CN105776381A - 回收纤维、造纸添加剂的造纸厂废水的蒸馏及热回收系统 - Google Patents

Abstract

一种回收纤维、造纸添加剂的造纸厂废水的蒸馏及热回收系统，包括废水池、填料式蒸馏塔、板式蒸馏塔和冷凝器，所述填料式蒸馏塔设置有与废水池连通的进水管道，填料式蒸馏塔的顶端出气口通过蒸汽管道连接到冷凝器，填料式蒸馏塔的底端出液口通过液体管道连接到板式蒸馏塔，板式蒸馏塔的顶端出气口通过蒸汽管道连接到冷凝器，板式蒸馏塔的底端出液口连接到车间的供水系统；冷凝器排出的热空气输送到换热器，经过所述换热器的热空气通过气体管道连接到板式蒸馏塔和填料式蒸馏塔的进气口；冷凝器排出的水，输送到工业用水车间。本发明能同时实现造纸废水中造纸纤维和造纸添加剂的分离和分别回收使用，同时能够回收废水处理过程中的热能，避免了水浪费和热能浪费。

Description

回收纤维、造纸添加剂的造纸厂废水的蒸馏及热回收系统

技术领域

本发明涉及一种处理造纸厂废水的蒸馏及热回收系统，涉及工业废水处理领域，和工业热能回收环保领域。

背景技术

水是生命之源，世界性的水匮乏问题越来越严重，节约用水一直被提倡，作为用水大户的工业生产行业，更应该做好工业用水的减排，提高水的循环利用率，避免工业用水的浪费。

同时，环境污染问题也日趋严重，提高环保意识，减少污染物，尤其是工业生产的污染物的排放，是造成环境污染的重要原因之一，如何处理工业污染源的排放成为减少环境污染的一个重要措施。

造纸行业是一个污染水源排放严重的行业，造纸过程需要使用大量的水，传统的造纸厂排放大量污染水源，对水质和土壤都会产生污染，还有产生大量的难闻的气味。造纸厂排放的废水中含有造纸过程中残留在废水中的造纸纤维，造成造纸纤维的流失和浪费；造纸厂的废水中还含有造纸添加剂，大部分的造纸添加剂是不可挥发的，会残留在土壤或污水中，排放在环境中会造成长时间无法消除的污染。

造纸行业也是一个需要消耗大量热能的行业，造纸废水中含有热能，直接排放也存在热能浪费的问题。

发明人经过检索发现专利号为2009100012690，专利名称为造纸废水的处理方法的发明专利公开了通过过滤、沉砂、絮凝沉淀，以及分离回用步骤的造纸废水处理方法，其发明点在于在絮凝剂添加至待处理中水中进行絮凝沉淀前，对占总用量70—90%重量的絮凝剂进行脱盐处理，达到目的是以较低的成本处理高盐分含量的造纸废水，而且能达到令人满意的结果。没有涉及到污水的蒸馏处理，以及蒸馏处理的热回收问日，在工业应用上，依据存在应用领域狭小，不能适用于较宽范围的造纸废水的处理。

发明人还检索到一篇专利号为2009100012703，专利名称为造纸废水的处理方法的发明专利，该专利公开了利用过滤、絮凝沉淀、QA2O处理，以及深度处理，该专利的发明点在于使用QA2O处理处理工艺代替常规的生化处理方法，达到节约成本，处理效果好，工艺简单的有益效果。但是这样的工艺需要使用大量的化学药剂，残留在处理后的废水中，且处理后的废水的水量与处理前没有减少，是一种不能有效分离出较为纯净的水的方法。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种处理造纸厂废水的蒸馏及热回收系统，本发明的蒸馏系统通过多级蒸馏法将造纸厂废水的水分蒸发出来，能够有效分离出干净的水，避免废水直接排放污染环境，和能让水分再次利用，使得水能够循环使用，符合环保理念，同时也是对水资源的充分利用，避免水资源浪费；本发明公开的热回收系统是用来回收造纸厂废水蒸发后水蒸气中的热量，避免热能浪费。

