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造纸工业白水回收及超效浅层气浮技术

  一、对造纸白水回收推广情况的历史回顾

20年前,即1979年,原轻工业部造纸局曾发文《推广造纸工业技术革新十三项新技术》,其中第一项就是“纸机封闭循环用水”新技术。当时的主要措施包括气浮法、斜板(斜管)沉淀法、多圆盘过滤机,推广最快的是射流气浮法白水回收,要求气泡直径在50um以下,每吨纸回收循环利用水超过100t,回收浆超过30kg。当时搞得最好的是苏州华盛纸厂。该厂有4台纸机全部采用了射流气浮白水回收装置,每吨纸回收水超过100t,回收浆超过30kg,并且每台纸机各自单独装备一台射流气浮,便于单独考核,促进了回收水、回收浆的充分循环利用。 射流气浮对白水回收曾发挥过一段很好的作用。但它也存在一些弱点,例如:①汽浮池较深,一般水位约2m,增加了气浮时间,降低了效率,气浮时间一般在15-30min;②气泡直径较大(约50u),容易破裂而失去气浮作用;③间歇刮浆,有些浮出物因停留时间较长、气泡破裂,气浮物会重新下沉;④一头进水,横向前进,会干扰上浮作用.以上是老式气浮的简要情况.

  二、KROFTA超效浅层气浮新技术

该技术是当今世界上最先进的白水回收技术,近几年国内引进多台用于纸机白水回收,收到很好效果。该技术的特点是①溶气水质量很高,其气泡直径一般在10um左右,这就大大增加了微气泡与悬浮物SS的接触面积和接触点,有利于上浮作用.实践证明,气泡直径越小越不易破裂,这就避免了上浮过程中及上层浮出物因气泡破裂造成悬浮物重新下沉的癖病.超效浅层气浮的第一个关键技术是溶气水的制造。其溶气罐构造独特,是其专利技术,体积很小,但溶气效果很好,这是其优于其他气浮形式的关键所在。②池子很浅,一般水位控制在600mm左右,大大缩短了气浮时间,一般3-5min即可完成气浮过程,因此气浮效率比射流深池气浮提高5倍以上。③布水均匀,且释放出的水直接上升,基本无横向流动,避免了横流对上浮作用的影响。④出浆独特,采用连续运转的回转勺式汇浆器,对上层积聚的悬浮物去除及时,且干扰很小,避免了浮出物的重新下沉。⑤释放器有特色,释放均匀,有利于提高气浮效果。⑥靠近池底部有连续运转的沉淀物清除刮板,便于沉淀物及时清除,保证了池底干净及有效气浮水深。

KROFTA技术的先进性已受到国内很多企业的重视。国内设备厂已有多家进行了消化吸收,并制造出与国外同等水平的先进设备。例如,天津禹晖科技有限公司、无锡沪东环境工程成套设备厂生产的超效浅层气浮器已在多家纸厂运行成功,SS去除率及回收水质量可与国外同类设备相媲美。无锡沪东环境工程设备厂的产品已出口美国、加拿大等地,受到国外的欢迎和好评。

  三、关于白水回收装置配备方式的意见

全厂纸机白水汇集一起,采用较大型的单台超效气浮统一处理,可减少管理人员,但其不利方面是,增加了汇集水管道的长度和阻力,以及回收水回用的输送距离,其总动力消耗较大,增加了运行成本。笔者建议:每台纸机单独配一台回收器,其优点是:①便于单独管理、单独核算,增强责任心,有利于提高回收水和回收浆的质量,可促进回收水、回收浆的循环利用;②每台纸机自收自用,可大大缩短输送管道,节约动力消耗、降低成本;③机动灵活性,一台出故障,不影响其他机台的运行;④每台纸机单独配备加回收器,则回收装置成为本台纸机的有机组成部分,便于单独核算并与专职个人经济效益挂钩,有利于回收器运行中的维护保养和提高运行效率。

  四、KROFTA超效浅层气浮器的其他用途

超效浅层气浮的主要特点是对悬浮物SS去除率很高,纸机白水含很高的有机悬浮物(高填料纸种白水中还含有高无机填料悬浮物),因此首先成功地用于纸机白水回收。为此凡是含悬浮物SS很高的废水,采用超效浅层气浮都是有效的。以熟料——废纸和商品浆为主的造纸厂,其综合废水(有的厂也称为“中段废水”)含悬浮物SS比例很高,采用超效浅层气浮加适量絮凝剂,即可达到很好的处理效果。不加絮凝剂时,SS去除率可达70%以上;加絮凝剂,SS去除率可达90%以上,高者可达95%以上。加絮凝剂不但有利于提高气浮效果,而且还可去除一些溶解性COD、BOD。这方面国内已有成功经验,如无锡龙达荣成纸业公司、上海宝华纸业公司等。

