專利名稱：造紙污水殘渣間歇壓氣脫水工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保技術(shù)或造紙污水殘渣脫水處理技術(shù)，具體地說是一種造紙污水殘渣間歇壓氣脫水工藝。
目前大多數(shù)中小型造紙廠多采用草漿造紙，雖然采用農(nóng)作物的桔桿作為造紙原料從造紙成本上計算能省一些，但是生產(chǎn)草漿后的廢水廢渣很難處理，已對周圍環(huán)境造成嚴重的破壞，為此各國的環(huán)境保護部門已做出對環(huán)境污染嚴重的中小造紙廠關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)和限期治理污染的決定，大多數(shù)中小型造紙廠從生產(chǎn)和環(huán)境保護的兩方面考慮，加強對造紙廢水廢渣的處理已是當務(wù)之急。目前多數(shù)造紙企業(yè)普遍采用在冶金、礦山企業(yè)中使用的，凈化能力較高的箱式壓濾機進行造紙廢液廢渣的人工靜態(tài)脫水，但是在實際使用中來看，因脫水介質(zhì)的不同，因而脫水效率相差10-20倍，但是目前還無處理造紙廢水廢渣的專用脫水設(shè)備。
本發(fā)明的目的是提供一種利用現(xiàn)有的箱式壓濾機處理造紙污水殘渣的間歇壓氣脫水工藝。
本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的，我們知道，造紙黑液和中段水經(jīng)物化絮凝法處理所得的殘渣為無定形絮狀沉淀，帶有凝膠性質(zhì)，極難過濾?，F(xiàn)有的箱式壓濾機過濾工藝為單一壓力恒定流量入料，采用大壓力，小流量，加長入料時間獲得成形濾餅，濾餅中的含水量高達70-80％然后，再用強氣流干燥脫水，這樣濾餅的水分可降至60％左右，但平均一個工作循環(huán)時間長達12-24小時。
附

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的脫水工藝特性曲線；從特性曲線中可以看出，初始入料30分鐘內(nèi)的脫水率最高達峰值為A點，A點后脫水率隨時間延長而遞減，1小時后脫水率降低30％，2小時后降至50％，一直保持到入料結(jié)束。入料初期到入料終止脫水率下降90％。造成過濾效率大幅度下降的原因是在靜壓力下被處理的殘渣通過濾布將水濾出，濾渣掛在濾布表面上逐步形成濾餅，但濾餅延濾布的垂直方向上各厚度處的空隙度是不一樣的，緊靠濾布的這層濾餅孔隙度最小，過濾阻力最大，又具有可壓縮性，特性曲線告訴我們，在濾布表面的這層濾餅尚沒有形成硬化層時，其脫水效率最高，一旦形成厚而硬的濾餅，則脫水效率直線下降，為此，不考慮過濾介質(zhì)特性和濾餅形成的機理，一味延長入料時間或單純體高入料壓力而獲得成型濾餅都是根不經(jīng)濟的工藝手段。
通過對現(xiàn)有脫水工藝特性曲線的研究和造紙污水濾渣的濾餅成型機理研究，采用間歇、變量、變壓入料脫水工藝最為科學合理；附圖2為造紙污水殘渣間歇壓氣脫水工藝特性曲線。
從附圖2的間歇壓氣脫水工藝特性曲線可以看出，半小時內(nèi)采用低壓大流量泵入料量，入料量Q曲線達到峰值后改用高壓低流量泵入料半小時，此時濾布表面已形成硬化后的濾餅，(入料壓力以虛線表示)然后用空氣壓縮機通過出液口向箱式壓濾機的濾板中鼓入0.7-0.8MPa的壓縮空氣，使濾布帶著硬化后濾餅與濾板分離，由于濾餅隨濾布的位移使硬化后的濾餅離開濾布，此后再啟動大流量低壓泵進行二次入料10-20分鐘，然后再改用高壓泵第流量入料20-40分鐘，再用高壓空氣鼓入使硬化后的濾餅位移，以此類推反復操作4-7次，隨著反復次數(shù)的增加，高壓低流量入料的時間逐漸加長，直至入料量降至最低為止，一般約7個小時即可卸餅，所用時間只有現(xiàn)有技術(shù)的1/3。因而實現(xiàn)了使用普通的箱式壓濾機完成造紙殘渣的脫水，即提高了工作效率、節(jié)約了能源，拓寬了普通箱式壓濾機在處理造廢水紙污染領(lǐng)域的應(yīng)用。