一种处理造纸厂废水的蒸馏及热回收系统，包括废水池、填料式蒸馏塔、板式蒸馏塔和冷凝器，其特征是所述填料式蒸馏塔设置有与废水池连通的进水管道，所述填料式蒸馏塔的顶端出气口通过蒸汽管道连接到冷凝器，所述填料式蒸馏塔的底端出液口通过液体管道连接到板式蒸馏塔的进液口，板式蒸馏塔的顶端出气口通过蒸汽管道连接到冷凝器，所述板式蒸馏塔的底端出液口连接到车间的供水系统。

所述冷凝器排出的热空气输送到换热器，经过所述换热器的热空气通过气体管道连接到板式蒸馏塔和填料式蒸馏塔的进气口；冷凝器排出的水，输送到工业用水车间。

所述填料式蒸馏塔有两个，所述两个填料式蒸馏塔的进液口分别设置有与废水池连通的进水管道。

所述两个填料式蒸馏塔的进水管道上设置有一个三通阀，所述三通阀的两个端口与所述两个填料式蒸馏塔的进水管道连通，所述三通阀的另一端口连通一根连接到废水池的废水管道，所述三通阀接通所述的废水管道和所述两个填料式蒸馏塔的进水管道中的任一个，或者同时切断所述废水管道和所述两个填料式蒸馏塔的进水管道。

所述两个填料式蒸馏塔的底端出液口连接的液体管道同时与一个三通阀的两端连接，此三通阀的另一端设置有连通到板式蒸馏塔进液口的进液管道，此三通阀连通板式蒸馏塔的进液管道与所述两个填料式蒸馏塔的底端出液口分别连接的液体管道中的任一个，或者同时切断所述板式蒸馏塔的进液管道与所述两个填料式蒸馏塔的底端出液口分别连接的液体管道。

所述两个填料式蒸馏塔的顶端蒸汽管道通过一个三通阀连接到一根一级总蒸汽管道的两端，所述一级总蒸汽管道的另一端通过三通管分别连接来自板式蒸馏塔的蒸汽管道和连接到冷凝器的蒸汽管道。

本发明是将废水的蒸馏处理和蒸馏处理处理过程中的热能回收利用结合一体的系统，不仅是减少了环境污染，同时还实现水的循环利用，以及热能的回收利用，避免工业热能的浪费，是一个环保的污水处理系统。

本发明通过填料式蒸馏塔和板式蒸馏塔将来自造纸车间的废水进行多级蒸馏，能够分离出废水中的造纸纤维，将废水中的造纸添加剂浓缩回收，用于造纸添加剂的制备工艺，不仅将废水再次利用，而且能够将废水中的纤维和造纸添加剂回收利用，也节省了资源的浪费，避免了造纸废水随意排放、污染环境。

附图说明

图1是本发明的连接状态示意图，

附图标记列表：1—废水池，2—填料式蒸馏塔，3—板式蒸馏塔，4—冷凝器，5—进水管道，6—蒸汽管道，7—废水管道，8—液体管道，9—进液管道，10—三通阀，11—一级总蒸汽管道，12—水泵，13—三通管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

附图进作为本发明的一个具体实施例，图1是本发明的连接状态示意图，由图可见，本发明的废水蒸馏处理的设备连接关系，以及废水的处理流向和热能在各设备间的流向。废水池1中盛放工业造纸长排放出来的废水，是工业造纸废水的临时存放水池，废水池1可以在为在地面上挖成的下陷式水池，也可以是完全隐瞒在地下的水池，前者制作成本简单，后者很方便通过在水池的四壁、底部和顶部铺设保温材料来实现保温的功能，避免废水中的热能浪费，同时也能有效地防止废水中散发出来的难闻的气体影响周围的空气。因为废水的后续处理均是在高温环境中进行，保持废水自身含有的热能可以提高后续处理的热能消耗，提高处理效果。