对于有自制浆的造纸厂,其中段废水的治理,传统的作法是第一级都采用沉淀法,即俗称一级沉淀,主要目的是去除悬浮物SS。但草浆废水中细小纤维、纤维碎片、杂细胞等很多,且其多数水化程度很高,不易沉淀。笔者认为,采用气浮法对其悬浮物SS的去除可能会更好、更有效,特别是一级气浮加絮凝,SS去除率可以很高,这样可以大大减少二级生化处理的负荷和运行成本。

对于碱法化学制浆而言,提高黑液提取率是降低中段水处理负荷的一个有效途径。同样,搞好白水回收,提高SS去除率,也是降低中段水(实际是全厂综合废水)处理负荷的一个有效途径。

  五、白水回收应是所有湿法造纸企业必备措施

当前,国内水资源越来越紧缺,很多城市都已发生水荒。北京今年用水已有新规定:采用限量用水,超量加高价的严厉措施。因此节约用水,提高水的循环利用率,已是当务之急。搞好白水回收循环利用,不仅可缓解造纸用水紧张的矛盾,还可减少水资源提取费及废水排放费,这是一举多得的好措施。目前,国内纸厂清水的成本多数为0.30元/t左右,高的可达0.50元/t左右,最高的达到1.00元/t左右。这足已说明浪费清水的昂贵代价。

超效浅层气浮白水回收,对每吨纸而言,可以回收50-100t水循环再用,回收每吨水的成本约0.12-0.22元,即回用1t水至少可节约0.10元以上。因此,搞好白水回收,不仅可保证造纸用水,还可降低造纸成本。

目前,国内超效浅层气浮器制造水平有些设备厂已达国际先进水平(例如,天津禹晖科技公司、无锡沪东环境工程设备厂),而价格比进口同等设备便宜一半以上。超效浅层气浮装备已完全可以国产化。因此,推广超效气浮已具备技术基础的物质基础,完全可以在全国全面推广。 六、临清银河纸业公司全厂废水治理成效显著

临清银河纸业是大型麦草浆造纸企业,而麦草浆碱回收、中段水、白水回收都是当前治污难度最大的难题。但是,该厂领导层敢于迎着困难上,决策果断,不惜高投入选用国内外先进技术设备,使全厂三部分废水——黑液、中段水、白水的回收都得到了有效治理,创造了一个麦草浆造纸厂全面治污达标的典型。

具体成果有:

①该厂100t/d麦草浆碱回收运行非常成功。今年1-6月份,该厂回收碱已超过4100t,日平均回收碱25t,月平均回收碱超过700t,回收碱综合成本1300元/t,7月份创月产780t碱新水平(吨碱综合成本已降至1100元,7月份一个月碱回收盈利28万元),全年预计回收碱可突破8000t,如能预期实现,将是100t/d麦草浆碱回收之冠。

②该厂中段水运行正常。设计能力日处理水5万t,总投资4850万元,目前处理水量已达4t万左右,出水COD300mg/L以下,BOD100mg/L以下,SS200mg/L以下。按老标准都已完全达标,按新标准COD、BOD都已达标,仅SS比新标准100mg/L高出一些。该厂计划在中段水处理场增加超效气浮器,预计SS也可达到100mg/L以下。目前,处理后的中段水已有一部分用于湿法备料洗草片,也收到了节水效果。

该厂中段水污泥脱水引进了德国虎珀公司的斜螺旋挤压脱水,污泥干度可达30%以上,这在麦草浆中段水污泥脱水方面也很先进。吨水处理成本0.60元左右,也是比较先进的。

③白水回收。该厂采用了两台国产KROFTA超效浅层气浮器,1万t/d的一台、700t/d的一台,日回收水总量已达1.8万t。SS去除率:不加絮凝剂时可达70%以上,加2×10-6的PAM时,SS去除率为90%左右,加4×10-6的PAM时,去除率为95%左右?;厥账杀荆翰患覲AM时的为0.12元/t水;加PAM2×10-6时约为0.22元/t水。该厂自备水源清水的成本在0.30元/t水以上,回收水已有经济效益。

  六、对造纸企业污水达标的思路

1、碱法化学制浆:应首先搞好碱回收,相应配备中段水治理及白水回收,才能完善地实现达标排放。

2、酸法及亚铵法制浆:首先要搞好红液的综合利用,并相应配备中段水治理及白水回收。

3、化学制浆的中段水治理应采用两级处理。即一级去除SS,沉淀法、气浮法均可;二级应采用生化法,以生物曝气为主。

4、以废纸和商品浆为主的造纸企业,可采用超效气浮加絮凝处理。

5、所有湿法造纸企业都应搞好白水回收,超效浅层气浮经实践证明效果较好。

 

摘自《纸业资讯》

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