本發(fā)明屬于廢水處理，尤其涉及一種制漿堿回收黑液蒸發(fā)污冷凝水除臭及資源化回用方法。

背景技術(shù)：

1、制漿造紙行業(yè)是國內(nèi)企業(yè)用水大戶，由于產(chǎn)能的擴(kuò)大，用水量的絕對(duì)值相應(yīng)地愈來愈大。因此，制漿造紙企業(yè)的節(jié)水減排和節(jié)能降耗工作尤為重要。

2、制漿造紙堿回收黑液蒸發(fā)產(chǎn)生的高溫污冷凝水主要來自于蒸發(fā)工段，還有少量的污冷凝水來自于制漿車間。這些污冷凝水若能回用于生產(chǎn)制漿造紙，將節(jié)省大量清水資源，降低廢水處理系統(tǒng)負(fù)荷和投資運(yùn)行成本，直接減輕環(huán)境污染。另外，生產(chǎn)成漿過程需要分階段保溫漂白，溫度一般控制在60-80℃，所以生產(chǎn)用水需要從常溫升溫至40-60℃，這部分能耗巨大。而制漿造紙堿回收黑液蒸發(fā)產(chǎn)生的污冷凝水水溫一般≥70℃，存在巨大的熱能回用價(jià)值，若將這部分熱能充分利用，將會(huì)大大降低熱能損耗。

3、制漿造紙堿回收黑液蒸發(fā)產(chǎn)生的污冷凝水成分復(fù)雜，由于漿紙業(yè)生產(chǎn)工藝及木材原料的特殊性，水中含有懸浮物、堿水、纖維、樹脂、果泥、木材溶出物等等，水體混濁拌有臭味，氣味等級(jí)(≥3.0，《與食品接觸的紙及紙板—感官分析第1部分氣味》en?1230-1)、ph、電導(dǎo)率、色度、濁度和cod等嚴(yán)重超標(biāo)。而臭味因子會(huì)對(duì)食品卡紙、紙杯原紙、高檔白卡等產(chǎn)品的成漿品質(zhì)造成極大的影響，因此，生產(chǎn)回用水氣味等級(jí)指標(biāo)為≤0.5(《與食品接觸的紙及紙板—感官分析第1部分氣味》en?1230-1)。要使冷凝水滿足回用要求，必須降低氣味等級(jí)、ph、電導(dǎo)率、色度、濁度和cod等。

4、污冷凝水中的臭味因子主要是吡啶及酚醛類物質(zhì)(如甲酚、鄰甲氨基苯酚、二甲氧基苯酚、香草醛、愈創(chuàng)木酚、間苯二酚、苯酚等)，其致臭基團(tuán)主要有不飽和官能團(tuán)(如苯環(huán)、氮雜苯環(huán)等)、含氧官能團(tuán)(如羥基(-oh)、醛基(-cho)、酯基(-coor)、羰基(-co)、羧基(-cooh)等)。其中，吡啶是六元雜環(huán)化合物(又稱氮苯)，有惡臭，無色或微黃色液體，能與水、醇、醚、石油醚、苯、油類等多種溶劑混溶。2017年，who國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布致癌清單，列入2b類致癌物。吡啶及其衍生物比苯穩(wěn)定，反應(yīng)性比苯低，一般不易發(fā)生硝化、鹵化、磺化等反應(yīng)。屬“缺π”雜環(huán)，吡啶環(huán)上的電子云密度低，一般不易被氧化。在特殊催化氧化條件下可發(fā)生氧化反應(yīng)，生成n-氧化物。

5、膜分離凈化是指利用膜的選擇透過性能將離子、分子或某些微粒從水中分離的過程。膜分離溶液時(shí)，溶質(zhì)通過膜的方法稱為滲析，溶劑通過膜的方法稱為滲透。根據(jù)溶質(zhì)或溶劑透過膜的推動(dòng)力和膜種類不同，膜分離法通?？梢苑譃殡姖B析、反滲透、超濾及微濾。而吡啶及酚醛類等具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)極性較小，苯酚及其衍生物表現(xiàn)為負(fù)分離，酚類或一些低分子量有機(jī)化合物會(huì)使醋酸纖維素膨脹降低膜的水通量，因此膜分離法對(duì)其脫除率不高。所以必須先將吡啶及酚醛類等物質(zhì)進(jìn)行氧化分解處理，再通過膜分離凈化，才能提升除臭效果。

