CN106219826A - 一种造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用系统及方法，所述系统包括高浓白水处理系统、中浓白水处理系统、冷凝水回用系统、浆罐、清水罐、集水井，高浓白水处理系统包括高浓水罐、圆形振动筛分机，高浓水罐通过输水管道和水泵与圆形振动筛分机连接，圆形振动筛分机的固体出口端与浆罐的进口端连接，液体出口端与集水井连接；中浓白水处理系统包括通过输水管道和水泵依次串接的中浓水罐、圆网浓缩机、一级水罐、微滤机、二级水罐、带立毛纤维的带式过滤机、三级水罐、蝶式分离机；冷凝水回用系统包括浓缩冷凝罐、闪蒸罐、热水罐、萃取罐。本发明对生产循环水实现了分级处理、梯级回用，最终达到了节能减排，提升产品感官品质的目的。

Description

一种造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用系统及方法

技术领域

本发明涉及造纸法再造烟叶领域，具体是一种造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用系统及方法。

背景技术

国产造纸法再造烟叶经过近十多年的发展，在卷烟工业中的作用已由初始的烟草废料再生利用，发展到卷烟叶组配方中不可或缺的一种原料，具有明显的减害降焦作用。但由于造纸法再造烟叶生产借鉴了传统的造纸生产工艺，每吨产品水耗量非常大，从而产生的废水也多。在生产过程中，废水主要由提取、提取液浓缩、抄造及提取液涂布等工艺环节排放所产生。该废水属于高浓度有机废水，有机污染物以纤维素、半纤维素和木质素的水解产物为主，还含有低分子和不挥发性有机酸、烟碱、焦油、酚类物质等，具有废渣和COD含量高，水样偏酸性，易腐化变质的特点，且随着生产系统中白水循环使用时间的增加，将会引起造纸过程受阻和产品质量受损等质量问题的产生。

目前行业中对抄造白水通常是采用物理过滤、活性炭吸附、气浮等方式回收细小纤维后，用作稀释浆料使用，并采取定期或不定期排放的方法来控制生产循环白水的质量，因此，存在生产耗水量大、水质质量不稳定等问题。中国专利CN10133045A中公开了将生产线造纸工段中纸机网下的回水全部通过一至三级过滤处理后返回生产工段中进行回用，回用水采用定期排放于集水井5的方法。该技术方法只对网下白水采用过滤回收纤维的简单处理方式，处理后的白水用于制浆、萃取和生产工序。该专利技术存在排放集水井5的水量较大，污水处理负荷较大，生产水耗高，同时由于该白水易腐化变质，用于萃取工序，对提取液质量会带来一定负面影响等。中国专利CN103349867A公开了一种造纸法再造烟叶抄造白水回用处理方法，将损纸浆、浓白水、压榨白水和洗毯水经过弧形筛、卧式螺旋离心机和多圆盘过滤机进行三级过滤处理后的水，用于生产调浓回用和直接低压冲洗网毯。该方法存在没能按工序用水的质量要求合理安排用水的问题，低压冲洗网毯用水，水质悬浮物含量要求越低越好，否则易堵塞网孔，而调浓用水则只要求悬浮物含量稳定，水质无异味即可。中国专利CN101805077B公布了将抄造水先回收纤维、然后进行沉淀处理、沉淀后的上清液溢流导入超滤膜分离系统，得到透析液和浓水，透析液导入反渗透膜系统再分离，得到净化水和浓缩水，净化水除异味后回用生产过程用水，浓缩水和浓水采用生化处理或拌煤焚烧的处理方式，该方法存在沉淀处理速度慢，效率低；同时存在膜处理系统设备投资成本高，运行费用昂贵等缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，本发明提供一种造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用系统及方法，其采用将造纸法再造烟叶生产循环水按照工序质量要求，对中浓白水采用壳聚糖进行絮凝澄清及抑菌处理，使中浓白水由原来只能用于稀释浆料使用，提升到可替代清水冲洗水网使用，有效减小清水使用量；同时将浓缩冷凝水(含致香物质)作为补充烟草原料提取用水、将磨浆工序产生的高浓白水，采用过滤回收纤维后直接排集水井，对生产循环水实现了分级处理、梯级回用，最终达到了节能减排，提升产品感官品质的目的。

一种造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用系统，包括高浓白水处理系统、中浓白水处理系统、冷凝水回用系统、浆罐、清水罐、集水井。

所述高浓白水处理系统包括高浓水罐、圆形振动筛分机，高浓水罐通过输水管道和水泵与圆形振动筛分机连接，圆形振动筛分机的固体出口端与浆罐的进口端连接，液体出口端与集水井连接；

所述中浓白水处理系统包通过输水管道和水泵依次串接的中浓水罐、圆网浓缩机、一级水罐、微滤机、二级水罐、带立毛纤维的带式过滤机、三级水罐、蝶式分离机，圆网浓缩机、微滤机、带立毛纤维的带式过滤机的固体出口端与浆罐连接，液体出口端分别与一级水罐、二级水罐、三级水罐的进口端连接，带立毛纤维的带式过滤机与三级水罐的进口管路上设有絮凝剂加入系统，蝶式分离机的排渣口与废渣罐连接，液体出口端与清水罐连接；

所述冷凝水回用系统包括浓缩冷凝罐、闪蒸罐、热水罐、萃取罐26，浓缩冷凝罐用于收集提取液浓缩过程产生的冷凝水，闪蒸罐用于收集干燥纸页过程中产生的冷凝水，浓缩冷凝罐与闪蒸罐通过管道和阀门连通，浓缩冷凝罐通过输水管道和水泵与热水罐连接，热水罐通过水泵与萃取罐连接，闪蒸罐通过输水管道和水泵与清水罐连接。

进一步的，一级水罐的第一出口端与集水井连接，第二出口端通过输水管道和水泵与微滤机和浆罐的进口端连接，二级水罐的第一出口端与集水井连接，第二出口端通过水泵与带立毛纤维的带式过滤机的进口端连接，三级水罐的第一出口端与集水井连接，第二出口端通过第五水泵与蝶式分离机的进口端连接。

进一步的，絮凝剂加入系统的出口管道斜插入三级水罐的进口管道中，用于导入絮凝剂进行絮凝反应。

一种造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用方法，其特征在于使用上述回用系统进行，所述方法包括：

首先将浓缩冷凝罐或闪蒸罐中的热水由水泵抽至热水罐，满足提取用水的工艺要求；

再将磨浆工序中平螺旋和斜螺旋挤浆所产生的高浓白水存于高浓水罐，由水泵抽至圆形振动筛分机过滤回收纤维后排集水井，回收的纤维进入浆罐，同时将中浓白水存于中浓水罐，由水泵抽至圆网浓缩机过滤，固体料由管道进入浆罐4、液体进入一级水罐，一级水罐中水的氨氮指标合格时直接用于稀释浆料调浓使用，不合格时排集水井处理，进一步将一级水罐中的水由水泵抽至微滤机过滤处理，固体料由管道进入浆罐、液体进入二级水罐，更进一步将二级水罐中的水由水泵抽至带立毛纤维的带式过滤机进行过滤，固体料由管道进入浆罐、液体进入三级水罐，并且将絮凝剂由絮凝剂加入系统同步抽至三级水罐，絮凝反应后由水泵抽至蝶式分离机进行固液分离，固体料收集后送废渣罐与污泥混排、液体由管道进入清水罐，清水罐的水可用于冲洗水网使用。

进一步的，絮凝剂加入系统加入的絮凝剂为壳聚糖，壳聚糖加入量为中浓白水质量的0.2％-0.8％。

进一步的，絮凝反应时间为10-30分钟。

本发明相对于现有技术，具有以下优点：

1.通过将造纸法再造烟叶生产过程中的循环水分级处理、梯级回用，可节约大量的清水，吨产品耗水量(单耗)可下降12m³/T以上。

2.将中浓白水先行三级过滤处理，再采用壳聚糖进行絮凝澄清及抑菌处理，使中浓白水由原来只能用于稀释浆料使用，提升到可替代清水冲洗水网使用，有效降低了清水使用量，吨产品可降低水耗8m³/T以上。

