CN107244781A - 一种造纸废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及造纸工业技术领域，公开了一种造纸废水的处理方法，包括以下步骤：（1）培养微生物菌体：利用微生物菌的降解特性，构建优势菌体，有效利用游离态菌群对于废水的处理特性；（2）强化好氧颗粒污泥：利用构建的优势菌体强化好氧颗粒污泥，优化颗粒污泥对造纸废水的处理能力，能够有效降解转化纸浆中含氯漂白废水中多氯有机物以及有害无机化合物，降低废水中COD以及BOD值；（3）利用废弃物制备沼气：进一步对造纸废料进行生物处理，将处理的废产物按照一定比例以及条件进行沼气的制造，实现了资源化的极大利用。

Description

一种造纸废水的处理方法
技术领域
本发明属于造纸工业技术领域，具体涉及一种造纸废水的处理方法。
背景技术
造纸工业能耗、物耗高，对环境污染也很严重，其中废水中的SS、COD浓度较高，对环境和人类健康带来巨大危害。造纸工业废水是一种水量大、色度高、悬浮物含量大、有机物浓度高、组分复杂的难处理有机废水。造纸废水主要有3个来源：制浆废液，中段水，纸机白水：制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白；抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干，制成纸张。这2项工艺都排出大量废水。制浆产生的废水，污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色，称为黑水，黑水中污染物浓度很高，含有大量纤维、无机盐和色素。洗涤漂白过程中产生的中段水水量最多，污染物质有较高浓度的木质素、纤维素和树脂酸盐等较难生物降解的成分，且色度深。抄纸机排出的废水，称为白水，其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。
现有对于造纸的废水处理方法，成本高，有毒有害物质残留量大，并且回收利用率不高。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种造纸废水的处理方法，利用微生物降解法，将造纸废水进行分解作用，将有毒有害以及色素物质进行吸收转化，废弃料还能应用于发酵沼气的生产。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种造纸废水的处理方法，包括以下步骤：
（1）培养微生物菌体
将混合菌种接种到制备好的培养基上，在28-32℃下震荡培养30-36小时，在20-25℃下静置培养20-24小时，将培养液倒入离心管中，在4500-5000转/分钟下离心8-10分钟，移除上清液，将剩余物使用PBS缓冲液冲洗2-3次，收集得到微生物菌体在5-8℃下保存备用，该培养基各成分所占含量为：牛肉膏1.5-2.0g/L、葡萄糖1.0-1.5g/L、胰蛋白胨4.5-5.5g/L、酵母粉4.0-5.0g/L、氯化钠0.5-1.0g/L，余量为通用载体；
（2）强化好氧颗粒污泥
将培养得到的微生物菌体按照1：1000的体积比放入浓度为5-7g/L的葡萄糖溶液中分散，平铺在好氧颗粒污泥上，25-30℃条件下，在100-150转/分钟下旋转培养20-24小时，将造纸废水使用酸碱调节剂调节至PH值为6.8-7.0，将得到的吸附微生物菌的好氧颗粒污泥投入到造纸废水中，加入聚合氯化铝溶液至其在废水中的浓度为0.10-0.15mg/L，常温下快速搅拌3-5分钟，再慢速搅拌15-20分钟，静置1-2小时后，过滤除去沉淀物和絮凝物；
（3）利用废弃物制备沼气
将得到的沉淀物和絮凝物研磨成粒径大小为2-4毫米，加入到发酵池中，发酵池中含有体积分数为60-70%的沼液，再添加重量百分比为10-15%的猪粪，充分搅拌后，密封，在30-35℃下发酵进行厌氧发酵，制备沼气。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中所述混合菌种按照体积百分比计由以下成分组成：土壤杆菌占20-30%、杆状菌占15-25%、戈登氏菌占15-20%、剩余为恶臭假单胞菌。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中培养基主体为无机盐成分，在120-125℃下灭菌10-15分钟制得。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中微生物菌体葡萄糖培养液与好氧颗粒污泥的配比为1：10000-12000，好氧颗粒污泥与废水的投放比例为1：4000-5000，快速搅拌速度为300-350转/分钟，慢速搅拌速度为150-200转/分钟。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有对于造纸的废水处理方法，成本高，有毒有害物质残留量大，并且回收利用率不高的问题，本发明提供了一种造纸废水的处理方法，包括以下步骤：（1）培养微生物菌体：利用微生物菌的降解特性，构建优势菌体，有效利用游离态菌群对于废水的处理特性；（2）强化好氧颗粒污泥：利用构建的优势菌体强化好氧颗粒污泥，优化颗粒污泥对造纸废水的处理能力，能够有效降解转化纸浆中含氯漂白废水中多氯有机物以及有害无机化合物，降低废水中COD以及BOD值；（3）利用废弃物制备沼气：进一步对造纸废料进行生物处理，将处理的废产物按照一定比例以及条件进行沼气的制造，实现了资源化的极大利用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种造纸废水的处理方法，包括以下步骤：
