一种利用干强剂生产废水处理污水的装置及方法与流程

1.本发明涉及污水处理领域，具体而言，涉及一种利用干强剂生产废水处理污水的装置及方法。


背景技术：

2.干强剂是造纸工业中增加纸张强度的一类重要化学品，是造纸助剂的一种，是由丙烯酰胺和多种小料聚合反应而成，许多水溶性的，与纤维能形成氢键结合的高聚物都可以成为干强剂。干强剂通常用于补偿添加填料或低等级的纤维(如再生纤维)所引起的纸强度的下降。而聚丙烯酰胺(cpolyacrylamids)简称pam，作为常见的干强剂，是一种线型高分子聚合物，是水溶性高分子化合物中应用量为广泛的品种之一，聚丙烯酰胺和其它生物可以用作有效的絮凝剂，增稠剂，纸张增强剂，以及液体的减阻剂等，广泛应用于水处理，造纸，石油，煤炭，矿治，地质，轻纺，建筑等工作部门。
3.造纸干强剂主要的成分是两性聚丙烯酰胺，加入干强剂的目的是为了纸纤维的絮凝留着，同时促进浆料脱水，两性聚丙烯酰胺分子与浆料结合后、通过絮凝作用提高细小组分的留着率，促进浆料脱水，干强剂粘度较大，约8000-15000cp，干强剂的反应釜和储罐、储桶都要清洗产生很多废水，这些废水粘度大，cod高达7000mg/l以上，总氮达700mg/l左右，这些污水如果去污水处理站进行生化处理，对污水站有很大的处理压力，也需要比较高的处理成本。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种利用干强剂生产废水处理污水的装置，以解决目前干强剂生产废水难以处理，处理需要较大成本的问题。
5.为解决上述问题，本发明提供一种利用干强剂生产废水处理污水的装置，包括通过管路依次连通的污水调节池、污水混凝池、混凝沉淀池以及生化处理池，所述污水调节池与混凝池之间设置有一污水泵，所述污水混凝池包括依次连通的第一混凝池、第二混凝池以及第三混凝池，所述第一混凝池与一酸碱罐相连通，所述第二混凝池与一聚合氯化铝罐相连通，所述第三混凝池与一干强剂生产废水罐相连通。
6.通过本发明上述装置的设计，可以有效地通过第一混凝池、第二混凝池以及第三混凝池对污水进行净化处理，第一混凝池对污水进行酸碱度的调节，第二混凝池以及第三混凝池对污水进行污水中的颗粒絮凝，其中第三絮凝池中本身通入的即为干强剂生产废水，起到了以废治废的作用，混凝沉淀池用于沉淀上述三个混凝池混凝后的污水，生化处理池能够对污水进行再次的生化调节，通过本装置能够有效地对污水进行絮凝以及净化。
7.作为优选的方案，所述生化处理池包括依次连通的厌氧池和a池和o池。通过厌氧池与a/o池能够对沉淀后的上清液继续去污水生化处理，进一步降低水中的cod和氨氮、总氮。
8.作为优选的方案，所述第一混凝池与所述酸碱罐之间、所述第二混凝池与所述聚
合氯化铝罐之间以及所述第三混凝池与所述干强剂生产废水罐之间均设置有计量泵。通过计量泵能够控制酸碱罐、聚合氯化铝罐以及干强剂生产废水罐内的液体在控制用量的前提下通入至混凝池中。
9.作为优选的方案，所述酸碱罐设置在所述第一混凝池外部，所述聚合氯化铝罐设置在所述第二混凝池外部，所述干强剂生产废水罐设置在所述第三混凝池外部。将上述罐体设置在混凝池外部，便于对罐体内部原料进行补充，也不占据混凝罐内部的空间。
10.作为优选的方案，所述混凝沉淀池的底部为一锥形底，且所述锥形底上设置有一排泥管，且所述排泥管与设置在所述混凝沉淀池外部的排泥泵相连通，所述混凝沉淀池内设置有一可开/闭的溢流口，且所述溢流口设置在所述混凝沉淀池上部。通过锥形底的设计，能够有效且高效的将污水的沉淀堆积到锥形底底部，以便于排泥泵驱动排泥管抽取锥形底底部的污泥，将溢流口设置在锥形底上部，也能够高效的将上部的清液通入到生化处理池中进行处理。
11.作为优选的方案，所述第一混凝池、第二混凝池与第三混凝池内部均设置有搅拌装置，且所述第一混凝池、第二混凝池与第三混凝池内还设置有可开/闭的流通口。通过搅拌装置的设计，能够加快混凝池内部的反应，在反应完后打开流通口即可将污水通入到下一个混凝池中进行处理，非常的方便。
12.本发明要解决的另一个技术问题是：提供一种利用上述装置处理污水的方法，以解决目前常规方法处理干强剂生产废水处理成本高的问题。
13.为了解决上述问题，本发明提供了一种利用所述装置处理污水的方法，包括以下步骤：
14.s1：将所需处理的污水通入至污水调节池中，通过污水泵将污水引入至第一混凝池中，调节第一混凝池中污水的ph；
15.s2：将s1处理后的污水进一步引入第二混凝池中，继续注入聚合氯化铝至第二混凝池中对污水进行初步净化；
16.s3：将s2处理后的污水引入第三混凝池中，并通入干强剂生产废水对污水进行进一步地絮凝处理；所述干强剂生产废水包括(c3h5no)n·