废水池1中的废水经过废水管道7与三通阀10连接，三通阀10的两个出水端分别与连接到两个填料式蒸馏塔2进水管道5连接，废水管道7上的水泵12提供动力将废水池1中的废水泵送到两个填料式蒸馏塔2中的一个，三通阀10能调节废水管道7只能与两个分别连接到两个填料式蒸馏塔2的进水管道5中的一个接通。废水从填料式蒸馏塔2的侧壁上部的进液口进入塔内，废水从上而下流过，经过填料，并且与从填料式蒸馏塔2侧壁下部输入的热空气对流，废水经热空气后，吸收热能蒸发，形成水蒸气从填料式蒸馏塔2顶部的出气口进入蒸汽管道，由于造纸废水中含有大量的造纸纤维，经过填料时，造纸纤维会停留在填料上，也使得从填料式蒸馏塔2底部出液口排出的废水中含有的造纸纤维减少，当更换另一个填料式蒸馏塔2进行蒸馏时，可以将填料上停留有大量造纸纤维的填料式蒸馏塔2进行水冲洗，用干净的水冲洗，得到干净的含有造纸纤维的水，这样的水可以用来输送到制浆车间，用来调配纸浆，造纸纤维再次进入到纸浆中，避免废水中的造纸纤维跟随废水被排放掉，减少造纸纤维的浪费，资源充分利用。

经过填料式蒸馏塔2的废水中的造纸纤维减少了，但是从填料式蒸馏塔2出液口排出的废水中含有造纸添加剂的量并未减少，绝大部分的造纸添加剂为不可挥发的可溶性的化学药剂，从填料式蒸馏塔2的出液口排出的经过一次蒸馏的水，再次被输送到板式蒸馏塔3，在板式蒸馏塔3中，水分大量蒸发，从板式蒸馏塔3底部出液口排出的水中含有造纸添加剂的浓度很高，可以输送到造纸车间的药剂调配区域，用做药剂调配的水，同时也避免了造纸添加剂直接排放到环境中造成水污染或者土壤污染。

从填料式蒸馏塔2和板式蒸馏塔3的顶部出气口排出的大量蒸汽通过蒸汽管输送到冷凝器4，水蒸气在冷凝器4中冷凝成水，同时释放出大量的热，通过冷凝器4的气体进口向冷凝器4中输入正常的空气，从冷凝器4的气体出口会排出含有热量的热空气，将热空气输送到热交换器，热空气在热交换器中实现热交换，达到填料式蒸馏塔2和板式蒸馏塔3的蒸发条件所需的高温热空气，然后输送到填料式蒸馏塔2和板式蒸馏塔3的进气口，输送到填料式蒸馏塔2和板式蒸馏塔3中，在填料式蒸馏塔2和板式蒸馏塔3中对废水进行蒸馏。通过冷凝器4对填料式蒸馏塔2和板式蒸馏塔3的排放出的水蒸气的热回收，避免了大量的热能浪费。从冷凝器4出水口排出的水，也是含有一定热能的水，可以输送到车间，供热水系统或温水系统使用，不仅实现了水的再次利用，也实现了热能的充分利用。

两个填料式蒸馏塔2的底端出液口连接的液体管道8同时与一个三通阀10的两端连接，此三通阀10的另一端设置有连通到板式蒸馏塔3进液口的进液管道9，此三通阀10连通板式蒸馏塔3的进液管道9与所述两个填料式蒸馏塔2的底端出液口分别连接的液体管道8中的任一个，或者同时切断所述板式蒸馏塔3的进液管道9与所述两个填料式蒸馏塔2的底端出液口分别连接的液体管道8。此三通阀调节10调节处于工作状态的填料式蒸发塔2的底部连通的液体管道8与板式蒸馏塔3的进液管道9连通。

