專利名稱：一種用于造紙白水處理及回用時(shí)的砂濾無機(jī)覆膜精密過濾技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用于造紙白水處理及回用時(shí)的砂濾無機(jī)覆膜精密過濾技術(shù)，屬于環(huán)境與資源污染防治水處理技木工藝領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，節(jié)水型社會(huì)建設(shè)是我國(guó)長(zhǎng)期堅(jiān)持的戰(zhàn)略方針和國(guó)家策略。根據(jù)我國(guó)《節(jié)水型社會(huì)建設(shè)^ 一五”規(guī)劃》，到2010年要實(shí)現(xiàn)節(jié)水690億m3，其中エ業(yè)節(jié)水134億m3，占20%;單位⑶P用水量比2005年降低20%以上；單位エ業(yè)增加值用水量低于115m3，比2005年降低30%以上。造紙エ業(yè)是我國(guó)エ業(yè)用水和排水的大戶，從節(jié)水的角度來看，造紙エ業(yè)廢水具有兩重性既是廢水，同時(shí)又是某種意義上的水資源。但是目前市場(chǎng)上通常采用的造紙白 水處理工藝有限，對(duì)于鈦白粉添加劑的過濾處理非常差，使得污水處理后使用率極低，很難達(dá)到中性水的硬性指標(biāo)和處理效果。實(shí)現(xiàn)造紙エ業(yè)廢水處理再利用，對(duì)加快節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，落實(shí)節(jié)能減排目標(biāo)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)又好又快地持續(xù)發(fā)展具有很重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。

發(fā)明內(nèi)容
近五年來，我公司通過對(duì)造紙エ業(yè)廢水處理再利用進(jìn)行的不斷試驗(yàn)及研究和工程實(shí)踐考驗(yàn)，同時(shí)參考和借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)科研、設(shè)計(jì)單位及企業(yè)在造紙エ業(yè)廢水處理再利用方面的優(yōu)秀成果，在工程實(shí)踐中通過不斷的更新、完善將造紙エ業(yè)廢水處理再利用的技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行推廣后受到廣泛好評(píng)，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?，F(xiàn)將此技術(shù)エ藝流程總結(jié)概述為(I)實(shí)行清潔生產(chǎn)在エ藝生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)水和回用；(2)清濁分流生產(chǎn)回用(白水回用)；(3)廢水處理分質(zhì)回用；(4)廢水深度處理生產(chǎn)回用。一、實(shí)行清潔生產(chǎn)在造紙エ藝生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)水和回用清潔生產(chǎn)是著眼于污染預(yù)防，最大限度地減少資源和能源的消耗，提高資源和能源的利用率。近三十年來的研究和實(shí)踐表明，清潔生產(chǎn)是減少エ業(yè)污染、保護(hù)環(huán)境和資源可持續(xù)利用的根本措施。為此，在制漿造紙エ藝生產(chǎn)過程的源頭上實(shí)行清潔生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)水和水資源的有效利用，是造紙エ業(yè)廢水再生利用首先要考慮的處理技術(shù)，同時(shí)亦是采用其他處理技術(shù)時(shí)的前提。依據(jù)國(guó)內(nèi)外造紙生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展水平，同時(shí)結(jié)合我國(guó)大量的生產(chǎn)實(shí)踐和對(duì)造紙エ業(yè)生產(chǎn)節(jié)水目標(biāo)要求，我國(guó)于2002年頒布了 GB/T18916. 5-2002《造紙產(chǎn)品取水定額》，并于2005年I月I日起正式實(shí)施，隨后，還發(fā)表了“實(shí)施指南”，對(duì)我國(guó)造紙エ業(yè)生產(chǎn)的節(jié)水和減污技術(shù)措施作了詳細(xì)的闡明。為了實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，造紙企業(yè)在造紙過程中，在實(shí)行清潔生產(chǎn)エ藝實(shí)現(xiàn)節(jié)水和回用的同時(shí)，應(yīng)首先考慮和采取的必要技術(shù)處理措施包括濕法備料洗滌水循環(huán)使用；蒸煮深度脫木素技術(shù)(低卡伯值蒸煮)；粗漿洗滌和篩選封閉系統(tǒng)；氧脫木素エ藝；先進(jìn)的漂白エ藝，如采用無元素漂白(ECF)，全無氯漂白(TCF);漂白洗漿濾液逆流使用；中濃技術(shù)的應(yīng)用。