6、臭氧和自身分解產(chǎn)生的新生態(tài)氧原子、水中形成的羥基自由基·oh，這些強(qiáng)氧化性物質(zhì)能使水體中致臭基團(tuán)(如吡啶及酚醛類物質(zhì))和發(fā)色基團(tuán)的化合鍵斷裂生成低分子量的物質(zhì)，降低氣味等級(jí)、色度和cod等。這種氧化分解的處理方式能將吡啶及酚醛類物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)，更有利于下一步膜分離凈化處理。臭氧形成氧化性極強(qiáng)的羥基自由基·oh，與有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，具有反應(yīng)速率快、無選擇性等優(yōu)點(diǎn)。與臭氧作為單獨(dú)氧化劑相比，臭氧在協(xié)同氧化劑、催化劑或其他條件的作用下能夠形成更多的·oh，更快氧化有機(jī)物，因此，為使臭氧能得到更高效的利用，通常會(huì)使用一些協(xié)同氧化劑及催化劑加快反應(yīng)速率，提升處理效果。

7、因此，為使制漿造紙堿回收黑液蒸發(fā)產(chǎn)生的高溫污冷凝水得以資源化利用，需要選擇合適的工藝技術(shù)進(jìn)行處理，使其達(dá)到生產(chǎn)用水要求，同時(shí)增加熱能回收效益，降低生產(chǎn)能耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種制漿堿回收黑液蒸發(fā)污冷凝水除臭及資源化回用方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種制漿堿回收黑液蒸發(fā)污冷凝水除臭及資源化回用方法，包括以下步驟：

4、s1換熱：制漿造紙堿回收黑液蒸發(fā)后產(chǎn)生的高溫污冷凝水進(jìn)入換熱工段，利用換熱設(shè)備進(jìn)行降溫，將污冷凝水水溫降至一定溫度；

5、s2機(jī)械過濾除雜：經(jīng)過s1換熱后的污冷凝水送入機(jī)械過濾工段，通過機(jī)械過濾設(shè)備進(jìn)行初步過濾除雜，降低污冷凝水的濁度、色度及cod；

6、s3協(xié)同氧化除臭：經(jīng)過s2機(jī)械過濾除雜后的污冷凝水送入?yún)f(xié)同氧化除臭工段，通過氧化除臭設(shè)備對(duì)污冷凝水進(jìn)行協(xié)同氧化除臭，將污冷凝水中致臭有機(jī)物分子的臭味基團(tuán)、發(fā)色基團(tuán)的化合鍵斷裂，使深色惡臭水體氧化為淺色或無色微臭水體，從而降低污冷凝水的氣味等級(jí)、ph、色度、濁度及cod；

7、s4氣脫調(diào)節(jié)：經(jīng)過s3協(xié)同氧化除臭后的污冷凝水送入氣脫調(diào)節(jié)工段，通過氣脫調(diào)節(jié)設(shè)備，將污冷凝水中殘留的臭氧及二氧化碳等氣體脫除，同時(shí)調(diào)節(jié)水體ph；

8、s5膜分離凈化：經(jīng)過s4氣脫調(diào)節(jié)后的污冷凝水送入膜分離凈化工段，通過分離設(shè)備將s4協(xié)同氧化除臭工段產(chǎn)生的低分子量的有機(jī)物離子、分子或某些微粒從污冷凝水中分離，進(jìn)一步降低污冷凝水氣味等級(jí)、色度、濁度、電導(dǎo)率和cod；

9、s6熱能回收：經(jīng)過s5膜分離凈化后得到的產(chǎn)水通過熱能回收設(shè)備回收到s1的換熱設(shè)備中，通過換熱設(shè)備進(jìn)行換熱升溫回用。

10、進(jìn)一步，所述s3中，通過氧化除臭設(shè)備對(duì)污冷凝水采用氣液兩相、氣液固三相逆流反應(yīng)進(jìn)行協(xié)同氧化除臭。

11、進(jìn)一步，所述的氣相為臭氧或具有氧化性功能的微納米粒徑氣泡，液相為污冷凝水和協(xié)同氧化劑的均相混合溶液，固相為催化劑填料。

12、進(jìn)一步，所述s1中，換熱設(shè)備包括一級(jí)換熱器、二級(jí)換熱器；高溫污冷凝水從一級(jí)換熱器熱側(cè)進(jìn)水口進(jìn)入，通過一級(jí)換熱器進(jìn)行一級(jí)降溫，再從一級(jí)換熱器熱側(cè)出水口排出，從二級(jí)換熱器的熱側(cè)進(jìn)水口進(jìn)入二級(jí)換熱器，進(jìn)行二級(jí)降溫，再從二級(jí)換熱器的熱側(cè)出水口排出。

13、進(jìn)一步，所述s2中，所述的機(jī)械過濾設(shè)備包括過濾器；所述的過濾器進(jìn)水口與二級(jí)換熱器熱側(cè)出水口連接，污冷凝水從二級(jí)換熱器的熱側(cè)出水口進(jìn)入過濾器進(jìn)行一級(jí)過濾除雜。