3.将浓缩冷凝水用于补充烟草原料提取用水，可使浓缩冷凝水中的致香成分在提取液中得到富集，有利于提高产品的感官品质，同时也可节约加热水所需的蒸汽消耗量。

4.通过将造纸法再造烟叶生产过程中循环水进行系统的分级处理、梯级回用，减小了循环水的排放量，同时降低了污水处理负荷，有利于保护自然环境。

5、本方法设备投资小，运行费用低，操作简单、易行，具有较好的实用价值。

附图说明

图1是本发明造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用系统的结构示意图。

图中：1—高浓水罐，2—第一水泵，3—圆形振动筛分机；4—浆罐，5—集水井，6—中浓水罐，7—圆网浓缩机，8—一级水罐，9—第三水泵，10—微滤机；11—二级水罐，12—第四水泵，13—带立毛纤维的带式过滤机，14—三级水罐，15—絮凝剂加入系统，16—第五水泵，17—蝶式分离机，18—清水罐，19—废渣罐，20—第六水泵，21—水网，22—第二水泵，23—浓缩冷凝罐，24—闪蒸罐，25—热水罐，26—萃取罐，27—第七水泵，28—第八水泵。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供一种造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用系统，其对造纸法再造烟叶生产过程中不同工序产生的高浓白水、中浓白水及冷凝水进行分级处理，高浓白水指磨浆工序中为提高磨浆浓度，采用设备挤浆所产生的白水，高浓白水中有机物、细小纤维含量高，难处理，主要采用过滤回收纤维后排集水井5处理的方法；中浓白水指抄造工序产生的白水，包括浆料流送到抄造成形网上，浆料脱水分离产生的白水、压榨部脱水产生的白水以及冲洗网、毯而生成的白水和伏损池产生的白水等；中浓白水过滤回收纤维后，采用壳聚糖进行絮凝澄清及抑菌等深度处理，使中浓白水由原来只能用于稀释浆料使用，提升到可替代清水冲洗网面使用，有效减小清水使用量，达到分级处理，梯级回用的目的；冷凝水指提取液浓缩过程产生的冷凝水(含致香物质)和大缸、多缸等干燥纸页过程中产生的冷凝水，主要用于萃取工序使用，由于萃取工序通常是使用热水萃取，因此，可节约蒸汽消耗和提高萃取液品质。

请参考图1，所述造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用系统包括高浓白水处理系统、中浓白水处理系统、冷凝水回用系统、浆罐4、清水罐18、集水井5，所述高浓白水处理系统包括高浓水罐1、第一水泵2、圆形振动筛分机3，高浓水罐1与圆形振动筛分机3之间通过输水管道连接，输水管道上设有第一水泵2。圆形振动筛分机3的固体出口端与浆罐4的进口端连接，圆形振动筛分机3的液体出口端与集水井5连接。浆料经平螺旋、斜螺旋挤压出的高浓白水自流到高浓水罐1，然后由高浓白水由第一水泵2抽至圆形振动筛分机3分机过滤，固体料通过固体出口端进入浆罐4，液体由液体出口端直排至集水井5。

