[發明專利]小孔徑卷式超濾膜處理抄造廢水的方法與裝置

無效

• 申請號: 201110451414.2
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102515395A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 陳福泰;杜接弟;郝福錦
• 申請（專利權）人: 北京清大膜科膜技術有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于水處理設備技術領域，涉及一種小孔徑卷式超濾膜處理抄造廢水的方法與裝置。

背景技術

抄造廢水主要來源于制漿造紙的抄造過程及造紙法煙草薄片生產過程中。

制漿造紙抄紙工段廢水稱為白水，它來源于造紙車間紙張抄造過程。白水主要含有細小纖維、填料、涂料和溶解了的木材成分，以及添加的膠料、濕強劑、防腐劑等，以不溶性COD為主，可生化性較低，其加入的防腐劑有一定的毒性。白水水量較大，但其所含的有機污染負荷遠遠低于蒸煮黑液和中段廢水。對白水處理并回用對節約水資源、減少污染物排放意義重大。

我國是一個煙草種植大國，造紙法制造煙草薄片是煙草廢棄物再生綜合利用的重要技術之一。利用該技術所得到的造紙法煙草薄片具有密度小、焦油釋放量低及化學成分可控等特點，是目前生產“健康型”香煙的有效工藝。但造紙法制造煙草薄片技術需使用制漿、抄造的造紙加工方法及天然產物提取分離等工藝，生產過程中產生大量的廢水，每生產一噸煙草薄片將產生50-120噸的有機廢水，生產能力為1萬噸/年的生產線，日廢水處理量高達2000-2600m³/d。直接排放會造成環境污染。

造紙法煙草薄片生產過程中產生的廢水既有造紙廢水的共性如含有細小纖維，同時又有煙草廢水色度高、廢水中含有對微生物生長不利的煙堿等特點，同時造紙法煙草廢水水質隨煙葉種類不同和生產過程波動很大，COD_Cr從1500-250000mg/L，屬于高濃度有機廢水，色度較深(呈紅棕色)，SS較高，氧化還原電位較高，廢水易腐化變質等，因此考慮煙草薄片抄紙廢水直接處理回用問題具有重大意義，對于節約日益短缺的水資源及減輕環境污染同樣具有重大意義。

氣浮是一種獨特的水處理技術，可以通過某種方式產生微氣泡，從而與水中密度與水接近的固體或液體雜質微粒粘附，形成密度小于水的氣浮體，有效去除廢水中懸浮物、纖維、藻類等物質。高效氣浮形成氣泡均勻，可以吸入并溶解足夠的氧氣，在回流比較小的情況下達到較高的氣浮效率。

膜技術具有高效率、低能耗、常溫操作及容易放大等優點。超濾膜法是一種以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，與膜孔徑大小相關的篩分過程。超濾是一種物理分離過程，不發生任何相變。利用超濾膜能夠分離物質的特性，選用適當截留分子量的超濾膜，可以截留抄造廢水中的懸浮顆粒物、纖維素和木素類、膠體微粒、細菌等物質，成為濃縮液，作為漿料進一步處理后回用；透過液直接作為生產循環用水回用。卷式超濾膜因其水流死角少、耐污染、抗壓性好的特點已廣泛應用于食品加工、飲料工業、醫藥工業、生物制劑、中藥制劑、臨床醫學、印染廢水、食品工業廢水處理、資源回收、環境工程等物料分離和水處理眾多領域。

發明內容

本發明的目的在于提供小孔徑卷式超濾膜處理抄造廢水的方法。該發明將小孔徑卷式超濾膜應用于抄紙廢水的處理，可實現抄造廢水的閉路循環和零排放。采用混凝高效氣浮-小孔徑超濾主體工藝。混凝高效氣浮系統采用智能加藥系統，對氣浮進水（或出水）水質進行在線檢測，采用模糊控制算法替代PID算法，實時調整藥劑投加量以保證出水效果，可以去除抄造廢水的懸浮顆粒物、纖維素、木素類及膠體物質等，降低廢水中部分COD_Cr、濁度和色度等；小孔徑超濾系統采用自制的小孔徑卷式超濾膜，連續循環膜過濾工藝，截留分子量3000～10000Da；采用直線型進水流道網，克服了傳統卷式超濾組件膜間距、流道較窄，不允許懸浮物進入膜組件，對料液預處理要求高的缺點。能有效降低水流流道對料液的阻力，進一步降低污染物在膜面的沉積速率和死區；其次，直線型進水流道因水流線路減短可有效減少膜面切向流速損失，有利于沖刷膜表面沉積物，減少濃差極化，有效控制膜污染，可以進一步去除廢水中的COD_Cr、懸浮物、色度等。

本發明的目的在于提供小孔徑卷式超濾膜處理抄造廢水的裝置。該裝置依次包括集水池1、高效氣浮2、小孔徑超濾系統3、回用水池4、濃水池5；所述高效氣浮系統包括混凝和氣浮兩部分，采用高效溶氣泵6，包括釋放器7、溶氣管8和閥門9；所述小孔徑超濾系統采用自制的小孔徑卷式超濾膜，膜組件中膜片包含膜支撐層，直線型進水流道網，超濾膜組截留分子量在3000～10000Da。

本發明提供了一種采用上述裝置的小孔徑卷式超濾膜處理抄造廢水的方法，該工藝方法包括如下步驟：

(1)?抄造廢水首先進入集水池，在集水池內混合均勻，然后進入混凝高效氣浮系統；