（1）培养微生物菌体
将混合菌种接种到制备好的培养基上，在28℃下震荡培养30小时，在20℃下静置培养20小时，将培养液倒入离心管中，在4500转/分钟下离心8分钟，移除上清液，将剩余物使用PBS缓冲液冲洗2次，收集得到微生物菌体在5℃下保存备用，该培养基各成分所占含量为：牛肉膏1.5g/L、葡萄糖1.0g/L、胰蛋白胨4.5g/L、酵母粉4.0g/L、氯化钠0.5g/L，余量为通用载体；
（2）强化好氧颗粒污泥
将培养得到的微生物菌体按照1：1000的体积比放入浓度为5g/L的葡萄糖溶液中分散，平铺在绝干的好氧颗粒污泥上，25℃条件下，在100转/分钟下旋转培养20小时，将造纸废水使用酸碱调节剂调节至PH值为6.8，将得到的吸附微生物菌的好氧颗粒污泥投入到造纸废水中，加入聚合氯化铝溶液至其在废水中的浓度为0.10mg/L，常温下快速搅拌3分钟，再慢速搅拌15分钟，静置1小时后，过滤除去沉淀物和絮凝物；
（3）利用废弃物制备沼气
将得到的沉淀物和絮凝物研磨成粒径大小为2-4毫米，加入到发酵池中，发酵池中含有体积分数为60%的沼液，再添加重量百分比为10%的猪粪，充分搅拌后，密封，在30℃下发酵进行厌氧发酵，制备沼气。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中所述混合菌种按照体积百分比计由以下成分组成：土壤杆菌占20%、杆状菌占15%、戈登氏菌占15%、剩余为恶臭假单胞菌。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中培养基主体为无机盐成分，在120℃下灭菌10分钟制得。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中微生物菌体葡萄糖培养液与好氧颗粒污泥的配比为1：10000，好氧颗粒污泥与废水的投放比例为1：4000，快速搅拌速度为300转/分钟，慢速搅拌速度为150转/分钟。
实施例2
一种造纸废水的处理方法，包括以下步骤：
（1）培养微生物菌体
将混合菌种接种到制备好的培养基上，在30℃下震荡培养33小时，在23℃下静置培养22小时，将培养液倒入离心管中，在4800转/分钟下离心9分钟，移除上清液，将剩余物使用PBS缓冲液冲洗2次，收集得到微生物菌体在6℃下保存备用，该培养基各成分所占含量为：牛肉膏1.7g/L、葡萄糖1.2g/L、胰蛋白胨5.0g/L、酵母粉4.5g/L、氯化钠0.7g/L，余量为通用载体；
（2）强化好氧颗粒污泥
将培养得到的微生物菌体按照1：1000的体积比放入浓度为6g/L的葡萄糖溶液中分散，平铺在绝干的好氧颗粒污泥上，27℃条件下，在120转/分钟下旋转培养22小时，将造纸废水使用酸碱调节剂调节至PH值为6.9，将得到的吸附微生物菌的好氧颗粒污泥投入到造纸废水中，加入聚合氯化铝溶液至其在废水中的浓度为0.13mg/L，常温下快速搅拌4分钟，再慢速搅拌17分钟，静置1.5小时后，过滤除去沉淀物和絮凝物；
（3）利用废弃物制备沼气
将得到的沉淀物和絮凝物研磨成粒径大小为2-4毫米，加入到发酵池中，发酵池中含有体积分数为65%的沼液，再添加重量百分比为12%的猪粪，充分搅拌后，密封，在32℃下发酵进行厌氧发酵，制备沼气。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中所述混合菌种按照体积百分比计由以下成分组成：土壤杆菌占25%、杆状菌占20%、戈登氏菌占17%、剩余为恶臭假单胞菌。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中培养基主体为无机盐成分，在123℃下灭菌13分钟制得。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中微生物菌体葡萄糖培养液与好氧颗粒污泥的配比为1：11000，好氧颗粒污泥与废水的投放比例为1：4500，快速搅拌速度为320转/分钟，慢速搅拌速度为170转/分钟。
实施例3
一种造纸废水的处理方法，包括以下步骤：
（1）培养微生物菌体
