[发明专利]造纸污水残渣间歇压气脱水工艺

说明书

本发明涉及一种环保技术或造纸污水残渣脱水处理技术，具体地说是一种造纸污水残渣间歇压气脱水工艺。

目前大多数中小型造纸厂多采用草浆造纸，虽然采用农作物的桔杆作为造纸原料从造纸成本上计算能省一些，但是生产草浆后的废水废渣很难处理，已对周围环境造成严重的破坏，为此各国的环境保护部门已做出对环境污染严重的中小造纸厂关、停、并、转和限期治理污染的决定，大多数中小型造纸厂从生产和环境保护的两方面考虑，加强对造纸废水废渣的处理已是当务之急。目前多数造纸企业普遍采用在冶金、矿山企业中使用的，净化能力较高的箱式压滤机进行造纸废液废渣的人工静态脱水，但是在实际使用中来看，因脱水介质的不同，因而脱水效率相差10-20倍，但是目前还无处理造纸废水废渣的专用脱水设备。

本发明的目的是提供一种利用现有的箱式压滤机处理造纸污水残渣的间歇压气脱水工艺。

本发明的目的是按以下方式实现的，我们知道，造纸黑液和中段水经物化絮凝法处理所得的残渣为无定形絮状沉淀，带有凝胶性质，极难过滤。现有的箱式压滤机过滤工艺为单一压力恒定流量入料，采用大压力，小流量，加长入料时间获得成形滤饼，滤饼中的含水量高达70-80％然后，再用强气流干燥脱水，这样滤饼的水分可降至60％左右，但平均一个工作循环时间长达12-24小时。

附图1为现有技术的脱水工艺特性曲线；

从特性曲线中可以看出，初始入料30分钟内的脱水率最高达峰值为A点，A点后脱水率随时间延长而递减，1小时后脱水率降低30％，2小时后降至50％，一直保持到入料结束。入料初期到入料终止脱水率下降90％。造成过滤效率大幅度下降的原因是：在静压力下被处理的残渣通过滤布将水滤出，滤渣挂在滤布表面上逐步形成滤饼，但滤饼延滤布的垂直方向上各厚度处的空隙度是不一样的，紧靠滤布的这层滤饼孔隙度最小，过滤阻力最大，又具有可压缩性，特性曲线告诉我们，在滤布表面的这层滤饼尚没有形成硬化层时，其脱水效率最高，一旦形成厚而硬的滤饼，则脱水效率直线下降，为此，不考虑过滤介质特性和滤饼形成的机理，一味延长入料时间或单纯体高入料压力而获得成型滤饼都是根不经济的工艺手段。

通过对现有脱水工艺特性曲线的研究和造纸污水滤渣的滤饼成型机理研究，采用间歇、变量、变压入料脱水工艺最为科学合理；

附图2为造纸污水残渣间歇压气脱水工艺特性曲线。

从附图2的间歇压气脱水工艺特性曲线可以看出，半小时内采用低压大流量泵入料量，入料量Q曲线达到峰值后改用高压低流量泵入料半小时，此时滤布表面已形成硬化后的滤饼，(入料压力以虚线表示)然后用空气压缩机通过出液口向箱式压滤机的滤板中鼓入0.7-0.8MPa的压缩空气，使滤布带着硬化后滤饼与滤板分离，由于滤饼随滤布的位移使硬化后的滤饼离开滤布，此后再启动大流量低压泵进行二次入料10-20分钟，然后再改用高压泵第流量入料20-40分钟，再用高压空气鼓入使硬化后的滤饼位移，以此类推反复操作4-7次，随着反复次数的增加，高压低流量入料的时间逐渐加长，直至入料量降至最低为止，一般约7个小时即可卸饼，所用时间只有现有技术的1/3。因而实现了使用普通的箱式压滤机完成造纸残渣的脱水，即提高了工作效率、节约了能源，拓宽了普通箱式压滤机在处理造废水纸污染领域的应用。

本发明的造纸污水残渣间歇压气脱水工艺，周期性使用低压大流量和高压低流量双泵间歇入料及气体反冲滤饼，以加快入料速度，减少入料时间提高箱式压滤机的工作效率，箱式压滤机开始启动低压泵大流量入料，然后由压滤机自动变量泵送装置将低压入料泵与压滤机相接的入料口自动向高压泵的入料口切换，由高压泵低流量入料，最后由空气压缩机向滤布与滤板之间鼓入高压空气反冲滤饼完成一个入料周期，反复操作数个周期后停止入料压滤卸饼。

反复操作的周期数一般为4-7，最经济的为5，低压泵入料压力控制在0.28MPa，高压泵入料压力控制在0.8MPa，高低压泵的入料流量视箱式压滤机的滤板面积而定，低压大流量入料时间开始为30分钟，以后每个周期为20分钟，高压低流量入料时间以入料流量下降到最低点为止，反冲气体的压力控制在0.7MPa，时间控制在2-5分钟。

在本发明的工艺中，由压滤机自动变量泵送装置控制每一周期高、低压入料泵的入料切换，该装置是由三通双向变量送料阀、高压泵1及低压泵2构成，高压泵1及低压泵2的出料口和三通双向变量送料阀的高、低压进料口3、4相接，三通双向变量送料阀的出料口5和压滤机相接。