一种应用于造纸中段废水膜处理装置和处理方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103880164 A (43)申请公布日 2014.06.25 CN 103880164 A (21)申请号 201210559982.9 (22)申请日 2012.12.20 C02F 3/12(2006.01) (71)申请人 上海安赐机械设备有限公司 地址 201201 上海市浦东新区金唐路 145 号 2 幢 B 座 (72)发明人 杨积志 李海波 (74)专利代理机构 上海天翔知识产权代理有限 公司 31224 代理人 吕伴 (54) 发明名称 一种应用于造纸中段废水膜处理装置和处理 方法 (57) 摘要 本发明涉及一种应用于造纸中段废水膜处理 装置和处理。

2、方法， 其装置包括生物反应池、 无机陶 瓷膜过滤组件、 清液罐、 清洗罐、 双向变频泵、 鼓风 机和螺杆泵等， 通过溢流堰将所述生物反应池分 为两个部分， 无机陶瓷膜过滤组件安装在上述两 个部分的其中一个部分内。本发明采用 MBR 浸没 式过滤设备， 占地面积减小， 一次性投资少 ； 工艺 流程简单， 操作方便， 自动化程度高 ； 处理效果满 足造纸工业用水， 处理后 COD 去除率高于 78%， 色 度去除率高于 93%， SS 去除率高于 95%。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求。

3、书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103880164 A CN 103880164 A 1/1 页 2 1. 一种应用于造纸中段废水膜处理装置， 其特征在于 ： 所述装置包括生物反应池、 无 机陶瓷膜过滤组件、 清液罐、 清洗罐、 双向变频泵、 鼓风机和螺杆泵， 生物反应池内设置有将 所述生物反应池分为两个部分的溢流堰， 无机陶瓷膜过滤组件安装在上述两个部分的其中 一个部分内， 鼓风机分两个分支， 一个分支与生物反应池之间的曝气管上依次安装有生物 反应池进气阀和压力表， 鼓风机的另一个分支与安装在无机陶瓷膜过滤组件正下方的曝气 管上依次安装有膜组件曝气管压力表和膜组件曝气。

4、管进气阀。 无机陶瓷膜过滤组件与清液罐之间依次安装有清液罐压力表、 清液管出液阀、 双向变 频泵、 清液管温度表和清液罐进料阀。 清洗罐与无机陶瓷膜过滤组件之间安装有清洗罐出料阀和螺杆泵。 清液罐和清洗罐底部分别安装有清液罐排污阀和清洗罐排污阀， 双向变频泵旁路安装 有双向变频泵排污阀。 生物反应池内安装了无机陶瓷膜过滤组件的部分还安装有一污泥排出管道， 所述污泥 排出管道分为两支， 其中一支上安装有一污泥排出阀， 另一支安装有污泥回流阀。 2. 一种用权利要求 1 所述的装置应用于造纸中段废水膜处理的方法， 其特征在于 ： 所 述方法包括如下步骤 ： （1） 、 物料进入生物反应池中， 鼓风。

5、机、 生物反应池进气阀和膜组件曝气管进气阀打开 生物反应池曝气管压力表和膜组件曝气管压力表控制进气量进行曝气， 空气中的氧溶入污 水中， 使活性污泥混合液产生好氧代谢反应， 曝气不仅传递氧气进入混合液中， 且使混合 液得到充分的搅拌得到悬浮状液体， 使得污水中的有机物、 氧气和微生物能充分的接触、 反 应， 通过微生物降解去除溶解性和悬浮的有机化学组分， 打开双向变频泵和清液管出液阀， 利用其产生的负压通过无机陶瓷膜过滤组件将微生物截留， 得到的澄清的出水储存在清液 罐中， 准备回用 ； （2） 、 当无机陶瓷膜过滤组件中的通量下降至原始通量 80% 时， 调整双向变频泵进行反 冲洗 ； （3。