隨著漿廠(包括二次纖維漿、機(jī)械漿)規(guī)模的擴(kuò)大和采用中濃氧脫木素、中濃漂白等技術(shù)，采用中濃(8 15% )設(shè)備，如中濃漿泵、中濃混合器等；堿回收蒸發(fā)站冷凝水的回用；造紙車間水的循環(huán)使用，包括設(shè)備和真空泵等冷卻水循環(huán)使用，網(wǎng)部脫出的濃白水供備漿、沖漿、漿料稀釋等回用；這些節(jié)水回用技術(shù)措施在造紙白水處理領(lǐng)域的使用。ニ、清濁分流生產(chǎn)回用(即白水回用)將造紙生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的輕度污染廢水同其他廢水分流，對(duì)輕度污染廢水進(jìn)行處理，使其達(dá)到生產(chǎn)回用，這是此技術(shù)在造紙エ業(yè)廢水處理再利用中的顯著優(yōu)勢(shì)。制漿造紙生 產(chǎn)エ藝一般由制漿、洗漿、漂白、抄紙等エ序組成。造紙廢水屬于高有機(jī)物濃度、高懸浮物含量、難降解生物的混合、有機(jī)、污染廢水。造紙廢水的水質(zhì)因制漿種類、造紙品種而異。按不同的生產(chǎn)エ序排出廢水水質(zhì)來看一般地，制漿廢水的污染最為嚴(yán)重，CODCr濃度可達(dá)4000 6000mg/l ;洗漿和漂白廢水，即中段廢水的污染程度次之，CODCr濃度為2000 3000mg/l，SS 1500 2500mg/l ;抄紙廢水即白水，為污染較輕的廢水，主要含有細(xì)小懸浮性纖維、造紙?zhí)盍虾湍承┨砑觿┑龋珻ODCr濃度為150 600mg/l，SS為500 1500mg/l，其中抄紙廢水即白水中的SS主要由紙漿纖維組成，可以作為資源加以回收利用。因此，根據(jù)造紙エ藝不同生產(chǎn)エ序排出廢水的污染特點(diǎn)，可以將污染較輕的白水同污染嚴(yán)重的制漿廢水和污染比較嚴(yán)重的中段廢水分流。一般地，白水經(jīng)單獨(dú)處理后出水CODCr濃度為80 120mg/l，SS為100mg/l以下，可以重新回用到抄紙生產(chǎn)エ序用于沖網(wǎng)、沖毯等，經(jīng)白水處理分離的纖維回收利用，而制漿廢水和中段廢水進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放。目前此技術(shù)通過我公司不斷研發(fā)、改進(jìn)、完善技術(shù)已趨于成熟、使用安全、可靠。造紙白水處理的技術(shù)原理主要是機(jī)械物理分離和物理化學(xué)處理。例如在紙機(jī)車間設(shè)置壓カ篩、振動(dòng)篩、盤片過濾等設(shè)備，兼具纖維回收和白水處理；在工程上，通常采用溶氣氣浮和加藥溶氣氣浮等，氣浮裝置一般采用傳統(tǒng)的深槽溶氣氣浮或者高效淺層氣浮。在采用清濁分流生產(chǎn)回用的技術(shù)路線時(shí)應(yīng)注意進(jìn)ー步拓寬回用水的用途，例如白水經(jīng)處理后不僅用于紙機(jī)的沖網(wǎng)、沖毯等，同時(shí)還可以根據(jù)不同的情況，用于碎漿、調(diào)漿、制漿噴淋平衡水等，以實(shí)現(xiàn)最大限度的利用水資源。三、廢水處理分質(zhì)回用將經(jīng)過廢水處理后達(dá)標(biāo)排放的部分廢水，回用到對(duì)水質(zhì)要求不高的生產(chǎn)エ序或其他用途，以實(shí)現(xiàn)造紙廢水處理后再利用，是降低造紙生產(chǎn)水耗的有效技術(shù)措施?，F(xiàn)有的造紙企業(yè)一般多采用ニ級(jí)生化處理措施，但國(guó)家相關(guān)規(guī)定中規(guī)定的ー級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的污染物排放濃度為=CODCr彡IOOmg/1, B0D5彡30mg/l, SS彡70mg/l, PH6 9。在2008年8月I日之后，執(zhí)行的是GB3544-2008《造紙エ業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)造紙エ業(yè)廢水的污染物排放濃度要求有進(jìn)ー步的提高，規(guī)定ー級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的污染物排放濃度為CODCr ( 80mg/l, B0D5 ( 20mg/l, SS ( 50mg/l，這就對(duì)造紙エ業(yè)廢水處理分質(zhì)回用技術(shù)的產(chǎn)生、使用創(chuàng)造了條件。
