公布日：2023.10.17
申請日：2022.11.02
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F103/28(2006.01)N
摘要
本申請公開了一種制漿造紙廢水一體化處理方法及應(yīng)用，屬于制漿造紙廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。一種制漿造紙廢水一體化處理方法，包括以下步驟：將待處理制漿造紙廢水泵入多級厭氧反應(yīng)器中，并向其中投加復(fù)合菌劑，所述復(fù)合菌劑的投加量為待處理制漿造紙廢水的0.1wt％‑5wt％，發(fā)酵溫度為28‑35℃，發(fā)酵時(shí)間為4‑50h，產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入集氣室中，污泥經(jīng)自然沉降集中到集泥區(qū)，清水匯集到出水槽經(jīng)出水口和排水槽排出。通過投加適量復(fù)合菌劑以及根據(jù)水量及污染負(fù)荷調(diào)整多級厭氧反應(yīng)器的級數(shù)，顯著降低出水纖維素、半纖維素、硫酸根和COD，同時(shí)無需嚴(yán)格控制進(jìn)水pH值，處理效果穩(wěn)定、效率高、處理費(fèi)用低且管理操作簡單。
權(quán)利要求書
1.一種制漿造紙廢水一體化處理方法，其特征在于，包括以下步驟：將待處理制漿造紙廢水泵入多級厭氧反應(yīng)器中，并向其中投加復(fù)合菌劑，所述復(fù)合菌劑的投加量為待處理制漿造紙廢水的0.1wt％-5wt％，發(fā)酵溫度為28-35℃，發(fā)酵時(shí)間為4-50h，產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入集氣室中，污泥經(jīng)自然沉降集中到集泥區(qū)，清水匯集到出水槽經(jīng)出水口和排水槽排出；其中，所述多級厭氧反應(yīng)器為2-6級厭氧反應(yīng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制漿造紙廢水一體化處理方法，其特征在于，所述復(fù)合菌劑包括發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillusfermentum)和Arcobacterellisii。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制漿造紙廢水一體化處理方法，其特征在于，所述發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillusfermentum)與Arcobacterellisii的體積比為1：(0.3-2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制漿造紙廢水一體化處理方法，其特征在于，所述復(fù)合菌劑的制備方法具體包括如下步驟：(1)將發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillusfermentum)菌液和Arcobacterellisii菌液接種于強(qiáng)化梭菌培養(yǎng)基中，28-32℃恒溫培養(yǎng)5-7d，即可觀察到培養(yǎng)基變渾濁；然后再將其轉(zhuǎn)接到厭氧強(qiáng)化梭菌培養(yǎng)基中，28-32℃恒溫培養(yǎng)22-26h后培養(yǎng)基變渾濁，得到菌液；(2)取制漿造紙廢水進(jìn)行絮凝沉淀后過濾，調(diào)節(jié)廢水pH至7.0-9.0，并添加營養(yǎng)物質(zhì)制作廢水培養(yǎng)基；(3)將步驟(1)所得的菌液接種于廢水培養(yǎng)基中，單獨(dú)培養(yǎng)和單獨(dú)擴(kuò)大培養(yǎng)后得到多個(gè)單菌液，將多個(gè)所述單菌液混合得到種子菌液；(4)向所述種子菌液中補(bǔ)充10-20％體積比的輔助生長微生物，得到混合菌液，再對所述混合菌液中的菌株進(jìn)行馴化培育，得到所述復(fù)合菌劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制漿造紙廢水一體化處理方法，其特征在于，步驟(3)中，將步驟(1)所得的菌液以40％-60％的體積比接種于廢水培養(yǎng)基中，并于28-32℃恒溫條件下單獨(dú)培養(yǎng)36-60h；然后將單獨(dú)培養(yǎng)后的菌液以1％-2％的體積比接種于廢水培養(yǎng)基中，并于28-32℃恒溫條件下單獨(dú)擴(kuò)大培養(yǎng)36-60h，得到多個(gè)單菌液。