所述中浓白水处理系统包括中浓水罐6、圆网浓缩机7、一级水罐8、微滤机10、二级水罐11、带立毛纤维的带式过滤机13、三级水罐14、絮凝剂加入系统15、蝶式分离机17、废渣罐19，中浓水罐6通过第二水泵22与圆网浓缩机7的进口端连接，圆网浓缩机7的固体出口端与浆罐4连接，液体出口端与一级水罐8的进口端连接，一级水罐8的第一出口端与集水井5连接，第二出口端通过第三水泵9与微滤机10和浆罐4的进口端连接，微滤机10的固体出口端与浆罐4的进口端连接，液体出口端与二级水罐11的进口端连接，二级水罐11的第一出口端与集水井5连接，第二出口端通过第四水泵12与带立毛纤维的带式过滤机13的进口端连接，带立毛纤维的带式过滤机13的固体出口端与浆罐4的进口端连接，液体出口端与三级水罐14的进口端连接，三级水罐14的进口端还与絮凝剂加入系统15连通，用于导入絮凝剂进行絮凝反应，絮凝剂加入系统15的出口管道可斜插入三级水罐14的进口管道中，与带立毛纤维的带式过滤机13流出的液体一起进入三级水罐14。三级水罐14的第一出口端与集水井5连接，第二出口端通过第五水泵16与蝶式分离机17的进口端连接，蝶式分离机17的排渣口与废渣罐19连接，液体出口端与清水罐18连接，蝶式分离机17的第一出口端与集水井5连接，第二出口端通过第六水泵20与水网21连接。

中浓白水由第二水泵22抽至圆网浓缩机7过滤，固体料由管道进入浆罐4、液体进入一级水罐8，一级水罐8中的水在氨氮指标合格时可直接用于稀释浆料调浓使用，不合格时排集水井5处理。合格时将该水由第三水泵9抽至微滤机10过滤处理，固体料由管道进入浆罐4、液体进入二级水罐11，更进一步将二级水罐11的水在氨氮指标合格时可直接用于稀释浆料调浓使用，不合格时排集水井5处理。二级水罐11的水可再抽至带立毛纤维的带式过滤机13进行三级过滤，固体料由管道进入浆罐4、液体进入三级水罐14，并且将絮凝剂溶解罐中的壳聚糖由絮凝剂加入系统15(例如计量泵)同步抽至三级水罐14，絮凝反应后由第五水泵16抽至蝶式分离机17进行固液分离，固体料收集后送废渣罐19与污泥混排、液体由管道进入清水罐18，清水罐18的水可用于冲洗水网21使用。

所述冷凝水回用系统包括浓缩冷凝罐23、闪蒸罐24、第七水泵27、第八水泵28，浓缩冷凝罐23通过第七水泵27与热水罐25连接，热水罐25通过水泵与萃取罐26连接，闪蒸罐24通过第八水泵28与清水罐18连接。

提取液浓缩过程产生的冷凝水存于浓缩冷凝罐23中，干燥纸页过程中产生的冷凝水存于闪蒸罐24中，浓缩冷凝罐23与闪蒸罐24通过管道和阀门连通使用。浓缩冷凝罐23中的浓缩冷凝水(含致香成分)经由第七水泵抽至热水罐25，干燥纸页过程中产生的冷凝水由闪蒸罐24经浓缩冷凝罐23、第七水泵抽至热水罐25，同时也可通过第八水泵28抽至清水罐18，满足热水冲洗水网21的特需要求。中浓白水经三级过滤及絮凝和杀菌处理，经蝶式分离机进行固液分离后，使中浓白水由原来只能用于稀释浆料使用，提升到能冲洗水网使用。

本发明还提供一种利用上述系统进行造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用的方法，具体用如下三个实施例进行说明：

实施例一：

首先将浓缩冷凝罐23中的热水由第七水泵27抽至热水罐25，满足提取用水的工艺要求，再将磨浆工序中平螺旋和斜螺旋挤浆所产生的高浓白水(存于高浓水罐1)，用100目的圆形振动筛分机3过滤回收纤维后排到集水井5，回收的纤维进入浆罐4。同时将中浓白水(存于中浓水罐6)由第二水泵22抽至80目圆网浓缩机7过滤，固体料由管道进入浆罐4、液体进入一级水罐8，一级水罐8中水的氨氮指标合格时直接用于稀释浆料调浓使用，不合格时排集水井5处理。将一级水罐8中水由第三水泵9抽至100目微滤机10过滤处理，固体料由管道进入浆罐4、液体进入二级水罐11，更进一步将二级水罐11中的水由第四水泵12抽至120目带立毛纤维的带式过滤机13进行过滤，固体料由管道进入浆罐4、液体进入三级水罐14，并且将絮凝剂溶解罐中的质量百分比浓度为0.1％的壳聚糖由絮凝剂加入系统15(例如计量泵)同步抽至三级水罐14，壳聚糖加入量为白水质量的0.2％，絮凝反应10分钟后由第五水泵16抽至蝶式分离机17进行固液分离，固体料收集后送废渣罐19与污泥混排、液体由管道进入清水罐18，清水罐18的水可用于冲洗水网21使用。

实施例二：

首先将浓缩冷凝罐23和闪蒸罐中24的热水由泵抽至热水罐25，满足提取用水的工艺要求。再将磨浆工序中平螺旋和斜螺旋挤浆所产生的高浓白水(存于高浓水罐1)，用100目的圆形振动筛分机3过滤回收纤维后排集水井5，回收的纤维进入浆罐4。同时将中浓白水(存于中浓水罐6)由第二水泵22抽至80目圆网浓缩机7过滤，固体料由管道进入浆罐4、液体进入一级水罐8，一级水罐8中水的氨氮指标合格时直接用于稀释浆料调浓使用，不合格时排集水井5处理。进一步将该水由第三水泵9抽至120目微滤机10过滤处理，固体料由管道进入浆罐4、液体进入二级水罐11，更进一步将二级水罐11中的水由第四水泵12抽至120目带立毛纤维的带式过滤机13进行过滤，固体料由管道进入浆罐4、液体进入三级水罐14，并且将絮凝剂溶解罐中的0.1％浓度的壳聚糖由絮凝剂加入系统15(例如计量泵)同步抽至三级水罐14，壳聚糖加入量为白水质量的0.5％，絮凝反应20分钟后由第五水泵16抽至蝶式分离机17进行固液分离，固体料收集后送废渣罐19与污泥混排、液体由管道进入清水罐18，清水罐18的水可用于冲洗水网使用。

实施例三：

首先将闪蒸罐24中热水由泵抽至热水罐25，满足提取用水的工艺要求。再将磨浆工序中平螺旋和斜螺旋挤浆所产生的高浓白水(存于高浓水罐1)，用120目的圆形振动筛分机3过滤回收纤维后排集水井5，回收的纤维进入浆罐4。同时将中浓白水(存于中浓水罐6)由第二水泵22抽至100目圆网浓缩机7过滤，固体料由管道进入浆罐4、液体进入一级水罐8，一级水罐8中水的氨氮指标合格时直接用于稀释浆料调浓使用，不合格时排集水井5处理。进一步将该水由第三水泵9抽至120目微滤机10过滤，固体料由管道进入浆罐4、液体进入二级水罐11，更进一步将二级水罐11中的水由第四水泵12抽至120目带立毛纤维的带式过滤机13进行过滤，固体料由管道进入浆罐4、液体进入三级水罐14，并且将絮凝剂溶解罐中的0.1％浓度的壳聚糖由絮凝剂加入系统15(例如计量泵)同步抽至2级水罐，壳聚糖加入量为白水质量的0.8％(对白水的重量百分数)，絮凝反应30分钟后由第五水泵16抽至蝶式分离机17进行固液分离，固体料收集后送废渣罐19与污泥混排、液体由管道进入清水罐18，清水罐18的水可用于冲洗水网使用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用系统，其特征在于：包括高浓白水处理系统、中浓白水处理系统、冷凝水回用系统、浆罐(4)、清水罐(18)、集水井(5)，

所述高浓白水处理系统包括高浓水罐(1)、圆形振动筛分机(3)，高浓水罐(1)通过输水管道和水泵与圆形振动筛分机(3)连接，圆形振动筛分机(3)的固体出口端与浆罐(4)的进口端连接，液体出口端与集水井(5)连接；

