級電絮凝，增加了水中金屬陽離子的濃度，增加了絮體濃度，同時利用底部曝氣及隔板水流擾動，增加水力擾動，促進絮體的形成，強化絮體與污水的混合，從水力條件方面強化水體絮凝。

　　(3)本發(fā)明提供的這種電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置采用環(huán)形布置，將絮凝區(qū)、沉淀區(qū)和高級氧化區(qū)布置在同一裝置中，結(jié)構(gòu)緊湊，可減少占地面積，減少水頭損失，整個裝置僅需提升一次，完全重力流方式運行，降低能耗，節(jié)省成本。

　　(4)本發(fā)明提供的這種電絮凝-沉淀-高級氧化一體化造紙廢水處理裝置的基建投資，比各構(gòu)筑物單獨建造節(jié)約30%，而且在處理再生造紙廢水過程中，可直接去除約80%的COD，并提高可生化性約80%。