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From: 浙江杰能環保科技設備有限公司
造紙生產過程中用水很多,生產1t紙約需水300~500m3,在造紙廢水中,不僅含有大量造紙原料(約有20%原料隨廢水流失),而且含有大量化學藥品及其他雜質,所以如果造紙廢水不經處理任意排放,會對水體造成極大的危害。
造紙廠污水如何處理,我們只有在了解其特點的基礎上才能選擇出合適的處理方法和工藝。
造紙污水的特點
1、蒸煮木漿(或草漿)所生成的廢液,又稱黑液。
2、打漿機和精漿機排出的污水,稱打漿污水。
3、造紙機污水,其中可以直接使用的稱為白水。
這些污水中含有的主要污染有以下幾種:
1、懸浮物 包括可沉降懸浮物和不可沉降懸浮物,主要是纖維和纖維細料(即破碎的纖維碎片和雜細胞)
2、易生物降解有機物 包括低分子量的半纖維素、甲醇、乙酸、甲酸、糖類等。
3、難生物降解有機物 主要來源于纖維原料中所含的木質素和大分子碳水化合物。
4、毒性物質 黑液中含有的松香酸和不飽和脂肪酸等。
5、酸堿毒物 堿法制漿污水ph值為9~10;酸法制漿污水ph值為1.2~2.0.
6、色度 制漿污水中所含殘余木質素是高度帶色的。
基本處理方法
廢紙造紙污水的SS、COD濃度較高,COD則由非溶解性COD和溶解性COD兩部分組成,通常非溶解性COD占COD組成總量的大部分,當污水中SS被去除時,絕大部分非溶解性COD同時被去除。因此,廢紙造紙污水處理要解決的主要問題是去除SS和COD。
廢紙造紙污水中的BOD5值較低,BOD5與COD的比值一般為0.15~0.25,可生化性較差。混凝處理方法只能去除部分BOD5,絕大部分BOD5的去除主要應采用生化方法解決。
1、 氣浮或沉淀法
采用氣浮或沉淀方法,通過投加混凝劑,可去除絕大部分SS,同時去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD和BOD5。其典型的處理工藝流程如下:
污水→篩網→集水池→氣浮或沉淀→排放
氣浮和沉淀均為物化處理方法,處理效果與選用的設備、工藝參數、混凝劑等有關,其COD去除率一般高于制漿中段水的COD去除率,通常能達到70%~85%。對噸紙污水排放量>150m3、濃度較低的中小型廢紙造紙企業,通過氣浮或沉淀處理,出水水質指標可達到或接近國家排放標準。
2、 污泥處置與綜合利用
回收漿料
造紙過程中漿料的流失不可避免,做好流入污水中的廢漿回收有兩個好處:一是回收的漿料可回用于造紙或外售作為低檔紙的原料,產生直接經濟效益;二是降低污水處理負荷,減少藥劑消耗。
廢漿的回收,一般采用篩網微濾,用60~70目尼龍網或機械格柵,篩網的規格和材質的選用與水質有關,如生產涂布白板紙污水的纖維比較細小,需要選用細篩網,但太細則過水效果差,影響污水處理量。一般機械格柵的柵距在0.15~0.25mm時,截留纖維效果最佳,SS去除率為30%~50%,COD去除率為20%~30%,既能滿足過水量的需要,又能達到提高回收率的目的。
污泥脫水
污水經物化、生物方法處理后,其中的懸浮物有90%以上分離出來成為污泥。通常原料廢紙有5%左右進入污水,噸紙將產生70~80kg的絕干污泥,折合:氣浮污泥(沉淀濃縮污泥)含水率97%,污泥量約2.3~2.6t/t紙;機械脫水后污泥含水率75%左右,干污泥量約0.3~0.4t/t紙;自然干化污泥含水率較高,污泥量>0.7t/t紙。
一、投資成本:
如需要處理的原水為2000m3/天,生產8~10 t/d干污泥量的污水處理廠,濃縮為含固率3%——5%左右泥水混合物(不同行業不同處理工藝水中懸浮液會有差別)時,即為300m3/天左右泥水混合物;使用一臺LWJ350型離心機就可以滿足生產需求,LWJ350型離心機設計處理量4~15m3/h,出廠價約11萬/臺。一臺一米帶式壓濾機至少十幾萬,它的處理量為4~12m3/h左右。一臺120㎡的自動拉板式板框壓濾機價格近十萬,處理量為3~10m3/h左右。
二、運行成本:
1、絮凝劑消耗量
在離心機內,由于離心力場很大,細小的污泥也能與水分離,所以絮凝劑的投加量較少,一般混合污泥脫水時的加藥量為:1.2 kgtds左右,污泥回收率為95% 以上,脫水后泥餅的含水率為65%~80%;而帶濾機為了提高處理量,濾帶不能織得太密,為防止細小的污泥漏網,需投加較多的絮凝劑,以使污泥形成較大絮團,一般混合污泥脫水時的加藥量大于3 kgtds,污泥回收率為90%左右,脫水后泥餅含水率80%左右。
臥螺離心脫水機的投藥量比帶式壓濾機的投藥量要節省很多,且臥螺離心脫水機所用藥的分子量低,價格便宜,帶式壓濾機所用藥的分子量高,價格貴。一臺一米帶式壓濾機一天工作8個小時用藥量一般在四到五公斤;一臺350型臥螺離心脫水機一天工作8個小時用藥量在二到三公斤,視物料污泥性質而定,離心機對很多物料甚至可以不加藥就能取得較好的處理效果。比如:造紙、毛紡、乙炔氣渣、人蓄糞類、礦山尾砂等粗顆粒容易沉淀的物料,不需要絮凝劑,而帶式壓濾機就不行;這就大大降低了加藥和處理成本。
2、用電、水消耗量
離心機在使用時電耗比帶式機高三到四個千瓦,按每天工作八小時計算每天多三十元。而離心機在整個脫水過程中,不需要水沖洗。只是停機時用少量水沖洗一下內腔即可。而帶式壓濾機就不同,一臺一米帶式壓濾機每天需要六七十立方的水進行濾帶反沖洗。這些反沖洗的水再回流沉淀池重新處理,按每立方水2.5元的處理成本每天就增加至少150元的成本,如用自來水反沖洗成本更高,兩者相比每天可節省120元的費用,一年至少可節省四萬元。板框壓濾機在處理完污泥,就要對濾布進行清洗,不然就影響處理效果,增長處理時間,費時費力。
3、勞動力消耗量
臥螺離心機勞動強度小,自動化程度高,操作簡單,一人可同時管理2~3臺機組,因為離心機脫水設備自動化程度高,占地面小,設備操作簡單;帶式壓濾機操作繁雜,操作工人的技術要求高,一般1~2人管理1~2臺機組;板框壓濾機操作簡單但勞動強度較大、工作環境條件差,一般2人管理1~2臺機組,操作工人待遇要求較高。如按80元人天計算,臥螺離心機為80元天臺,帶式壓濾機為160元天臺,板框壓濾機100~160元天臺。
三、使用維護成本:
臥螺離心脫水機易損件少,只有V型皮帶、軸承會損壞,如更換國產軸承也不過幾百元,而我公司的軸承都采用日本進口軸承NSK或者SKF,在日常使用過程中,只需經常更換潤滑油,做好日常保護即可,在客戶的使用反饋來看,我公司的軸承更換周期一般在1——3年;帶式壓濾機易損件多,因開放式作業的特點,轉軸、齒輪、軸承及濾帶等被污水腐蝕和運轉磨損嚴重,易損壞,維修更換需幾千甚至上萬元;板框壓濾機濾布會破損,更換也需幾千元;板框壓濾機如果進料壓力過高,則濾布易破損、濾板會變形。
四、舉例(運行費用的計算):
假設:
計算參數依據:帶機投藥量3 kg(t干泥)計,單機處理電耗以0.7 Kwm3 泥漿計,運行過程反沖洗水用量為,沖洗水:污泥漿為1:1;臥螺離心機投藥量以2 kg(t干泥)計,單機處理電耗以1.1Kwm3 泥漿計,沖洗水以2m3d計。
計算價格依據:電價0.8元kW,水價1.5元m3(用二沉池水時電耗、物耗折算水價以0.5m3計算),帶機藥價30元kg,離心機藥價20元kg。
以日進入污水2000方,生產8~10 t/d干污泥量的污水處理廠為例。干污泥量為10 t/d,需處理的泥漿含固量為3%(濃縮后污泥),則需處理的泥漿量為10 td÷3%=333 m3 d,脫水后泥餅含固率≥20%。計算得:
帶式壓濾機:
藥費為 3 kgt×10 td×30元kg =900元d
電費為 0.7Kwm3×333 m3 d ×0.8元/kW =186.48元d
水費為 0.5元/m3×333 m3d =166.5元d
則帶機的日運行費用為Σ =900+186.48+166.5=1252.98元d。
臥螺離心機:
藥費為 2 kgt×10 td×20元kg =400元d
電費為 1.1Kwm3×333 m3 d ×0.8元kW =293.04元d
水費為 1.5元m3×2 m3 d =3元d
則臥螺離心機的日運行費用為Σ =400+293.04+3=696.04元d。
計算結果:
每天運行費差額:1252.98元d-696.04元d =556.58元d。
1年以300 d運行計,年運行費差額=556.58元d×300d=166974元人民幣。
即1年運行費帶機比離心機多支付大約16.7萬元人民幣。
因此,根據上述分析可知:污泥脫水從原理上分析,采用離心機比帶機更合適;離心機由于離心力場大、分離效率高、對污泥的絮凝要求比帶機低,所以藥耗低、藥價便宜、運行費用低,回收率和脫水效果好。
五、對污水性質的適應性:
離心機對污水性質適應性較強,不管哪種污水它都能適應處理,有的不加藥處理,有的加少量藥能處理;特別對于一些帶油性、帶脂肪性、粘糊性較大的污泥,由于離心機是利用泥和水的比重差,通過比重力大幾千倍的離心力,使泥水快速沉降分離,固對其處理性能較好,沒有污泥堵塞現象。其它二種設備完成難度就很大;濾帶或濾布容易被污泥堵住,并且不容易清洗;固污泥顆粒過細有油性有粘度時,帶式壓濾機和板框壓濾機就不容易處理。
七、安裝:
離心機質量可靠、性能穩定,安裝操作方便,不需底腳螺絲固定,只要做一個普通基礎將設備擺上,接上進料管即可運行。離心機占用空間小,安裝調試簡單,配套設備僅有加藥裝置和污泥進料泵、出料輸送機,整機全密封操作,車間環境好;而帶機占地面積大,配套設備除加藥裝置和污泥進料泵、出料輸送機外,還需沖洗泵,空壓機,污泥調理器等,敞開式運行,整機密封性差,高壓清洗水霧和臭味污染環境,如管理不好,會造成泥漿四溢。
八、操作:
離心機可連續工作,連續進出料,勞動強度低,一人可同時操作多臺離心機設備,運行前設置好污泥的濃度、污泥量、加藥量等指標,即可自動連續的處理污泥;離心機在脫水過程中當進料濃度變化時,轉鼓和螺旋的轉差和扭矩會自動跟蹤調整;而帶濾機在脫水過程中當進料濃度變化時,帶速、帶的張緊度、加藥量、沖洗水壓力均需調整,自動控制程序較多,操作要求較高;板框壓濾機勞動強度較大。
九、 工作環境:
離心機整個脫水過程在封閉狀況下進行,工作環境好;而帶濾機是在敞開條件下工作,氣味到處散發,場地、環境二次污染嚴重。板框機在長時間壓干污泥后就要一塊一塊板的卸污泥,費時費力,工作環境較差,若選用自動拉板卸料式壓濾機,則較好。
十、維修:
離心機主要易損壞是軸承,若操作人員按規定對軸承加潤滑油和定期維護保養,就不易損壞,其它沒有什么易損件。帶式壓濾機它是敞開的,一些傳動部分都直接接觸污水,容易損壞,如濾帶跑偏,濾帶容易磨損,更換濾帶增加維護成本。板框壓濾機濾布易損壞,需更換。
十一、占地面積:
一臺LWJ350離心機占地面積5~6㎡左右;一臺一米帶濾機的面積9-12㎡;一臺板框壓濾機的占地面積面積12-15㎡;對一些廠房較緊缺的單位,使用離心機,更加合適。
針對不通過造紙法的污水,以及污水的性質,我們公司有不同長徑比,不同螺距的造紙淤泥脫水設備,這樣大大提高高對造紙淤泥的適應性,以及設備的處理能力!
造紙廠污水處理設備,造紙廠污泥脫水設備,造紙廠污水壓泥脫水機使用現場情況: