CN105936581A - 一种无机絮凝剂，无机絮凝剂的制备方法及利用该无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于造纸行业造纸污泥脱水领域，涉及一种无机絮凝剂，无机絮凝剂的制备方法及利用该无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺，新型无机絮凝剂包括聚乙烯醇溶液、大密度颗粒粉末和无机絮凝剂细粉末，并给出了新型无机絮凝剂的制备以及利用该新型无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺。本发明脱水成本低，脱水效率高，脱水后污泥含水量低，避免了无机絮凝剂的絮凝颗粒小，有机絮凝剂还会吸水溶胀等缺点，因此具有极好的推广价值。

Description

一种无机絮凝剂，无机絮凝剂的制备方法及利用该无机絮凝 剂的造纸污泥脱水工艺
技术领域
本发明属于造纸行业造纸污泥脱水领域，尤其涉及一种无机絮凝剂，无机絮凝剂的制备方法及利用该无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺。
背景技术
中国是个造纸大国，造纸过程中产生的造纸污泥一直以来都是造纸行业和国家环保部门最头疼的事情，也产生了各种各样的造纸污泥处理方法，但前提是在处理过程中首先要脱除造纸污泥中的水分，也因此产生了很多的脱水处理方法和工艺，但是基本就是加絮凝剂絮凝沉降后再脱水，絮凝剂分为无机絮凝剂和有机絮凝剂，不是单独使用就是混合使用或分开使用，无机絮凝剂絮凝的颗粒小沉降慢，有机絮凝剂絮凝颗粒大，但是有机絮凝剂吸水溶胀的水分难以脱除，而且采用有机絮凝剂脱水时的污泥滤饼滤水性极差，造成压滤时间长，效率低。
发明内容
本发明针对上述的问题，设计了一种造纸污泥脱水效率高、效果好的无机絮凝剂，无机絮凝剂的制备方法及利用该无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，
一种新型无机絮凝剂，按重量份数包括：
聚乙烯醇溶液 2-10份
5目-110目大密度颗粒粉末 4-70份
大于200目无机絮凝剂细粉末 2-50份；
一种制备所述新型无机絮凝剂的方法，具体包括以下步骤:
a、将大密度颗粒粉末加入到聚乙烯醇溶液中，润湿到大密度颗粒粉末外壁上均匀黏附一层聚乙烯醇溶液，得到润湿的大密度颗粒粉末A；
b、再把大于200目无机絮凝剂细粉末加入到A中混合搅拌，使A的表面黏附一层无机絮凝剂粉末，得到包裹有无机絮凝剂的大密度颗粒粉末B；
c、将B放到流化床干燥机内进行干燥，干燥后的粉末即为新型无机絮凝剂。
作为优选，所述聚乙烯醇溶液为聚乙烯醇与水组成的聚乙烯醇水溶液，所述聚乙烯醇与水的比例为：
聚乙烯醇 1-10份
水 10-50份；
所述聚乙烯醇溶液制备方法为：把聚乙烯醇加入水中不断搅拌30-60分钟，再持续搅拌加热到93-98℃，保温2-3小时，即得到聚乙烯醇溶液。
作为优选，所述大密度颗粒粉末为天然矿砂颗粒粉末或工业生产过程中产生的无机颗粒粉末；使用过程中使用其中的一种，这样由于密度相对一致有利于沉降时间的控制。
作为优选，所述无机絮凝剂为氯化铝、硫酸铁、氯化铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚合氯化硫酸铁、聚磷氯化铁或硫酸铝钾中至少一种，本发明以聚合硫酸铁作为最优选。
一种利用所述新型无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺，具体包括以下步骤：
A、将含水的造纸污泥输送到静态混合器中，再向静态混合器内加入一定比例的破胶剂，该破胶剂在静态混合器中与含水造纸污泥充分混合接触，其破胶剂的添加量为含水造纸污泥总量的0.01-0.5%；
B、检测沉降池中含水造纸污泥泡沫含量，当沉降池泡沫厚度≥10mm时，则向静态混合器的含水造纸污泥中加入消泡剂，当沉降池泡沫厚度＜10mm时，则无需向静态混合器的含水造纸污泥中加入消泡剂，其消泡剂的加入量为含水造纸污泥总量的0.0001-0.005%；
C、经过步骤B处理的含水造纸污泥再进入螺旋混合推进破胶反应器，在该反应器内破胶剂把含水造纸污泥外包裹的聚合物胶粘物和溶解在水中的聚合物胶黏物破坏失水，得到非溶解状态的造纸污泥，又可称为非溶解污泥；
D、非溶解污泥流进螺旋混合推进器内，在向螺旋混合推进器内加入一定比例的新型无机絮凝剂，并使新型无机絮凝剂在螺旋混合推进器内与非溶解污泥进行充分混合，得到混合后的非溶解污泥，新型无机絮凝剂的加入量为非溶解污泥总量的0.1-5%；
E、混合后的非溶解污泥再进入到沉降池内进行沉降，得到絮凝沉降污泥；
最后絮凝沉降污泥再由带式真空脱水压滤或板框式压滤机系统做脱水处理，即得到干燥的造纸白泥。
作为优选所述破胶剂为过硫酸钾或过硫酸铵中的一种；消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或几种；本发明中以聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚作为最优选。
作为优选，所述步骤A中的静态混合器的污泥进口处设置有加料管，所述加料管上设置有可调计量加料泵。
作为优选所述步骤C中的螺旋混合推进破胶反应器的螺旋推进片上均匀设置有多个圆孔；这样既可以实现混合的目的，又可以减缓液体前进的速度，从而为破胶剂反应提供充足的时间，同时又可以减小设备的体积，实现连续生产的目的。
作为优选，所述步骤D中的螺旋混合推进器的污泥进口处设置有加料管，所述加料管上设置有可调计量加料泵。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
发明采用破胶剂先使造纸污泥颗粒外包裹的水溶性聚合物胶破坏失水，变为非水溶性物质；其次采用本发明的新型无机絮凝剂，同时由于沉降污泥中不含溶胀的吸水胶，因此污泥絮凝快、沉降快、污泥压滤真空脱水速度极快，生产效率提高5倍以上，滤饼含水量比原来低了15%以上。本发明还解决了钢厂堆积如山的废钢渣，而且节约了大量的有机絮凝剂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为整体过程的结构示意图；
以上各图中，1、输送管道；2、静态混合器；21、加料管；3、螺旋混合推进破胶反应器；4、螺旋混合推进器；5、沉降池；6、带式真空脱水压滤机；7、干燥造纸白泥的承装箱。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
本发明提供了一种无机絮凝剂，无机絮凝剂的制备方法及利用该无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺。
本发明中采用的破胶剂是采用5份过硫酸钾溶解在100份水中，搅拌均匀后所得的；螺旋混合推进破胶反应器的加工，就是把普通的螺旋混合推进器内的螺旋金属片上用钻头钻上直径5-35mm之间的孔，孔与孔外边缘之间相距5-30mm之间。
本发明以下的实施例是从聚乙烯醇溶液的制备、新型无机絮凝剂及其制备和含有该新型无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺三部分来进行说明。
实施例1
1）聚乙烯醇溶液的制备：把3份聚乙烯醇颗粒加入到14份水中不断搅拌45分钟，再持续搅拌加热到95℃之间保温2.5小时，即得到聚乙烯醇溶液；
2）新型无机絮凝剂及其制备，其新型无机絮凝剂按重量份数包括：
聚乙烯醇溶液 3.6份
100目范围内废钢渣颗粒粉末 65份
250目范围内聚合硫酸铁粉末 48份；
其新型无机絮凝剂的制备方法，具体包括以下步骤：
把废钢渣颗粒粉末加入到聚乙烯醇溶液中混合搅拌均匀，再加入聚合硫酸铁粉末混合均匀，再使混合后的物料进入流化床干燥机内进行干燥，干燥后的粉末即为新型无机絮凝剂；
3）含有该新型无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺，具体包括以下工艺步骤：
A、将含水的造纸污泥输送到静态混合器中，再向静态混合器内加入一定比例的破胶剂，该破胶剂在静态混合器中与含水造纸污泥充分混合接触，其破胶剂的添加量为含水造纸污泥总量的0.3%；
B、检测沉降池中含水造纸污泥泡沫含量，检测结果是沉降池泡沫厚度大于10mm，则向静态混合器的含水造纸污泥中加入消泡剂，其消泡剂的加入量为含水造纸污泥总量的0.005%；
C、经过步骤B处理的含水造纸污泥再进入螺旋混合推进破胶反应器，在该反应器内破胶剂把含水造纸污泥外包裹的聚合物胶粘物和溶解在水中的聚合物胶黏物破坏失水，得到非溶解状态的造纸污泥，又可称为非溶解污泥；
D、非溶解污泥流进螺旋混合推进器内，在向螺旋混合推进器内加入4%的新型无机絮凝剂，并使新型无机絮凝剂在螺旋混合推进器内与非溶解污泥进行充分混合，得到混合后的非溶解污泥；
E、混合后的非溶解污泥再进入到沉降池内进行沉降，得到絮凝沉降污泥；
F、最后絮凝沉降污泥再由带式真空脱水压滤或板框式压滤机系统做脱水处理，即得到干燥的造纸白泥。
实施例2
1）聚乙烯醇溶液的制备：把2份聚乙烯醇颗粒加入到10份水中不断搅拌45分钟，再持续搅拌加热到95℃之间保温2.5小时，即得到聚乙烯醇溶液；
2）新型无机絮凝剂及其制备，其新型无机絮凝剂按重量份数包括：
聚乙烯醇溶液 3份
100目范围内废钢渣颗粒粉末 67份
250目范围内聚合硫酸铁粉末 40份；
其新型无机絮凝剂的制备方法，具体包括以下步骤：
把废钢渣颗粒粉末加入到聚乙烯醇溶液中混合搅拌均匀，再加入聚合硫酸铁粉末混合均匀，再使混合后的物料进入流化床干燥机内进行干燥，干燥后的粉末即为新型无机絮凝剂；
3）含有该新型无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺，具体包括以下工艺步骤：
A、将含水的造纸污泥输送到静态混合器中，再向静态混合器内加入一定比例的破胶剂，该破胶剂在静态混合器中与含水造纸污泥充分混合接触，其破胶剂的添加量为含水造纸污泥总量的0.1%；
B、检测沉降池中含水造纸污泥泡沫含量，检测结果是沉降池泡沫厚度大于10mm，则向静态混合器的含水造纸污泥中加入消泡剂，其消泡剂的加入量为含水造纸污泥总量的0.003%；
C、经过步骤B处理的含水造纸污泥再进入螺旋混合推进破胶反应器，在该反应器内破胶剂把含水造纸污泥外包裹的聚合物胶粘物和溶解在水中的聚合物胶黏物破坏失水，得到非溶解状态的造纸污泥，又可称为非溶解污泥；
D、非溶解污泥流进螺旋混合推进器内，在向螺旋混合推进器内加入2%的新型无机絮凝剂，并使新型无机絮凝剂在螺旋混合推进器内与非溶解污泥进行充分混合，得到混合后的非溶解污泥；
E、混合后的非溶解污泥再进入到沉降池内进行沉降，得到絮凝沉降污泥；
F、最后絮凝沉降污泥再由带式真空脱水压滤或板框式压滤机系统做脱水处理，即得到干燥的造纸白泥。
只用无机絮凝剂或有机絮凝剂和对比实施例结果如下表，
对比项 沉降时间（min） 滤饼含水量(%)
只用无机絮凝剂 127 48
只用有机絮凝剂 98 51.4
无机有机絮凝剂1:1混合使用 87 54.3
实施例1 16 36.3
实施例2 14.5 35.7
通过对比可以看出采用本发明的造纸污泥沉降时间节约了5倍多，滤饼含水量降低了15%以上，因此该发明具有重大意义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型无机絮凝剂，其特征在于，按重量份数包括：
。
2.一种制备权利要求1所述新型无机絮凝剂的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
a、将大密度颗粒粉末加入到聚乙烯醇溶液中，润湿到大密度颗粒粉末外壁上均匀黏附一层聚乙烯醇溶液，得到润湿的大密度颗粒粉末A；
b、再把大于200目无机絮凝剂细粉末加入到A中混合搅拌，使A的表面黏附一层无机絮凝剂粉末，得到包裹有无机絮凝剂的大密度颗粒粉末B；
c、将B放到流化床干燥机内进行干燥，干燥后的粉末即为新型无机絮凝剂。
3.根据权利要求2所述的一种制备新型无机絮凝剂的方法，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液为聚乙烯醇与水组成的聚乙烯醇水溶液，所述聚乙烯醇与水的比例为：
聚乙烯醇 1-10份 水 10-50份；
所述聚乙烯醇溶液制备方法为：把聚乙烯醇加入水中不断搅拌30-60分钟，再持续搅拌加热到93-98℃，保温2-3小时，即得到聚乙烯醇溶液。
4.根据权利要求2所述的一种制备新型无机絮凝剂的方法，其特征在于，所述大密度颗粒粉末为天然矿砂颗粒粉末或工业生产过程中产生的无机颗粒粉末。
5.根据权利要求2所述的一种制备新型无机絮凝剂的方法，其特征在于，所述无机絮凝剂为氯化铝、硫酸铁、氯化铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚合氯化硫酸铁、聚磷氯化铁或硫酸铝钾中至少一种。
6.一种利用权利要求1中所述新型无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
将含水的造纸污泥输送到静态混合器中，再向静态混合器内加入一定比例的破胶剂，该破胶剂在静态混合器中与含水造纸污泥充分混合接触，其破胶剂的添加量为含水造纸污泥总量的0.01-0.5%；
检测沉降池中含水造纸污泥泡沫含量，当沉降池泡沫厚度≥10mm时，则向静态混合器的含水造纸污泥中加入消泡剂；当沉降池泡沫厚度＜10mm时，则无需向静态混合器的含水造纸污泥中加入消泡剂，其消泡剂的加入量为含水造纸污泥总量的0.0001-0.005%；
经过步骤B处理的含水造纸污泥再进入螺旋混合推进破胶反应器，在该反应器内破胶剂把含水造纸污泥外包裹的聚合物胶粘物和溶解在水中的聚合物胶黏物破坏失水，得到非溶解状态的造纸污泥，又可称为非溶解污泥；
非溶解污泥流进螺旋混合推进器内，在向螺旋混合推进器内加入一定比例的新型无机絮凝剂，并使新型无机絮凝剂在螺旋混合推进器内与非溶解污泥进行充分混合，得到混合后的非溶解污泥，新型无机絮凝剂的加入量为非溶解污泥总量的0.1-5%；
混合后的非溶解污泥再进入到沉降池内进行沉降，得到絮凝沉降污泥；
最后絮凝沉降污泥再由或板框式压滤机系统做脱水处理，即得到干燥的造纸白泥。
7.根据权利要求6所述的一种利用所述新型无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺，其特征在于，所述破胶剂为过硫酸钾或过硫酸铵中的一种；消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的一种利用所述新型无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺，其特征在于，所述步骤A中的静态混合器的污泥进口处设置有加料管，所述加料管上设置有可调计量加料泵。
9.根据权利要求6所述的一种利用所述新型无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺，其特征在于，所述步骤C中的螺旋混合推进破胶反应器的螺旋推进片上均匀设置有多个圆孔。
10.根据权利要求6所述的一种利用所述新型无机絮凝剂的造纸污泥脱水工艺，其特征在于，所述步骤D中的螺旋混合推进器的污泥进口处设置有加料管，所述加料管上设置有可调计量加料泵。
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