[发明专利]一种造纸废水的零排放处理方法及装置

说明书

本发明涉及一种造纸废水的零排放处理方法及装置，以及一种用于处理制浆造纸尾水的催化剂，属于废水处理技术领域。本发明对造纸废水处理过程中产生的尾水采用了絮凝、电吸附、氧化、超滤、纳滤、反渗透、蒸发浓缩等集成工艺，实现了造纸尾水的零排放处理，可以有效地提高处理过程的运行稳定性，最大限度地提高了水回收率。

技术领域

本发明涉及一种造纸废水的零排放处理方法及装置，以及一种用于处理制浆造纸尾水的催化剂，属于废水处理技术领域。

背景技术

当今，制浆造纸工业废水污染治理在世界范围内都是水环境保护工作的热点。尤其是在我国，制浆造纸工业所用原料种类多、工艺类型多、企业平均生产规模小、技术与设备水平较低的现状，使我国的制浆造纸废水对环境的污染程度比国际上其它国家和地区更为严重，治理难度更大。制浆造纸工业的整个生产过程，包括从备料到成纸、化学品回收、纸张的加工等都需要大量的水，用于输送、洗涤、分散物料及冷却设备等。虽然生产过程中也有回收、处理、再用，但仍有大量的废水排入水体，造成了水环境严重污染。

中国专利CN101428937A提出了一种造纸废水再生回用系统，包括气浮处理单元、与气浮处理单元连接的A/O处理单元、与A/O处理单元连接的MBR处理单元、与MBR处理单元连接的RO处理单元以及与RO处理单元连接的清水池。该系统能够对造纸废水进行深度处理，但是缺少对RO浓水的后处理。中国专利CN101088941A公开了一种膜集成工艺处理制浆废水的工艺，包括膜生物反应器（MBR）、连续膜过滤（CMF）和反渗透三种膜过滤工艺。该工艺采用膜处理工艺进行处理，水回收率仅能达到70%左右。CN103342431A公开了一种造纸制浆尾水回用工艺，该技术包括以下具体步骤：(1)废水进入均质池进行预混合；(2)预混合后的废水进入气浮系统，降低COD和SS；(3)经气浮系统处理后的水进入臭氧系统，除去部分COD；(4)经臭氧系统处理后的水在调节pH值后部分进入超滤系统进行预处理，另一部分进入电吸附系统，电吸附系统产水直接进入调配系统；(5)超滤处理后的水进入反渗透系统；(6)反渗透淡水进入调配系统后回用，反渗透浓水进入电渗析系统提浓；(7)电渗析淡水进入调配系统后回用，电渗析浓水进入蒸发系统处理。但是在该工艺中，由于对原料的预处理不好，导致了超滤膜需要频繁清洗，影响到了工程运行的连续性。

臭氧作为一种强氧化剂，与废水中的有机物迅速发生氧化反应，不产生二次污染，近年来在水处理方面受到广泛的关注。目前，臭氧氧化技术正逐步与催化剂、紫外、微波、超声等技术耦合的方向发展。目前，非均相臭氧催化剂的研究报告已发表很多，通常所用催化剂载体有 Al₂O₃、活性炭和陶瓷等；活性组分主要有Ti、Mn、Ni、Co、Cu、Fe和Mn等金属组分，其催化活性效果明显。这些催化剂用于深度处理造纸生化尾水时，处理后尾水接近无色且COD去除率高（CN 105013504 A），但由于受载体、反应温度以及反应pH等因素的影响，这些活性组分易流失，造成催化剂活性下降，寿命短，处理效果不稳定（CN106256426A）。因此高活性、高稳定性的催化剂是臭氧催化氧化技术应用的关键技术之一。

发明内容

本发明的目的是：提出了一种用于制浆造纸过程中的尾水的零排放的处理方法及装置，同时也提供一种催化性能稳定、活性高、使用寿命长而且可重复利用的深度处理造纸生化尾水的臭氧催化剂。

技术方案是：

一种造纸废水的零排放处理方法，包括如下步骤：

第1步，将制浆造纸尾水中加入絮凝剂进行絮凝处理；

第2步，第1步中絮凝后的产水再送入粗过滤器中进行过滤，去除大颗粒杂质；

第3步，第2步中得到的产水通过电吸附处理；

第4步，第3步中得到的产水再通过臭氧催化氧化处理；

第5步，第4步中得到的产水通过超滤膜过滤处理；超滤膜的浓缩液返回至第1步中再进行絮凝处理；