将混合菌种接种到制备好的培养基上，在32℃下震荡培36小时，在25℃下静置培养24小时，将培养液倒入离心管中，在5000转/分钟下离心10分钟，移除上清液，将剩余物使用PBS缓冲液冲洗3次，收集得到微生物菌体在8℃下保存备用，该培养基各成分所占含量为：牛肉膏2.0g/L、葡萄糖1.5g/L、胰蛋白胨5.5g/L、酵母粉5.0g/L、氯化钠1.0g/L，余量为通用载体；
（2）强化好氧颗粒污泥
将培养得到的微生物菌体按照1：1000的体积比放入浓度为7g/L的葡萄糖溶液中分散，平铺在绝干的好氧颗粒污泥上，30℃条件下，在150转/分钟下旋转培养24小时，将造纸废水使用酸碱调节剂调节至PH值为7.0，将得到的吸附微生物菌的好氧颗粒污泥投入到造纸废水中，加入聚合氯化铝溶液至其在废水中的浓度为0.15mg/L，常温下快速搅拌5分钟，再慢速搅拌20分钟，静置2小时后，过滤除去沉淀物和絮凝物；
（3）利用废弃物制备沼气
将得到的沉淀物和絮凝物研磨成粒径大小为2-4毫米，加入到发酵池中，发酵池中含有体积分数为70%的沼液，再添加重量百分比为15%的猪粪，充分搅拌后，密封，在35℃下发酵进行厌氧发酵，制备沼气。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中所述混合菌种按照体积百分比计由以下成分组成：土壤杆菌占30%、杆状菌占25%、戈登氏菌占20%、剩余为恶臭假单胞菌。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中培养基主体为无机盐成分，在125℃下灭菌15分钟制得。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中微生物菌体葡萄糖培养液与好氧颗粒污泥的配比为1：12000，好氧颗粒污泥与废水的投放比例为1：5000，快速搅拌速度为350转/分钟，慢速搅拌速度为200转/分钟。
对比试验
分别使用实施例1-3的方法处理造纸厂排出的废水，同时以现有的造纸废水处理方法进行对照，处理同一批废水，处理前后将废水的COD、BOD值记录下来，进行比较，将处理得到的综合性结果记录如下表所示：
项目 COD去除率（%） BOD去除率（%） 废水色度降低率（%） 处理成本降低率（%）
实施例1 94.6 89.5 96.9 41.5
实施例2 95.8 90.2 96.5 42.6
实施例3 94.9 89.8 96.7 41.9
对照组 56.2 48.9 60.8 对照
由对比试验可知：本发明利用微生物降解法，将造纸废水进行分解作用，将有毒有害以及色素物质进行吸收转化，废弃料还能应用于发酵沼气的生产，实现了环保节能以及资源化的极大利用。

Claims (4)

1.一种造纸废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）培养微生物菌体
将混合菌种接种到制备好的培养基上，在28-32℃下震荡培养30-36小时，在20-25℃下静置培养20-24小时，将培养液倒入离心管中，在4500-5000转/分钟下离心8-10分钟，移除上清液，将剩余物使用PBS缓冲液冲洗2-3次，收集得到微生物菌体在5-8℃下保存备用，该培养基各成分所占含量为：牛肉膏1.5-2.0g/L、葡萄糖1.0-1.5g/L、胰蛋白胨4.5-5.5g/L、酵母粉4.0-5.0g/L、氯化钠0.5-1.0g/L，余量为通用载体；
（2）强化好氧颗粒污泥
将培养得到的微生物菌体按照1：1000的体积比放入浓度为5-7g/L的葡萄糖溶液中分散，平铺在绝干的好氧颗粒污泥上，25-30℃条件下，在100-150转/分钟下旋转培养20-24小时，将造纸废水使用酸碱调节剂调节至PH值为6.8-7.0，将得到的吸附微生物菌的好氧颗粒污泥投入到造纸废水中，加入聚合氯化铝溶液至其在废水中的浓度为0.10-0.15mg/L，常温下快速搅拌3-5分钟，再慢速搅拌15-20分钟，静置1-2小时后，过滤除去沉淀物和絮凝物；
（3）利用废弃物制备沼气
将得到的沉淀物和絮凝物研磨成粒径大小为2-4毫米，加入到发酵池中，发酵池中含有体积分数为60-70%的沼液，再添加重量百分比为10-15%的猪粪，充分搅拌后，密封，在30-35℃下发酵进行厌氧发酵，制备沼气。
2.如权利要求1所述一种造纸废水的处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述混合菌种按照体积百分比计由以下成分组成：土壤杆菌占20-30%、杆状菌占15-25%、戈登氏菌占15-20%、剩余为恶臭假单胞菌。
3.如权利要求1所述一种造纸废水的处理方法，其特征在于，步骤（1）中培养基主体为无机盐成分，在120-125℃下灭菌10-15分钟制得。
4.如权利要求1所述一种造纸废水的处理方法，其特征在于，步骤（2）中微生物菌体葡萄糖培养液与好氧颗粒污泥的配比为1：10000-12000，好氧颗粒污泥与废水的投放比例为1：4000-5000，快速搅拌速度为300-350转/分钟，慢速搅拌速度为150-200转/分钟。
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