對(duì)于已經(jīng)達(dá)到了造紙エ業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的造紙廢水可以按照造紙生產(chǎn)不盡相同的用水要求分質(zhì)回用，例如(I)用作碎漿、調(diào)漿生產(chǎn)用水。 碎漿、調(diào)漿用水對(duì)水質(zhì)要求不高，尤其是廢紙制漿造紙的碎漿、調(diào)漿用水，一般地，CODCr≤400 800mg/l ；SS≤100 150mg/l ;即可滿足要求，所以經(jīng)ー級(jí)混凝沉淀處理后的出水應(yīng)可回用。(2)洗漿、沖網(wǎng)用水。洗漿、沖網(wǎng)用水對(duì)水質(zhì)要求較高，一般地，要求CODCr彡IOOmg/1 ；B0D5彡30mg/l ；SS彡30mg/l。造紙廢水ニ級(jí)生化處理出水再經(jīng)過過濾和消毒等處理之后，進(jìn)ー步去除SS和改善衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)后即可滿足回用要求。(3)廢水處理內(nèi)部的藥品制備、脫水機(jī)沖網(wǎng)、場(chǎng)地沖洗以及消防用水等，可以采用經(jīng)過濾后的造紙廢水ニ級(jí)生化處理出水。(4)用作エ業(yè)雜用水。例如沖洗地面、沖洗便廁、水力除渣、緑化、建筑施工、景觀用水等，一般地，這類用水對(duì)水質(zhì)的要求不高，造紙廢水經(jīng)過ニ級(jí)強(qiáng)化處理后即可滿足此類再生回用水的水質(zhì)要求。從技術(shù)層面上考慮，只要對(duì)造紙生產(chǎn)用水根據(jù)不同的用途在不同的エ序加以細(xì)分，設(shè)置相應(yīng)的回用水管道系統(tǒng)，采用砂濾無機(jī)覆膜精密過濾技術(shù)對(duì)造紙エ業(yè)廢水處理分質(zhì)回用是可行的。一般地，實(shí)行造紙廢水處理分質(zhì)回用后，廢水再生回用率可達(dá)到30%左右。以寧波中華紙業(yè)為例，據(jù)測(cè)算目前毎日排放廢水量為30000余噸，經(jīng)處理后，其中10000噸實(shí)現(xiàn)回用，主要用于灰底板紙生產(chǎn)以及沖洗、綠化、消防等用水，其余20000余噸達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)后排入受納水體。由此可見，此項(xiàng)處理技術(shù)不僅可以節(jié)約水資源，實(shí)現(xiàn)水資源的有效利用，又可減少清水用量，降低生產(chǎn)成本。因此，在實(shí)現(xiàn)造紙エ業(yè)廢水處理再利用的同時(shí)應(yīng)充分考慮廢水處理分質(zhì)回用。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說明圖I造紙エ業(yè)白水處理再利用整體エ藝流程2無機(jī)覆膜高速過濾器正面視3無機(jī)覆膜高速過濾器俯視4無機(jī)覆膜高速過濾器側(cè)視5無機(jī)覆膜高速過濾器エ藝原理圖
I.自動(dòng)三通閥；2.進(jìn)水管；3.電控箱；4.無機(jī)覆膜；5.砂濾層 圖6進(jìn)出水水質(zhì)情況監(jiān)測(cè)表；其中SS表示水中懸浮物。
圖7進(jìn)出水濁度情況監(jiān)測(cè)表
具體實(shí)施例方式如圖I所示，造紙白水即抄紙エ段廢水，它來源于造紙車間紙張抄造過程。白水主要含有細(xì)小纖維、填料、涂料和溶解了的木材成分，以及添加的膠料、濕強(qiáng)劑、防腐劑等，以不溶性COD為主，可生化性較低，其加入的防腐劑有一定的毒性。白水水量較大，但其所含的有機(jī)污染負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蒸煮黑液和中段廢水。現(xiàn)在幾乎所有的造紙廠造紙車間都采用了部分或全封閉系統(tǒng)以降低造紙耗水量，節(jié)約動(dòng)力消耗，提高白水回用率，減少多余白水排放。根據(jù)我公司在水處理方面的經(jīng)驗(yàn)以及在造紙白水處理方面的研發(fā)試驗(yàn)效果，最好用物理方法去除生產(chǎn)白水中的鈦 白粉(TiO2)、纖維等，如篩分、沉淀，粗濾、精濾等エ藝。同時(shí)還要避免設(shè)備效率恢復(fù)困難或過多的人工清洗問題。如圖2、圖3所示，在白水進(jìn)入過濾設(shè)備之前，需在濾料表層涂覆一層無機(jī)膜，目的是防止濾料的板結(jié)和設(shè)備部件產(chǎn)生附著膜。沉淀池出水通過過濾設(shè)備時(shí)，水中的懸浮物被截留在過濾介質(zhì)表層。當(dāng)過濾系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，過濾介質(zhì)表層被截留的懸浮物不斷增カロ，通量降低，進(jìn)出水壓差増大，過濾設(shè)備就要進(jìn)行反洗。其中反洗為自動(dòng)反洗，即當(dāng)PLC接到反沖洗信號(hào)時(shí)，與反洗相關(guān)的各個(gè)閥門自動(dòng)打開，進(jìn)入反洗過程。自動(dòng)反洗時(shí)間為3min/次，反洗水量80L/次。當(dāng)需要延長(zhǎng)反洗時(shí)間時(shí)，可以手動(dòng)設(shè)置反洗按鈕即可。如圖4所示上述白水及回用水經(jīng)過砂濾無機(jī)覆膜技術(shù)處理以后水質(zhì)的SS指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。