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制漿造紙廢水一體化處理方法，其特征在于，步驟(4)中，馴化培育的具體步驟為：將混合菌液和廢水培養(yǎng)基以1：(2-5)的體積比混合，并于28-32℃恒溫培養(yǎng)36-60h，得到所述復(fù)合菌劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制漿造紙廢水一體化處理方法，其特征在于，所述待處理制漿造紙廢水中纖維素、半纖維素濃度為500-4000mg/L；所述待處理制漿造紙廢水中硫酸根濃度為1000mg/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制漿造紙廢水一體化處理方法，其特征在于，所述待處理制漿造紙廢水中COD濃度為10000-30000mg/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制漿造紙廢水一體化處理方法，其特征在于，還包括對待處理制漿造紙廢水進(jìn)行預(yù)處理的步驟：制漿造紙廢水首先依次經(jīng)過格柵和斜網(wǎng)，然后進(jìn)入混凝反應(yīng)池，加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，攪拌均勻后進(jìn)入沉淀池，進(jìn)行泥水分離，出水即為待處理制漿造紙廢水。
10.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的制漿造紙廢水一體化處理方法在處理含纖維素、半纖維素和硫酸根廢水中的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，提供了一種制漿造紙廢水一體化處理方法及應(yīng)用，通過投加適量復(fù)合菌劑以及根據(jù)水量及污染負(fù)荷調(diào)整多級厭氧反應(yīng)器的級數(shù)，顯著降低出水纖維素、半纖維素、硫酸根和COD，同時(shí)無需嚴(yán)格控制進(jìn)水pH值，處理效果穩(wěn)定、效率高、處理費(fèi)用低且管理操作簡單。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種制漿造紙廢水一體化處理方法，包括以下步驟：
將待處理制漿造紙廢水泵入多級厭氧反應(yīng)器中，并向其中投加復(fù)合菌劑，所述復(fù)合菌劑的投加量為待處理制漿造紙廢水的0.1wt％-5wt％，發(fā)酵溫度為28-35℃，發(fā)酵時(shí)間為4-50h，產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入集氣室中，污泥經(jīng)自然沉降集中到集泥區(qū)，清水匯集到出水槽經(jīng)出水口和排水槽排出。
為了滿足廢水處理效果，多級厭氧反應(yīng)器的級數(shù)可以根據(jù)水量及污染負(fù)荷進(jìn)行選擇；本申請中所述多級厭氧反應(yīng)器為2-6級厭氧反應(yīng)器。
可選地，所述復(fù)合菌劑包括發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillusfermentum)和Arcobacterellisii。
可選地，所述發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillusfermentum)與Arcobacterellisii的體積比為1：(0.3-2)。
可選地，所述復(fù)合菌劑的制備方法具體包括如下步驟：
(1)將發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillusfermentum)菌液和Arcobacterellisii菌液接種于強(qiáng)化梭菌培養(yǎng)基(RCM)中，28-32℃恒溫培養(yǎng)5-7d，即可觀察到培養(yǎng)基變渾濁；然后再將其轉(zhuǎn)接到厭氧強(qiáng)化梭菌培養(yǎng)基中，28-32℃恒溫培養(yǎng)22-26h后培養(yǎng)基變渾濁，得到菌液；
(2)取制漿造紙廢水進(jìn)行絮凝沉淀后過濾，調(diào)節(jié)廢水pH至7.0-9.0，并添加營養(yǎng)物質(zhì)制作廢水培養(yǎng)基；
(3)將步驟(1)所得的菌液接種于廢水培養(yǎng)基中，單獨(dú)培養(yǎng)和單獨(dú)擴(kuò)大培養(yǎng)后得到多個(gè)單菌液，將多個(gè)所述單菌液混合得到種子菌液；
(4)向所述種子菌液中補(bǔ)充10-20％體積比的輔助生長微生物，得到混合菌液，再對所述混合菌液中的菌株進(jìn)行馴化培育，得到所述復(fù)合菌劑。