本發(fā)明的造紙污水殘渣間歇壓氣脫水工藝，周期性使用低壓大流量和高壓低流量雙泵間歇入料及氣體反沖濾餅，以加快入料速度，減少入料時間提高箱式壓濾機的工作效率，箱式壓濾機開始啟動低壓泵大流量入料，然后由壓濾機自動變量泵送裝置將低壓入料泵與壓濾機相接的入料口自動向高壓泵的入料口切換，由高壓泵低流量入料，最后由空氣壓縮機向濾布與濾板之間鼓入高壓空氣反沖濾餅完成一個入料周期，反復操作數(shù)個周期后停止入料壓濾卸餅。
反復操作的周期數(shù)一般為4-7，最經(jīng)濟的為5，低壓泵入料壓力控制在0.28MPa，高壓泵入料壓力控制在0.8MPa，高低壓泵的入料流量視箱式壓濾機的濾板面積而定，低壓大流量入料時間開始為30分鐘，以后每個周期為20分鐘，高壓低流量入料時間以入料流量下降到最低點為止，反沖氣體的壓力控制在0.7MPa，時間控制在2-5分鐘。
在本發(fā)明的工藝中，由壓濾機自動變量泵送裝置控制每一周期高、低壓入料泵的入料切換，該裝置是由三通雙向變量送料閥、高壓泵1及低壓泵2構(gòu)成，高壓泵1及低壓泵2的出料口和三通雙向變量送料閥的高、低壓進料口3、4相接，三通雙向變量送料閥的出料口5和壓濾機相接。
三通雙向變量送料閥是由閥體6、閥板7構(gòu)成，閥體6中設(shè)有閥腔8、高壓進料口3、低壓進料口4及出料口5，高壓進料口3、低壓進料口4及出料口5和閥腔8相通，閥板7由絞鏈9固定在閥腔8之中位于高壓進料口3與低壓進料口4之間，在三通雙向變量送料閥的出料口5上設(shè)有排液旁通電磁閥10。
附圖3為壓濾機自動變量泵送裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
實施例以濾板面積為340M2，90塊濾板，擠壓力為125噸的箱式壓濾機為例，低壓泵的規(guī)格為壓力0.28MPa，流量167M3/小時；高壓泵的規(guī)格為壓力0.8MPa，流量25M3/小時；空氣壓縮機的壓力為0.7MPa，風量為7M3/分鐘。
操作步驟；第一次入料，啟動低壓泵(0.25MPa)入料30分鐘，三通雙向變量送料閥自動切換由高壓泵入料(0.8MPa)入料30分鐘，停止入料，入料管上的電磁旁通閥自動打開，啟動空氣壓縮機反吹濾餅3分鐘。
笫二次入料，啟動低壓泵(0.25MPa)入料10分鐘，三通雙向變量送料閥自動切換由高壓泵入料(0.8MPa)入料50分鐘，停止入料，入料管上的電磁旁通閥自動打開，啟動空氣壓縮機反吹濾餅5分鐘。
以后重復第二次操作4-7次，總需要時間月在7小時左右。具體重復次數(shù)要看高壓入料量的下降極限而定，一般入料量下降至3M3/h時，即可停止入料壓濾卸餅。
壓濾機自動變量泵送裝置在本發(fā)明的工藝中的作用為啟動壓濾機程序自動控制電路，程序自動控制電路啟動低壓泵開始低壓大流量入料，高壓泵不工作，料液從低壓泵的出口經(jīng)三通雙向變量送料閥的低壓進料口進入閥腔，閥腔中的閥板在液體的壓力下向高壓進料口轉(zhuǎn)動將高壓進料口封閉，料液從三通雙向變量送料閥的出料口進入壓濾機。當?shù)蛪罕盟土现?0-80％時，低壓泵的入料量降低，低壓泵的工作電流增大，程序自動控制電路中的電流互感器產(chǎn)生控制信號使高壓泵啟動，低壓泵停止工作，高壓泵將料液從高壓進料口送進三通雙向變量送料閥的閥腔，閥板在料液的作用下將低壓進料口封閉，料液經(jīng)三通雙向變量送料閥的出料口送進壓濾機。當料液中的固體物質(zhì)在壓濾機中的濾布形成濾餅后，高壓泵的入料流量降低，高壓泵的工作電流增加，檢測高壓泵的電流互感器感應(yīng)出控制信號，此時程序自動控制電路中的繼電器將高壓泵電源切斷，高壓泵入料停止，空氣壓縮機啟動工作，從壓濾機的排液出口壓入高壓空氣，使濾布帶著濾餅位移，迫使濾餅離開濾布，當高壓空氣壓入的同時，濾布間的殘渣液體回流，設(shè)在入料管上的電磁閥在空氣壓縮機啟動的同時打開將回流殘渣液體放出，氣體反沖濾餅結(jié)束，程序自動控制電路自動啟動低壓泵開始進行第二入料周期的操作。進幾個周期的入料工作結(jié)束后，啟動開框器打開濾板卸出濾餅即完成一個壓濾過程。