从板式蒸馏塔3中底部的出液口排出的水是含有热能的热水，输送到车间的热水系统被再次吸收热能以后，再输送到造纸添加剂的调配区域工造纸添加剂调配使用。

从填料式蒸馏塔2和板式蒸馏塔3顶部的出气口排出的蒸汽分别通过蒸汽管道6传送，此两根蒸汽管道6同时连接到一个三通阀10的两个端口，此三通阀10的另一个端口连接一个一级总蒸汽管道11，此一级总蒸汽管道11的另一端连接三通管13，此三通管13的另外两个端口连接来自板式蒸馏塔3的蒸汽管道6和输送到冷凝器4的蒸汽管道6。此三通阀10能调节此两根蒸汽管道6只能有一个与一级总蒸汽管道11接通，此接通关系与两个填料式蒸馏塔2的工作关系对应，此三通阀10控制一级总蒸汽管道11与正在处于工作状态的填料式蒸馏塔2连通，正在处于工作状态的填料式蒸馏塔2产生水蒸气，在有填料式蒸馏塔2工作的时候，板式蒸馏塔3也处于工作状态，他们产生的蒸汽通过三通管13同时输送到一根连接到冷凝器4的蒸汽管道6，同时输送给冷凝器4。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (1)

1.一种处理造纸厂废水的蒸馏及热回收系统，包括：废水池（1）、填料式蒸馏塔（2）、板式蒸馏塔（3）和冷凝器（4），其特征是所述填料式蒸馏塔（2）设置有与废水池（1）连通的进水管道（5），所述填料式蒸馏塔（2）的顶端出气口通过蒸汽管道（6）连接到冷凝器（4），所述填料式蒸馏塔（2）的底端出液口通过液体管道（8）连接到板式蒸馏塔（3）的进液口，板式蒸馏塔（3）的顶端出气口通过蒸汽管道（6）连接到冷凝器（4），所述板式蒸馏塔（3）的底端出液口连接到车间的供水系统；

所述冷凝器（4）排出的热空气输送到换热器，经过所述换热器的热空气通过气体管道连接到板式蒸馏塔（3）和填料式蒸馏塔（2）的进气口；冷凝器（4）排出的水输送到工业用水车间；

所述两个填料式蒸馏塔（2）的进水管道（5）上设置有一个三通阀（10，所述三通阀（10）的两个端口与所述两个填料式蒸馏塔（2）的进水管道（5）连通，所述三通阀（10）的另一端口连通一根连接到废水池（1）的废水管道（7），所述三通阀（10）接通所述两个填料式蒸馏塔（2）的进水管道（5），同时切断所述的废水管道（7）和所述两个填料式蒸馏塔（2）的进水管道（5）；

所述两个填料式蒸馏塔（2）的顶端蒸汽管道（6）通过一个三通阀（10）连接到一根一级总蒸汽管道（11）的两端，所述一级总蒸汽管道（11）的另一端通过三通管（13）分别连接来自板式蒸馏塔（3）的蒸汽管道（6）和连接到冷凝器（4）的蒸汽管道（6）；

从填料式蒸馏塔（2）和板式蒸馏塔（3）的顶部出气口排出的大量蒸汽通过蒸汽管输送到冷凝器（4），水蒸气在冷凝器4中冷凝成水，同时释放出大量的热，通过冷凝器（4）的气体进口向冷凝器（4）中输入正常的空气，从冷凝器（4）的气体出口会排出含有热量的热空气，将热空气输送到热交换器，热空气在热交换器中实现热交换，达到填料式蒸馏塔（2）和板式蒸馏塔（3）的蒸发条件所需的高温热空气，然后输送到填料式蒸馏塔（2）和板式蒸馏塔（3）的进气口，输送到填料式蒸馏塔（2）和板式蒸馏塔（3）中，在填料式蒸馏塔（2）和板式蒸馏塔（3）中对废水进行蒸馏；通过冷凝器（4）对填料式蒸馏塔（2）和板式蒸馏塔（3）的排放出的水蒸气的热回收。