(c8h
15
no2)m和丙烯酰胺、阳离子单体dmc、dmam硫酸盐、n,n-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠、柠檬酸以及衣康酸中的一种或多种。
17.s4：将s3处理后的污水引入到混凝沉淀池中进行沉淀，沉淀后将上部液体引入到生化处理池中进行厌氧好氧处理，完成污水的处理。
18.作为优选的方案，所述步骤s1中，第一混凝池中污水的ph为7-8.5。
19.作为优选的方案，所述步骤s2中，所述聚合氯化铝的质量浓度为1-4％，添加量为污水重量的3-10％；所述步骤s3中，所述干强剂生产废水的添加量为污水重量的0.05-0.15％。
20.作为优选的方案，所述步骤s4中，还包括将混凝沉淀池底部的污泥通过排泥泵排出混凝沉淀池的操作。
21.本发明利用干强剂污水的聚合物特性，其性状和絮凝剂pam有一定的类似性，造纸干强剂的絮凝机理包括：带阴阳两性电荷的聚丙烯酰胺干强剂通过架桥与静电吸附作用与浆料中的细小纤维、填料等形成相互穿插的聚集体，此类聚集体具有一定的网状结构，且内
部作用点多，相互结合较为紧密，作用力较大，抗剪切力效果好，不易遭到破坏，絮凝的效果良好。本研究把干强剂废水作为絮凝剂使用，取得了比较好的絮凝效果，不但消耗了这些干强剂废水，还能把污水站的其他需要处理的污水絮凝沉淀，说明干强剂废水完全能达到污水处理絮凝剂的要求，既解决了干强剂的生产废水问题，又降低了污水处理成本，实现变废为宝的效果，该技术具有很大的经济价值和社会价值。
附图说明
22.图1为本发明装置的结构示意图；
23.图2为本发明干强剂废水的成分的种类及其构成的化学式；
24.附图标记说明：
25.1、污水调节池；2、污水泵；3、污水混凝池；31、第一混凝池；32、第二混凝池；33、第三混凝池；4、酸碱罐；5、聚合氯化铝罐；6、干强剂生产废水罐；7、计量泵；8、排泥管；9、锥形底；10、混凝沉淀池；11、排泥泵；12、生化处理池；121、厌氧池；122、a池；123、o池；13、搅拌装置；14、流通口；15、溢流口。
具体实施方式
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
27.实施例1：
28.本实施例提供利用干强剂生产废水处理污水的装置的结构：
29.如图1、图2所示，图1为本发明的结构示意图，图2为本发明干强剂废水的成分构成化学式，本发明中，所述的干强剂废水指的是在生产干强剂的过程中所产生的废水，废水组分包括水以及说明书附图图2中产物以及原料中的一种或多种；本发明包括通过管路依次连通的污水调节池1、污水混凝池3、混凝沉淀池10以及生化处理池12，所述生化处理池12包括依次连通的厌氧池121和a池122、o池123；
30.所述污水调节池1与污水混凝池3之间设置有一污水泵2，所述污水泵2用于抽取污水至混凝池中，所述污水混凝池3包括依次连通的第一混凝池31、第二混凝池32以及第三混凝池33，所述第一混凝池31与一酸碱罐4相连通，所述第二混凝池32与一聚合氯化铝罐5相连通，所述第三混凝池33与一干强剂生产废水罐6相连通，所述酸碱罐4设置在所述第一混凝池31外部，所述聚合氯化铝罐5设置在所述第二混凝池32外部，所述干强剂生产废水罐6设置在所述第三混凝池33外部，且所述第一混凝池31与所述酸碱罐4之间、所述第二混凝池32与所述聚合氯化铝罐5之间以及所述第三混凝池33与所述干强剂生产废水罐6之间均设置有计量泵7，计量泵7用于定量的抽取罐中液体至各个混凝池中；所述第一混凝池31、第二混凝池32与第三混凝池33内部均设置有搅拌装置13，且所述第一混凝池31、第二混凝池32与第三混凝池33内还设置有可开/闭的流通口14，通过打开流通口14，可以将上一个混凝池处理后的污水通入到下一个混凝池，一般来说，流通口14设置在混凝池的底部；
31.所述混凝沉淀池10的底部为一锥形底9，且所述锥形底9上设置有一排泥管8，且所述排泥管8与设置在所述混凝沉淀池10外部的排泥泵11相连通；所述混凝沉淀池10内设置有一可开/闭的溢流口15，且所述溢流口15设置在所述混凝沉淀池10上部，混凝沉淀池10沉
淀完毕后，污水絮凝后的沉淀都落入到锥形底9中，通过打开溢流口15，即可将上清液通入到下一个生化处理池12中进行生化处理；
32.实施例2：
33.本实施例提供利用干强剂生产废水处理污水的方法，包括以下步骤：
34.s1：将所需处理的污水通入至污水调节池1中，通过污水泵2将污水引入至第一混凝池31中，调节第一混凝池31中污水的ph，若污水ph酸性时，则通入适量的30％液碱调节ph，若污水ph碱性时，则通入15％盐酸调节ph，将第一混凝池31中污水的ph调节为7-8.5；