所述中浓白水处理系统包通过输水管道和水泵依次串接的中浓水罐(6)、圆网浓缩机(7)、一级水罐(8)、微滤机(10)、二级水罐(11)、带立毛纤维的带式过滤机(13)、三级水罐(14)、蝶式分离机(17)，圆网浓缩机(7)、微滤机(10)、带立毛纤维的带式过滤机(13)的固体出口端与浆罐(4)连接，液体出口端分别与一级水罐(8)、二级水罐(11)、三级水罐(14)的进口端连接，带立毛纤维的带式过滤机(13)与三级水罐(14)的进口管路上设有絮凝剂加入系统(15)，蝶式分离机(17)的排渣口与废渣罐(19)连接，液体出口端与清水罐(18)连接；

所述冷凝水回用系统包括浓缩冷凝罐(23)、闪蒸罐(24)、热水罐(25)、萃取罐26，浓缩冷凝罐(23)用于收集提取液浓缩过程产生的冷凝水，闪蒸罐(24)用于收集干燥纸页过程中产生的冷凝水，浓缩冷凝罐(23)与闪蒸罐(24)通过管道和阀门连通，浓缩冷凝罐(23)通过输水管道和水泵与热水罐(25)连接，热水罐(25)通过水泵与萃取罐(26)连接，闪蒸罐(24)通过输水管道和水泵与清水罐(18)连接。

2.如权利要求1所述的造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用系统，其特征在于：一级水罐(8)的第一出口端与集水井(5)连接，第二出口端通过输水管道和水泵与微滤机(10)和浆罐(4)的进口端连接，二级水罐(11)的第一出口端与集水井(5)连接，第二出口端通过水泵与带立毛纤维的带式过滤机(13)的进口端连接，三级水罐(14)的第一出口端与集水井(5)连接，第二出口端通过第五水泵(16)与蝶式分离机(17)的进口端连接。

3.如权利要求1所述的造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用系统，其特征在于：絮凝剂加入系统(15)的出口管道斜插入三级水罐(14)的进口管道中，用于导入絮凝剂进行絮凝反应。

4.一种造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用方法，其特征在于使用权利1-3中任一项所述回用系统进行，所述方法包括：

首先将浓缩冷凝罐(23)或闪蒸罐中(24)中的热水由水泵抽至热水罐(25)，满足提取用水的工艺要求；

再将磨浆工序中平螺旋和斜螺旋挤浆所产生的高浓白水存于高浓水罐(1)，由水泵抽至圆形振动筛分机(3)过滤回收纤维后排集水井(5)，回收的纤维进入浆罐(4)，同时将中浓白水存于中浓水罐(6)，由水泵抽至圆网浓缩机(7)过滤，固体料由管道进入浆罐4、液体进入一级水罐(8)，一级水罐(8)中水的氨氮指标合格时直接用于稀释浆料调浓使用，不合格时排集水井(5)处理，进一步将一级水罐(8)中的水由水泵抽至微滤机(10)过滤处理，固体料由管道进入浆罐(4)、液体进入二级水罐(11)，更进一步将二级水罐(11)中的水由水泵抽至带立毛纤维的带式过滤机(13)进行过滤，固体料由管道进入浆罐(4)、液体进入三级水罐(14)，并且将絮凝剂由絮凝剂加入系统(15)同步抽至三级水罐(14)，絮凝反应后由水泵抽至蝶式分离机(17)进行固液分离，固体料收集后送废渣罐(19)与污泥混排、液体由管道进入清水罐(18)，清水罐(18)的水可用于冲洗水网使用。

5.如权利要求4所述的造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用方法，其特征在于：絮凝剂加入系统(15)加入的絮凝剂为壳聚糖，壳聚糖加入量为中浓白水质量的0.2％-0.8％。

6.如权利要求4所述的造纸法再造烟叶白水分级处理梯级回用方法，其特征在于：絮凝反应时间为10-30分钟。