竹浆废水处理方法
申请日期：2015.08.20
公佈（公告）日期：2015.12.16
IPC分类编号C02F9/14
概括
本发明公开了一种竹浆废水的处理方法，对传统的竹浆废水处理方法进行了改进，将废水经过筛选去除较大的悬浮物后，在初沉池前加入微量元素，使进入曝气池前冷却的废水温度升高，并在曝气池中逐渐取消营养盐的添加。本发明添加含有钼、锶两种微量元素的营养盐，也显著降低了曝气池中因加入大量氮、磷而产生的泡沫。这样在保证曝气池中微生物活性的同时，节省了添加氮、磷营养盐和消泡剂的成本，外排废水中的总氮、总磷含量也大大降低。另外，本发明适当提高废水温度，仍保持微生物的活性，节省了降低废水温度所需的能耗。 本发明将去除的成本由原来的1.04元降低到0.67元，外排废水中的总氮降低28%，总磷降低45%，环境效益和经济效益显著。
索赔
1.一种竹浆废水处理方法，包括以下步骤：中和调节竹浆废水pH值至弱碱性值，过滤去除大悬浮物，初沉去除细小纤维，冷却水温至适合微生物生长的温度，曝气为微生物提供氧气，二沉收集活性污泥，混凝直至微小颗粒变成大絮体，浮选去除大絮体，最后达标排放。其特征在于：在废水过滤去除大悬浮物后，在初沉池前投加微量元素，使冷却后的废水在进入曝气池前温度升高，并在曝气池中逐渐消除营养盐的投加。
2.根据权利要求1所述的竹浆废水处理方法，其特征在于：所述的微量元素为钼、锶，投加方式为连续投加或间歇投加，其中微量元素间歇投加的时间间隔为2小时～8小时。
3.根据权利要求2所述的竹浆废水处理方法，其特征在于：所述微量元素钼、锶以易溶于水的钼盐、锶盐形式存在，加入竹浆废水中的钼盐、锶盐浓度均为0.01mg/m3～1mg/m3。
4.根据权利要求3所述的竹浆废水处理方法，其特征在于：所述钼盐为钼酸钠或钼酸钾；所述锶盐为氯化锶或硝酸锶。
5.根据权利要求1所述的竹浆废水处理方法，其特征在于：将进入曝气池前经冷却的废水温度由30℃～33℃升高至35℃～37℃。
6.根据权利要求1所述的竹浆废水处理方法，其特征在于：通过改变冷却塔风机的频率来调节进入曝气池前被冷却的废水的温度，通过在冷却塔风机上安装变频器来调节冷却塔风机的频率。
7.根据权利要求6所述的竹浆废水处理方法，其特征在于：所述的变频器的频率可在25Hz～50Hz范围内调节，变频器的频率可手动调节，也可由PLC程序自动控制。
8.根据权利要求1所述的处理竹浆废水的方法，其特征在于：除去的营养盐包括含氮化学品和含磷化学品。
9.根据权利要求7所述的竹浆废水处理方法，其特征在于：所述含氮药剂为尿素或氨水；所述含磷药剂为磷酸、磷酸钠或磷酸二铵。
10.根据权利要求1所述的竹浆废水处理方法，其特征在于：曝气池中营养盐的分阶段取消添加是逐日、逐周、逐月均匀减少营养盐的添加量；在两至三个月内过渡到完全不添加营养盐，既节省了营养盐的成本，又保证了曝气池中微生物的活性。
手动的
一种竹浆废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种工业废水的处理方法，特别涉及一种竹浆废水的处理方法。
背景技术
我国是世界上竹子资源最丰富的国家，竹子品种达500多个，栽培面积和蓄积量居世界首位。“十二五”期间，我国竹浆板产能由194万吨增加到240万吨，竹子消耗量由776万吨增加到960万吨。我国造纸业原料短缺，竹子是我国造纸业纤维原料的重要补充。以竹代木、竹浆纸一体化、以竹造纸，可节省大量木材，保护森林。 以竹子为原料的一体化浆粕项目，可充分利用竹子的再生能力进行合理砍伐，不仅不会对生态造成破坏，而且可以发展竹资源产业，有利于保护生态环境、美化生活环境，有利于山区综合开发和人民脱贫致富，实现社会经济与生态的可持续发展。
我国现代竹浆厂规模在10万吨/年以上，主要分布在南方和西南地区。这些企业均采用化学法制竹浆。化学法竹浆生产产生大量的生产废液。废液分为两部分，一部分是黑液，量不大但浓度很高，通过蒸发浓缩、燃烧等方法回收黑液中的碱和燃烧热，对黑液进行处理。另一部分是中间废水，通常称竹浆废水，是指竹子经煮沸提取黑液后，在筛选、洗涤、漂白、造纸等工序中排放的废水。竹浆废水量很大，一个竹浆厂每天产生几万至几十万吨竹浆废水。目前国内外多采用生物法处理竹浆废水，即利用微生物对竹浆废水中的有机污染物进行降解。 生物法处理竹浆废水效果好，成本比物理、化学法低。在废水生物处理中，微生物生长需要营养源，主要营养源是碳、氮、磷。造纸废水碳源充足，但缺少氮、磷，所以投加尿素、磷酸盐作为氨、磷营养剂。我国造纸企业在废水生物处理过程中均投加氮、磷营养剂。由于造纸行业废水排放量大，废水处理工程营养剂的消耗量也很大。