本發(fā)明的造紙污水殘渣間歇壓氣脫水工藝和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有設(shè)計合理、使用方便、效果顯著、節(jié)能降耗等特點，是普通箱式壓濾機在造紙污水處理技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用的一大突破，為廣大中小造紙廠的擴大生產(chǎn)、增產(chǎn)增收和治理環(huán)境污染提供了有力的保障，因而，具有很好的推廣使用價值。
權(quán)利要求
1.造紙污水殘渣間歇壓氣脫水工藝，包括周期性使用低壓大流量和高壓低流量雙泵間歇入料及氣體或液體反沖破餅，以加快入料速度，減少入料時間提高箱式壓濾機的工作效率，其特征在于箱式壓濾機開始啟動低壓泵大流量入料，然后由壓濾機自動變量泵送裝置將低壓入料泵與壓濾機相接的入料口自動向高壓泵的入料口切換，由高壓泵低流量入料，最后由空氣壓縮機向濾布與濾板之間鼓入高壓空氣反吹濾餅完成一個入料周期，反復操作數(shù)個周期后停止入料壓濾卸餅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙污水殘渣間歇壓氣脫水工藝，其特征在于反復操作的周期數(shù)一般為4-7，最經(jīng)濟的為5，低壓泵入料壓力控制在0.28MPa，高壓泵入料壓力控制在0.8MPa，高、低壓泵的入料流量視箱式壓濾機的濾板面積而定，低壓大流量入料時間開始為30分鐘，以后每個周期為10分鐘，高壓低流量入料時間控制在30-50分鐘，以入料流量下降到最低點為準，反沖氣體的壓力控制在0.7MPa，時間控制在3-5分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙污水殘渣間歇壓氣脫水工藝，其特征在于由壓濾機自動變量泵送裝置控制每一周期高、低壓入料泵的入料切換，該裝置是由三通雙向變量送料閥、高壓泵及低壓泵構(gòu)成，高壓泵及低壓泵的出料口和三通雙向變量送料閥的高、低壓進料口相接，三通雙向變量送料閥的出料口和壓濾機的入料口相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的造紙污水殘渣間歇壓氣脫水工藝，其特征在于三通雙向變量送料閥是由閥體、閥板構(gòu)成，閥體中設(shè)有閥腔、高壓進料口、低壓進料口及出料口，高壓進料口、低壓進料口及出料口和閥腔相通，閥板由絞鏈固定在閥腔之中，位于高壓進料口與低壓進料口之間，在出料口上設(shè)有排液旁通電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種造紙污水殘渣間歇壓氣脫水工藝,周期性使用低壓大流量和高壓低流量雙泵間歇入料及氣體反吹濾餅以加快入料速度,減少入料時間,提高箱式壓濾機工作效率。該造紙污水殘渣間歇壓氣脫水工藝和現(xiàn)有技術(shù)相比,具有設(shè)計合理、使用方便、效果顯著、節(jié)能降耗等特點,是普通箱式壓濾機在造紙污水處理技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用的一大突破,為大中小造紙廠在擴大生產(chǎn)、增產(chǎn)增收和治理環(huán)境污染方面提供了技術(shù)上的有力保障,因而,具有很好的推廣使用價值。
文檔編號D21C9/00GK1174912SQ9710602
公開日1998年3月4日 申請日期1997年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月12日
發(fā)明者曹光春, 于培江, 李德安, 王文平, 李 根, 張建林, 韓昌忠, 劉敬田 申請人:山東光華紙業(yè)集團有限公司, 山東省泰安市華南企業(yè)(集團)總公司