6、） 、 关闭清液管出液阀， 打开螺杆泵和打开清洗罐出料阀进行在线清洗或离线清洗 ； （4） 、 系统停止运行时， 打开双向变频泵排污阀、 清液罐排污阀和清洗罐排污阀， 排尽系 统中物料。 权 利 要 求 书 CN 103880164 A 2 1/4 页 3 一种应用于造纸中段废水膜处理装置和处理方法 技术领域 0001 本发明涉及一种装置及方法， 尤其涉及一种采用 MBR 浸没式过滤设备， 占地面积 减小， 一次性投资少 ； 工艺流程简单， 污水处理效果好的应用于造纸中段废水膜处理装置和 处理方法。 背景技术 0002 在 污 水 处 理，水 资 源 再 利 用 领 域， MBR 又 称 膜 。

7、生 物 反 应 器 （Membrane Bio-Reactor） ， 是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。采用的膜 结构型主要为平板膜和中空纤维膜， 按膜孔径可划分为超滤技术。 0003 我国造纸业多采用芦苇、 木浆等做造纸原料。 造纸工业废水的特点是水量大、 色度 高、 悬浮物含量大、 有机物浓度高、 组分复杂， 废水难以处理。另外， 造纸废水臭味重、 泡沫 多， 并大量消耗水中溶解氧， 严重污染水源， 给环境和人类健康带来极大危害。 0004 造纸中段废水是指化学法制浆生产过程中产生的除黑液外的全部废水， 外排的中 段废水是提取黑液后的蒸煮浆料在洗浆、 筛选、 漂白以及。

8、打浆中所排放的废水， 由于处理不 当而溢漏的黑液也可能混掺其中。这部分废水量较大， 主要污染物为木质素和漂白过程中 产生的氯酚类物质。 0005 随着对环境要求的提高和水资源的日益紧张， 目前处理后的中段废水水质虽能达 到排放标准， 但对于生产处于变化的企业来讲， 生化处理为达到较好的除污效果可能需要 延长生化停留时间或加大投药量， 从而导致运行费用的增加 ； 同时， 我国多数制浆厂以非木 材原料 ( 草浆 ) 为主， 用含氯漂白剂进行漂白， 中段废水经二级处理后虽可达标外排， 但废 水中的残留色度偏高、 木素类物质难以生物降解， 且氯酚类物质为一级致癌物易于在生物 体内累积， 对环境具有潜在。

9、、 深远的影响 ； 造纸工业既是水污染大户又是用水大户， 中段废 水水量大， 但污染物浓度小于黑液。 随着水费的大幅提高， 造纸工业用水费用和排污费用也 会大幅增加。 因此， 寻求经处理后造纸废水尤其是中段废水的再生回用可行性， 实现造纸废 水的 “零排放” 具有明显的现实意义和长远意义。 0006 造纸污水水量大、 浓度高、 可生化性差， 传统采用的水解酸化和生化法处理这类造 纸污水去除率低， 特别是 COD 和色度去除效果不高， 处理后 COD 在 200 350mg/L， 色度在 80160 倍之间， 达不到国家相应的标准。 发明内容 0007 针对上述问题， 本发明的主要目的在于提供一。

10、种采用 MBR 浸没式过滤设备， 占地 面积减小， 一次性投资少 ； 工艺流程简单， 污水处理效果好的应用于造纸中段废水膜处理装 置和处理方法。 0008 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的 ： 一种应用于造纸中段废水膜 处理装置， 所述装置包括生物反应池、 无机陶瓷膜过滤组件、 清液罐、 清洗罐、 双向变频泵、 鼓风机和螺杆泵， 生物反应池内设置有将所述生物反应池分为两个部分的溢流堰， 无机陶 说 明 书 CN 103880164 A 3 2/4 页 4 瓷膜过滤组件安装在上述两个部分的其中一个部分内， 鼓风机分两个分支， 一个分支与生 物反应池之间的曝气管上依次安装有生物反应池进。

11、气阀和压力表， 鼓风机的另一个分支与 安装在无机陶瓷膜过滤组件正下方的曝气管上依次安装有膜组件曝气管压力表和膜组件 曝气管进气阀。 0009 无机陶瓷膜过滤组件与清液罐之间依次安装有清液罐压力表、 清液管出液阀、 双 向变频泵、 清液管温度表和清液罐进料阀。 0010 清洗罐与无机陶瓷膜过滤组件之间安装有清洗罐出料阀和螺杆泵。 0011 清液罐和清洗罐底部分别安装有清液罐排污阀和清洗罐排污阀， 双向变频泵旁路 安装有双向变频泵排污阀。 0012 生物反应池内安装了无机陶瓷膜过滤组件的部分还安装有一污泥排出管道， 所述 污泥排出管道分为两支， 其中一支上安装有一污泥排出阀， 另一支安装有污泥回流。

12、阀。 0013 一种用上述的装置应用于造纸中段废水膜处理的方法， 所述方法包括如下步骤 ： 0014 （1） 、 物料进入生物反应池中， 鼓风机、 生物反应池进气阀和膜组件曝气管进气阀 打开生物反应池曝气管压力表和膜组件曝气管压力表控制进气量进行曝气， 空气中的氧溶 入污水中， 使活性污泥混合液产生好氧代谢反应， 曝气不仅传递氧气进入混合液中， 且使混 合液得到充分的搅拌得到悬浮状液体， 使得污水中的有机物、 氧气和微生物能充分的接触、 反应， 通过微生物降解去除溶解性和悬浮的有机化学组分， 打开双向变频泵和清液管出液 阀， 利用其产生的负压通过无机陶瓷膜过滤组件将微生物截留， 得到的澄清的出。

13、水储存在 清液罐中， 准备回用 ； 0015 （2） 、 当无机陶瓷膜过滤组件中的通量下降至原始通量 80% 时， 调整双向变频泵进 行反冲洗 ； 0016 （3） 、 关闭清液管出液阀， 打开螺杆泵和打开清洗罐出料阀进行在线清洗或离线清 洗 ； 0017 （4） 、 系统停止运行时， 打开双向变频泵排污阀、 清液罐排污阀和清洗罐排污阀， 排 尽系统中物料。 0018 本发明的积极进步效果在于 ： 本发明和现有的同类应用于造纸中段废水膜处理装 置和处理方法相对比， 本发明采用 MBR 浸没式过滤设备， 占地面积减小， 一次性投资少 ； 工 艺流程简单， 操作方便， 自动化程度高 ； 处理效果满。

14、足造纸工业用水， 处理后 COD 去除率高 于 78%， 色度去除率高于 93%， SS 去除率高于 95%。 附图说明 0019 图 1 为本发明装置的结构和工艺流程的示意图。 具体实施方式 0020 下面结合附图给出本发明较佳实施例， 以详细说明本发明的技术方案。 0021 图1为本发明装置的结构和工艺流程的示意图， 如图1所示 ： 本发明包括生物反应 池 1、 无机陶瓷膜过滤组件 2、 清液罐 3、 清洗罐 4、 双向变频泵 5、 鼓风机 6 和螺杆泵 7， 生物 反应池 1 内设置有将所述生物反应池 1 分为两个部分的溢流堰 21， 无机陶瓷膜过滤组件 2 安装在上述两个部分的其中一个。

15、部分内， 鼓风机6分两个分支， 一个分支与生物反应池1之 说 明 书 CN 103880164 A 4 3/4 页 5 间的曝气管上依次安装有生物反应池进气阀 12 和压力表 8， 鼓风机 6 的另一个分支与安装 在无机陶瓷膜过滤组件2正下方的曝气管上依次安装有膜组件曝气管压力表9和膜组件曝 气管进气阀 13。 0022 无机陶瓷膜过滤组件 2 与清液罐 3 之间依次安装有清液罐压力表 10、 清液管出液 阀 14、 双向变频泵 5、 清液管温度表 11 和清液罐进料阀 22。 0023 清洗罐 4 与无机陶瓷膜过滤组件 2 之间安装有清洗罐出料阀 15 和螺杆泵 7。 0024 清液罐3和清。

16、洗罐4底部分别安装有清液罐排污阀17和清洗罐排污阀20， 双向变 频泵 5 旁路安装有双向变频泵排污阀 16。 0025 生物反应池 1 内安装了无机陶瓷膜过滤组件 2 的部分还安装有一污泥排出管道， 所述污泥排出管道分为两支， 其中一支上安装有一污泥排出阀 19， 另一支安装有污泥回流 阀 18。 0026 一种用上述的装置应用于造纸中段废水膜处理的方法， 所述方法包括如下步骤 ： 0027 （1） 、 物料进入生物反应池1中， 鼓风机6、 生物反应池进气阀12和膜组件曝气管进 气阀 13 打开生物反应池曝气管压力表 8 和膜组件曝气管压力表 9 控制进气量进行曝气， 空 气中的氧溶入污水中。

17、， 使活性污泥混合液产生好氧代谢反应， 曝气不仅传递氧气进入混合 液中， 且使混合液得到充分的搅拌得到悬浮状液体， 使得污水中的有机物、 氧气和微生物能 充分的接触、 反应， 通过微生物降解去除溶解性和悬浮的有机化学组分， 打开双向变频泵 5、 清液管出液阀14和清液罐进料阀22， 利用其产生的负压通过无机陶瓷膜过滤组件2将微生 物截留， 得到的澄清的出水储存在清液罐 3 中， 准备回用 ； 0028 （2） 、 当无机陶瓷膜过滤组件 2 中的通量下降至原始通量 80% 时， 调整双向变频泵 5 进行反冲洗 ； 0029 （3） 、 关闭清液管出液阀14， 打开螺杆泵7和打开清洗罐出料阀15进。

18、行在线清洗或 离线清洗 ； 0030 （4） 、 系统停止运行时， 打开双向变频泵排污阀 16、 清液罐排污阀 17 和清洗罐排污 阀 20， 排尽系统中物料。 0031 下面为一个具体的实施例子 ： 0032 实例 1 ： 造纸中段废水处理过程 0033 我国多数制浆厂以非木材原料 （草浆）为主， 用含氯漂白剂进行漂白， 中段废水 经二级处理后虽可达标外排， 但废水中的残留色度偏高、 木素类物质难以生物降解， 且氯 酚类物质为一级致癌物易于在生物体内累积， 对环境具有潜在、 深远的影响。其中含有 SS=1500mg/L， CODCr=2000mg/L， BOD5=700mg/L， 采用MBR。

19、膜生物反应器进行处理后， 去除率均 达到 90% 以上。 0034 过滤过程 ： 0035 物料进入生物反应池1中， 鼓风机6、 生物反应池进气阀12和膜组件曝气管进气阀 13 打开生物反应池曝气管压力表 8 和膜组件曝气管压力表 9 控制进气量进行曝气， 通过微 生物降解去除溶解性和悬浮的有机化学组分， 打开双向变频泵 5、 清液管出液阀 14 和清液 罐进料阀 22， 利用其产生的负压通过无机陶瓷膜过滤组件 2 将微生物截留， 得到的澄清的 出水储存在清液罐 3 中， 准备回用。 0036 反冲洗过程 ： 说 明 书 CN 103880164 A 5 4/4 页 6 0037 当通量下降至。

20、原始通量 80% 时， 调整双向变频泵 5 进行反冲洗。 0038 清洗过程 0039 关闭清液管出液阀14， 打开螺杆泵7和打开清洗罐出料阀15进行在线清洗或离线 清洗。 0040 系统停止运行时， 打开双向变频泵排污阀 16、 清液罐排污阀 17 和清洗罐排污阀 20， 排尽系统中物料。 0041 本发明采用 MBR 浸没式过滤设备， 占地面积减小， 一次性投资少 ； 工艺流程简单， 操作方便， 自动化程度高 ； 处理效果满足造纸工业用水， 处理后 COD 去除率高于 78%， 色度去 除率高于 93%， SS 去除率高于 95%。 0042 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。 本行业的技术 人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明还会有各种变化和改进， 这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内， 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。 说 明 书 CN 103880164 A 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103880164 A 7 。