微生物细胞化学组成分析结果表明，碳、氧、氮、氢、磷、硫六种元素占其干重的97%以上，这些元素在微生物细胞内主要以水、有机物和无机盐的形式存在。在废水生物处理中，微生物在氧化摄取的碳源的同时，需要摄取足够的氮和磷，以合成细胞蛋白质的主要成分及其增殖不可缺少的核酸等物质。如果氮、磷供应不足，微生物就不能充分增殖，摄取的碳源就不能得到充分利用，反而以高黏度多糖的形式在微生物体内积聚，使活性污泥高黏度膨胀。如果氮、磷供应过量，不仅会造成水体的富营养化，还可能在曝气池内引起硝化反应，影响BOD的去除。
英国根据活性污泥的微生物组成和经验分子式，研究了废水基质浓度和各类微生物的营养要求，得出理想的氮磷投加比例为BOD：N：P：100：6：1；维持代谢功能所需的最小投加比例为BOD：N：P=100：8：0.6。目前多数研究者认为BOD：N：P=100：5：1较为适宜。目前，我国所有造纸企业在生物处理造纸废水时，包括生物处理竹浆废水时，均按BOD：N：P=100：5：1的比例投加大量氮磷元素。
许多金属离子是微生物生长所必需的营养物质，可以作为酶激活剂或辅助因子提高微生物的活性。微量元素对微生物的有氧呼吸速率、脱氢酶活性、有机物降解等有重要的影响。工业废水中往往缺少有益的微量金属营养物，导致活性污泥系统废水处理效率下降。为此，陈开华等提出了“一种提高活性污泥活性的复合微量元素营养物的制备方法（专利申请号CN2.6）”，以硫酸锌、硫酸铜、氯化镍、硼酸、氯化钴、氯化锰、钼酸钠、硒酸钠为主要原料，通过蛋白质水解和金属元素螯合反应，利用有机无机复合酸形成有机酸与氨基酸复合的螯合物，制备出一种含有多种可促进微生物代谢和酶活性的微量元素的螯合物。 螯合物作用广谱，但方法针对性不强，且常有微量元素添加过量，造成浪费。
在有机污染废水的好氧生物处理过程中，传统理论认为废水温度在15℃~30℃之间最适宜好氧微生物的生长，有利于废水处理效果（环境工程手册水污染防治卷，高等教育出版社，1996）。因此，当废水温度较高时，需对废水进行降温后再进行生物处理。高温废水会增加处理成本。近年来，国内外学者开始对高温条件下的废水生物处理进行研究，但真正的工程应用较少。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种竹浆废水的处理方法，目的是改进现有的竹浆废水处理工艺，从而节省传统技术所需的大量氮盐和磷盐，提高竹浆废水的生物处理效果，降低处理成本。
技术方案：传统的竹浆废水处理方法主要包括以下步骤：将竹浆废水中和调节pH为弱碱性，过滤去除大的悬浮物，初次沉淀去除细小纤维，冷却水温到适合微生物生长的温度，曝气为微生物提供氧气，二次沉淀收集活性污泥，混凝直至微小颗粒变成大的絮体，浮选去除大的絮体，最终废水达到2008排放标准。本发明技术方案的改进是，在废水过滤去除大的悬浮物后，在初次沉淀池前投加微量元素，使冷却后的废水在进入曝气池前的温度升高，同时在曝气池中逐渐消除营养物的投加。
具体地，所述微量元素为钼、锶，添加方式为连续添加或间歇添加，其中，所述微量元素间歇添加的时间间隔为2小时～8小时。
优选的，所述微量元素钼、锶以易溶于水的钼盐、锶盐形式存在，加入到竹浆废水中的钼盐、锶盐浓度为0.01mg/m3～1mg/m3。
更优选地，所述钼盐为钼酸钠或钼酸钾；所述锶盐为氯化锶或硝酸锶。
优选地，本发明的方法将在进入曝气池之前冷却的废水的温度从30℃至33℃提高至35℃至37℃。
具体来说，通过改变冷却塔风机的频率来调节进入曝气池之前被冷却的废水的温度，通过在冷却塔风机上安装变频器来调节冷却塔风机的频率。
优选的，所述变频器的频率可在25Hz～50Hz范围内调节，所述变频器的频率可通过PLC程序自动控制，也可手动调节。
具体来说，取消的营养物质包括含氮化学物质和含磷化学物质。
其中含氮药剂有尿素或氨水等；含磷药剂有磷酸、磷酸钠或磷酸二铵等。
曝气池营养盐的分阶段取消添加是逐日、或逐周、逐月均匀减少营养盐的添加量；两至三个月内过渡到完全不添加营养盐，既节省了营养盐的成本，又保证了曝气池中微生物的活性。
有益效果：本发明结合竹浆废水富含氮、磷但缺乏微量元素的特点，设计了一种新的竹浆废水物理-生物处理方法。该方法节省了传统工艺所消耗的大量氮盐和磷盐。由于不添加氮盐和磷盐，曝气池中的泡沫明显减少，昂贵的消泡剂的用量也相应减少；曝气池水温升高后，不会对好氧菌处理废水的效果产生不利影响，从而节省了冷却废水的风机的电耗；补充了竹浆废水所缺乏的微量元素钼（钼酸钠）和锶（氯化锶），促进了曝气池中微生物的活性，提高了废水处理效果。由于微量元素的用量极少，因此成本也极低。 本发明的新方法提高了竹浆废水的生物处理效果，降低了处理成本，同时明显降低了外排水中的氮、磷含量，使得日几万吨的外排废水水质得到进一步改善，从而降低了接受水体的富营养化风险。