可選地，強(qiáng)化梭菌培養(yǎng)基：蛋白胨10g/L，牛肉粉10g/L，酵母粉3g/L，葡萄糖5g/L，可溶淀粉1g/L，氯化鈉5g/L，醋酸鈉3g/L，L-半胱氨酸鹽0.5g/L，瓊脂0.5g/L，pH值6.8±0.1。
可選地，輔助生長微生物為雙歧桿菌(ATCC29521)，購自廣東省微生物菌種保藏中心。
可選地，步驟(3)中，將步驟(1)所得的菌液以40％-60％的體積比接種于廢水培養(yǎng)基中，并于28-32℃恒溫條件下單獨(dú)培養(yǎng)36-60h；然后將單獨(dú)培養(yǎng)后的菌液以1％-2％的體積比接種于廢水培養(yǎng)基中，并于28-32℃恒溫條件下單獨(dú)擴(kuò)大培養(yǎng)36-60h，得到多個(gè)單菌液。
可選地，步驟(4)中，馴化培育的具體步驟為：將混合菌液和廢水培養(yǎng)基以1：(2-5)的體積比混合，并于28-32℃恒溫培養(yǎng)36-60h，得到所述復(fù)合菌劑。
可選地，所述廢水培養(yǎng)基配置方法如下：用氫氧化鈉或鹽酸調(diào)節(jié)待處理制漿造紙廢水的pH至6.8-7.5，再于110-120℃條件下滅菌15-30分鐘，即得。
可選地，所述待處理制漿造紙廢水中纖維素/半纖維素濃度為500-4000mg/L；
所述待處理制漿造紙廢水中硫酸根濃度為1000mg/L。
可選地，所述待處理制漿造紙廢水中COD濃度為10000-30000mg/L。
可選地，還包括對待處理制漿造紙廢水進(jìn)行預(yù)處理的步驟：
制漿造紙廢水首先依次經(jīng)過格柵和斜網(wǎng)，然后進(jìn)入混凝反應(yīng)池，加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，攪拌均勻后進(jìn)入沉淀池，進(jìn)行泥水分離，出水即為待處理制漿造紙廢水。
可選地，聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為1：(0.001-0.01)，聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的總加入量為制漿造紙廢水的0.01wt％-0.5wt％。
根據(jù)本申請的又一個(gè)方面，提供了一種如上述任一項(xiàng)所述的制漿造紙廢水一體化處理方法在處理含纖維素、半纖維素和硫酸根廢水中的應(yīng)用。
本申請中，“污泥”為絮狀污泥，來源于市政污水好氧處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥、造紙廠污水好氧處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥和山東環(huán)發(fā)建設(shè)的制漿造紙廢水厭氧處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥中的一種或兩種以上。
本申請的有益效果包括但不限于：
1.本申請的制漿造紙廢水一體化處理方法，具有多級厭氧反應(yīng)器，為不同類型微生物提供各自所需要的生長環(huán)境，不僅均衡考慮了復(fù)合微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，還充分考慮了不同微生物的生長習(xí)性，確保其在厭氧環(huán)境中充分發(fā)酵。
2.本申請的制漿造紙廢水一體化處理方法，發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillusfermentum)主要用于降解污水中的纖維素、半纖維素、雜細(xì)胞、淀粉及粘膠類物質(zhì)，Arcobacterellisii主要用于降低廢水中的硫酸鹽及硝酸鹽濃度，減少廢水中硫酸根對發(fā)酵乳桿菌及其他厭氧污泥造成的生物毒性；發(fā)酵乳桿菌(Lactobacillusfermentum)和Arcobacterellisii協(xié)同作用，更有利于廢水中污染物的降解。
3.本申請的制漿造紙廢水一體化處理方法，無需嚴(yán)格控制進(jìn)水pH值，厭氧前不必設(shè)置水解酸化段，沉淀池出水直接進(jìn)入多級厭氧反應(yīng)器，簡化了處理工藝，減少了項(xiàng)目占地，同時(shí)保證了處理效果，降低了人力成本。
4.本申請的制漿造紙廢水一體化處理方法，只需進(jìn)行簡單的絮凝沉淀，無需引入過多的化學(xué)藥劑，避免了對廢水的二次污染，降低了藥劑成本；格柵能夠去除廢水中較大的雜質(zhì)，斜網(wǎng)用于回收廢水中的纖維，保證了制漿造紙廢水的處理效果。
（發(fā)明人：彭吉成;寇清芬）
