[发明专利]热电联供的造纸废水处理系统

说明书

本发明涉及造纸污水处理技术领域，具体涉及热电联供的造纸废水处理系统，其包括依次连接的污水收集池、格栅池、高效浅层气浮装置、水解酸化池、厌氧塔、接触氧化池、二沉池以及热电发生装置，水解酸化池的出水口通过污水泵与厌氧塔的底部进水口连通，厌氧塔的上部设置有三相分离器，三相分离器的沼气出口连接沼气回收装置；热电发生装置包括甲醇水存储器、甲醇水制氢重整器、换热器、燃料电池、空气余气混合器和控制装置。本发明采用高效浅层气浮‑水解酸化‑厌氧‑好氧的综合处理方法，有效去除造纸污水中的SS、COD和BOD，同时利用沼气‑甲醇水‑重整制氢反应‑燃料电池的过程实现了系统内电能、热能的高效转化和利用。

技术领域

本发明涉及造纸污水处理技术领域，具体涉及热电联供的造纸废水处理系统。

背景技术

造纸业是传统的污染大户，也是造成水污染的重要污染源之一。造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。由于造纸污水的SS、COD浓度较高，COD则由非溶解性COD和溶解性COD两部分组成，通常非溶解性COD占COD组成总量的大部分，当污水中SS被去除时，绝大部分非溶解性COD同时被去除。因此，造纸污水处理要解决的主要问题是去除SS和COD。现有技术中，主要采用气浮或沉淀的物化方法，通过投加混凝剂，其COD去除率高于制浆中段水的COD去除率，通常能达到70%～85%，出水水质指标可达到或接近国家排放标准。但是，对于吨纸污水排放量较低、COD含量较高的大中型废纸造纸企业，通过气浮或沉淀的物化方法达到国家一级排放标准有较大的难度，因废水中的可溶性COD、BOD5主要需通过生化方法才能有效去除。生化法包括好氧法和厌氧法，然而，造纸废水中的纤维素、木素等主要污染物是难以降解的大分子有机物，可生化性差。目前采用的单一好氧法或者厌氧法，其出水效果较差，达不到排放的标准，而且用水量大，不能直接回用；采用厌氧法处理过程产生沼气，这部分沼气任其排放到空大气，不仅造成能源的浪费，还会对空气造成热污染。此外，现有的造纸污水处理设备的运行主要依靠外部城市电网集中供电，电能消耗巨大，加上污水处理的清水用量大，以上问题造成造纸污水处理效果差，能耗大，成本高，不利于节能环保。

发明内容

针对现有技术存在上述技术问题，本发明的目的在于提供一种综合处理效果好、节能环保的热电联供的造纸废水处理系统。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

提供热电联供的造纸废水处理系统，包括依次连接的污水收集池、格栅池、高效浅层气浮装置、水解酸化池、厌氧塔、接触氧化池和二沉池，所述水解酸化池的出水口通过污水泵与所述厌氧塔的底部进水口连通，所述厌氧塔的上部设置有三相分离器，所述三相分离器的沼气出口连接沼气回收装置；

所述造纸废水处理系统还包括热电发生装置，所述热电发生装置包括甲醇水存储器、甲醇水制氢重整器、换热器、燃料电池、空气余气混合器和控制装置，所述甲醇水制氢重整器设置有重整室、分离室和供甲醇水重整制氢反应所需温度的电加热器，所述控制装置包括控制器和用于向外输出电能的电力输出端口，其中：所述甲醇水存储器内的甲醇与水的混合溶液通过输送泵输送至所述重整室内发生甲醇和水的重整制氢反应制得氢气和高温余气的混合气，然后混合气经分离室分离出的氢气经所述换热器降温后输送至燃料电池产生电能，该电能通过电力输出端口为系统内所有用电设备供电；经分离室分离出的高温余气与外界空气经所述空气余气混合器混合后形成所需温度的混合气并为所述水解酸化池、厌氧塔和接触氧化池供热。

其中，所述水解酸化池和厌氧塔的侧壁均设置有用于通入加热介质的夹层，所述夹层通过第一加热管路与所述空气余气混合器的出气口连接，所述第一加热管路设置有与控制器连接的调节阀，所述水解酸化池和厌氧塔内设置有与控制器连接的温度传感器。

其中，所述接触氧化池的池底设置有用于通入加热盘管，所述加热盘管通过第二加热管路与所述空气余气混合器的出气口连接，所述第二加热管路设置有与控制器连接的调节阀，所述接触氧化池内设置有与控制器连接的温度传感器。