35.s2：将s1处理后的污水进一步引入第二混凝池32中，继续注入聚合氯化铝至第二混凝池32中对污水进行初步净化，且所述聚合氯化铝的质量浓度为1-4％，添加量为污水重量的3-10％；
36.s3：将s2处理后的污水引入第三混凝池33中，并通入干强剂生产废水对污水进行进一步地絮凝处理，所述干强剂生产废水的添加量为污水重量的0.05-0.15％；所述干强剂生产废水包括(c3h5no)n·
(c8h
15
no2)m和丙烯酰胺、阳离子单体dmc、dmam硫酸盐、n,n-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠、柠檬酸以及衣康酸中的一种或多种：
37.s4：将s3处理后的污水引入到混凝沉淀池10中进行沉淀，沉淀后将上部液体引入到生化处理池12中进行厌氧好氧处理，将混凝沉淀池10底部的污泥通过排泥泵11排出混凝沉淀池10，完成对污水的处理。
38.实施例3：
39.本实施例提供具体的实例，通过实施例1的装置以及实施例2的方法利用干强剂生产废水处理污水，具体的方法如下：
40.s1：将所需处理的污水通入至污水调节池1中，其中，污水的ph＝4.28，cod含量为9218mg/l，nh3-n含量为280.28mg/l，tn含量为430mg/l，tp含量为0.63mg/l，电导率为2110s/m，通过污水泵2将上述污水引入至第一混凝池31中，通入适量的30％液碱调节ph，将第一混凝池31中污水的ph调节为7-8.5；
41.s2：将s1处理后的污水进一步引入第二混凝池32中，继续注入聚合氯化铝至第二混凝池32中对污水进行初步净化，且所述聚合氯化铝的质量浓度为1-4％，添加量为污水重量的3-10％；
42.s3：将s2处理后的污水引入第三混凝池33中，将干强剂生产废水事先通入到干强剂生产废水罐6中，其中，采用的干强剂ph＝6.43，cod含量为7383mg/l，nh3-n含量为27.50mg/l，tn含量为886.40mg/l，tp含量为0.02mg/l，电导率为1670s/m，并通入干强剂生产废水对污水进行进一步地絮凝处理，所述干强剂生产废水的添加量为污水重量的0.05-0.15％；所述干强剂生产废水包括(c3h5no)n·
(c8h
15
no2)m和丙烯酰胺、阳离子单体dmc、dmam硫酸盐、n,n-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠、柠檬酸以及衣康酸中的一种或多种：
43.s4：将s3处理后的污水引入到混凝沉淀池10中进行沉淀，沉淀后将上部液体引入到生化处理池12中进行厌氧好氧处理，将混凝沉淀池10底部的污泥通过排泥泵11排出混凝沉淀池10，完成对污水的处理，得到的处理后的污水，测得ph＝7.33，cod含量为507.2mg/l，nh3-n含量为47.3mg/l，tn含量为67.6mg/l，tp含量为0.51mg/l，电导率为1312s/m。
44.可以从实施例3的处理中发现，通过本发明的装置以及方法处理后的污水，得到了有效地净化，并且本身需要进行处理的干强剂生产废水也被利用到处理中，最终二者污水
得到了综合的净化，净化的效果也是十分地优秀。
45.本发明的原理是，造纸干强剂主要的成分是两性聚丙烯酰胺，是以丙烯酰胺为主要单体的聚合物分子链上同时带有阴、阳离子基团的水溶性高分子。其分子结构为巨大的线性分子，每一大分子由许多链节组成，链节间以共价键结合，分子上的链节与水中胶体微粒有极强的吸附作用，絮凝效果优异，其絮凝的机理为，在污水处理中，悬浮污染物主要带负电荷，干强剂作为两性聚丙烯酰胺，其带的阳离子基团带有正电荷，在絮凝时同时具有电性中和、架桥、网捕等作用，可以更好的吸附在多个颗粒表面，使悬浮物更有效的沉降。另一方面，污水体系较为复杂，除悬浮物带有负电荷外，还有其它很多正电离子、粒子等等。这些反离子必然会对聚合物的絮凝效果产生负面影响。而干强剂作为两性聚丙烯酰胺在用作絮凝剂时，分子链上的阴离子基团可以削除这些反离子的负面影响，使正电荷有效的吸附的污染物颗粒的表面。同时，聚合物分子间不同离子基团的吸引强化了网捕作用，使被吸附的颗粒更容易发生聚集、沉降。因此，干强剂与阴、阳离子型聚丙烯酰胺相比，絮凝效果更好。干强剂生产废水作为污水处理絮凝剂，能产生很好的絮凝效果，从而净化污水，降低污水的cod和氨氮、总氮，实现变废为宝。
46.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。