如圖5所示上述白水及回用水經(jīng)過砂濾無機(jī)覆膜技術(shù)處理以后水質(zhì)濁度的指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。從上述圖示可以看出砂濾無機(jī)覆膜技術(shù)完全可以滿足造紙白水處理及回用的各項(xiàng)指標(biāo)要求，同時(shí)最大限度實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保，此技術(shù)及設(shè)備易于操作、管理簡(jiǎn)便。綜上所述本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)如下①無機(jī)覆膜劑隨砂濾器進(jìn)水進(jìn)入砂濾器，在濾床表面形成均勻覆膜。②無機(jī)覆膜過濾精度高，經(jīng)無機(jī)覆膜處理后的砂濾器過濾精度高達(dá)2 μ m,最大程度上截流造紙白水中存在的細(xì)微纖維及添加剤，大大提高了造紙白水就地回用生產(chǎn)線的水質(zhì)。③無機(jī)覆膜層截留的污染物隨過濾系統(tǒng)沖洗排出。④無機(jī)覆膜劑為間斷投加，從而降低白水處理成本。⑤無機(jī)覆膜技術(shù)在造紙白水處理中實(shí)現(xiàn)了中水回用，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)節(jié)能減排的目標(biāo)，同時(shí)還產(chǎn)生了不可忽視的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.一種用于造紙白水處理及回用時(shí)的砂濾無機(jī)覆膜精密過濾技術(shù)，是以砂濾為基礎(chǔ)進(jìn)行無機(jī)覆膜，無機(jī)覆膜劑以加藥形式通過進(jìn)水管道進(jìn)入過濾系統(tǒng)。在砂濾器表面形成均勻的覆膜，通過砂濾濾床截流覆膜劑，使覆膜劑形成無機(jī)覆膜用于截流細(xì)微纖維及造紙白水生產(chǎn)過程中所使用的添加劑鈦白粉；此技術(shù)最突出的創(chuàng)新就是通過此砂濾無機(jī)覆膜技術(shù)在有效解決造紙白水鈦白粉污染問題的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了合理回用，為企業(yè)減少了用水費(fèi)用，降低了對(duì)環(huán)境污染，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無機(jī)覆膜劑隨砂濾器進(jìn)水進(jìn)入砂濾器，在濾床表面形成均勻覆膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無機(jī)覆膜技術(shù)增強(qiáng)了砂濾器截流懸浮物的能力，提高了過濾精度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無機(jī)覆膜層截留的污染物隨過濾系統(tǒng)廢水沖洗排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無機(jī)覆膜劑為間歇性投加，以降低運(yùn)行成本。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無機(jī)覆膜技術(shù)在造紙白水處理中，實(shí)現(xiàn)了中水回用，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)節(jié)能減排的目標(biāo)，產(chǎn)生了不可忽視的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。
全文摘要
目前，此種用于造紙白水處理及回用時(shí)的砂濾無機(jī)覆膜精密過濾技術(shù)通過我公司不斷研發(fā)、改進(jìn)、完善技術(shù)已趨于成熟、使用安全、可靠。此技術(shù)原理主要是機(jī)械物理分離和物理化學(xué)處理。例如在紙機(jī)車間設(shè)置壓力篩、振動(dòng)篩、盤片過濾等設(shè)備，兼具纖維回收和白水處理；在工程上，通常采用溶氣氣浮和加藥溶氣氣浮等，氣浮裝置一般采用傳統(tǒng)的深槽溶氣氣浮或者高效淺層氣浮。將造紙生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的輕度污染廢水同其他廢水分流，對(duì)輕度污染廢水進(jìn)行處理，使其達(dá)到生產(chǎn)回用，這是此項(xiàng)技術(shù)在造紙工業(yè)廢水處理再利用中的顯著優(yōu)勢(shì)。白水經(jīng)此項(xiàng)技術(shù)處理后不僅可用于紙機(jī)的沖網(wǎng)、沖毯等，同時(shí)還可以根據(jù)不同的情況，用于碎漿、調(diào)漿、制漿噴淋平衡水等，以實(shí)現(xiàn)最大限度的利用水資源。
文檔編號(hào)B01D36/00GK102671463SQ20111005333
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者孫高生, 葛永昌 申請(qǐng)人:北京泰格昌環(huán)保工程有限公司