14、進(jìn)一步，所述s3中，氧化除臭設(shè)備包括催化氧化裝置、臭氧投加裝置；所述的催化氧化裝置包括催化氧化塔、協(xié)同氧化劑投加裝置、循環(huán)泵、射流器、氣體收集排放裝置、尾氣破壞器；所述的催化氧化塔內(nèi)設(shè)有催化劑填料；污冷凝水從機(jī)械過濾設(shè)備的出水口進(jìn)入催化氧化塔，通過設(shè)于機(jī)械過濾器和催化氧化塔連接管路上的協(xié)同氧化劑投加裝置投入?yún)f(xié)同氧化劑，使污冷凝水先與協(xié)同氧化劑混合，再進(jìn)入催化氧化塔，同時(shí)通過臭氧投加裝置將微納米級(jí)的臭氧氣泡通入催化氧化塔，再通過循環(huán)泵和射流器對(duì)催化氧化塔內(nèi)進(jìn)行射流曝氣，進(jìn)行氣液兩相協(xié)同逆流氧化及氣液固三相協(xié)同逆流催化氧化反應(yīng)；反應(yīng)后的污冷凝水排出，殘留的臭氧氣體富集在塔頂，通過設(shè)于塔頂?shù)奈矚馐占欧叛b置收集并排放至尾氣破壞器進(jìn)行處理。

15、進(jìn)一步，所述s4中，氣脫調(diào)節(jié)設(shè)備包括氣脫塔、噴淋裝置、鼓風(fēng)機(jī)；所述的氣脫塔內(nèi)設(shè)有液體分散填料層；污冷凝水從催化氧化塔出水口進(jìn)入設(shè)于氣脫塔頂部的噴淋裝置，通過噴淋裝置進(jìn)入氣脫塔內(nèi)，同時(shí)通過與塔體底部連接的鼓風(fēng)機(jī)對(duì)塔體進(jìn)行鼓風(fēng)，利用氣液兩相、氣液固三相傳質(zhì)原理將污冷凝水中殘留氣體脫除，氣體從塔頂排出。

16、進(jìn)一步，所述s5中，分離設(shè)備包括保安過濾器、高壓泵、膜分離裝置；污冷凝水從氣脫塔排水口進(jìn)入保安過濾器，進(jìn)行二級(jí)過濾除雜，再通過高壓泵將二級(jí)過濾除雜后的污冷凝水進(jìn)入膜分離裝置中進(jìn)行分離，得到濃水和凈化后的產(chǎn)水，并將濃水排出。

17、進(jìn)一步，所述s6中，熱能回收設(shè)備包括產(chǎn)水緩沖罐、產(chǎn)水輸送泵；產(chǎn)水從膜分離裝置中進(jìn)入產(chǎn)水緩沖罐，再通過產(chǎn)水輸送泵輸送至一級(jí)換熱器的冷側(cè)進(jìn)水口，通過一級(jí)換熱器進(jìn)行升溫，再從一級(jí)換熱器的冷側(cè)出水口輸送至生產(chǎn)回用水管。

18、本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為：

19、1.本發(fā)明通過換熱、機(jī)械過濾除雜、協(xié)同氧化除臭、氣脫調(diào)節(jié)、膜分離凈化和熱能回收，將制漿造紙堿回收黑液蒸發(fā)高溫污冷凝水進(jìn)行除臭祛味，顯著降低氣味等級(jí)、色度、濁度、ph、電導(dǎo)率和cod等，處理后的污冷凝水出水水質(zhì)穩(wěn)定，氣味等級(jí)由≥3.0降至≤0.5，除臭效果顯著，出水指標(biāo)滿足食品卡紙、紙杯原紙、高檔白卡等對(duì)水質(zhì)有極高要求的制漿工段。通過回收工序?qū)a(chǎn)水進(jìn)行資源回收再利用，可實(shí)現(xiàn)約75％污冷凝水的再生回用，節(jié)約清水資源，并有效減輕污水處理系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷，增加熱能回收效益，降低生產(chǎn)能耗。既能回收污冷凝水熱量又能使其重新回到生產(chǎn)中，節(jié)約了能源、水資源和污水處理成本，避免直排，減少環(huán)境污染。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，除臭和節(jié)能減排效果顯著。

20、2.本發(fā)明所述工藝的目的是針對(duì)現(xiàn)有制漿造紙堿回收黑液蒸發(fā)產(chǎn)生的污冷凝水水質(zhì)特點(diǎn)，以低成本、高效率的方法完成污冷凝水的除臭及回用，尤其適合已建或老舊項(xiàng)目的技改升級(jí)，提升紙品品質(zhì)，為生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。