CN108298747B - 一种装饰原纸白水净化回用装置及回用方法 - Google Patents
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Abstract
一种装饰原纸白水净化回用装置及回用方法，涉及造纸过程中的白水净化与回用的技术领域。本发明的初级沉降罐顶部设有进料口，初级沉降罐的侧壁设置与一级过滤器连接的上清液溢出口，初级沉降罐的底部设置与紫外杀菌装置连接的浓浆排出口；一级过滤器的侧壁与级间沉降器的顶部连接，级间沉降器的侧壁与二级过滤器连接，二级过滤器与末级沉降器相互连接，一级过滤器、二级过滤器与纳滤装置并接排布；级间沉降器、末级沉降器与紫外杀菌装置并接排布。实现了提高装饰原纸白水净化效率，提高回用水品质及回用率，减少水排放，有效降低白水处理成本。
Description
技术领域
本发明涉及造纸过程中的白水净化与回用的技术领域，尤其涉及装饰原纸的白水净化与回用的技术领域。
背景技术
装饰原纸是以优质木浆、钛白粉和高岭土为主要原材料通过特殊工艺加工而成的工业特种用纸。在其制造过程会产生大量的白水，该白水含有原料纤维、钛白粉、颜料、以及微生物等。
目前主要采用气浮、沉降的方式回收白水中的纤维、钛白粉等固体悬浮物，但是这些方法难以达到很高的分离度，目前主要采用添加絮凝剂的方式来提高分离气浮或沉降效果，不仅增加了药剂成本，而且处理后白水仍含有一定量固体悬浮物，只能作为初级回用水返回对水质要求较低的工段使用。
而白水在循环套用的过程中，由于微生物的累积导致回用水会快速发臭，从而影响纸张质量和生产环境，目前多采用投加杀菌剂的化学消毒方式来解决此问题，杀菌剂为耗材，不仅增加了生产成本、而且杀菌剂及其反应产物会不断累积，从而影响回用水水质。
再者，白水原水多为自来水或河水，硬度较高，在不断循环套用过程中，由于水的不断蒸发，导致装置内硬度累积产生结垢，生产均采用补充新鲜水置换白水缓解此问题，从而使得用水成本大大增加。
发明内容
本发明提供了装饰原纸白水净化回用装置及回用方法，目的在于提高装饰原纸白水净化效率，提高回用水品质及回用率，减少水排放，有效降低白水处理成本。
一种装饰原纸白水净化回用装置，包括初级沉降罐、一级过滤器、级间沉降器、二级过滤器、末级沉降器、纳滤装置、紫外杀菌装置，初级沉降罐顶部设有进料口，初级沉降罐的侧壁设置与一级过滤器连接的上清液溢出口，初级沉降罐的底部设置与紫外杀菌装置连接的浓浆排出口；一级过滤器的侧壁与级间沉降器的顶部连接，级间沉降器的侧壁与二级过滤器连接，二级过滤器与末级沉降器相互连接，一级过滤器、二级过滤器与纳滤装置并接排布；级间沉降器、末级沉降器与紫外杀菌装置并接排布。
基于本发明的装饰原纸白水净化回用装置的回用方法，包括如下步骤：
第一步：未经预处理的装饰原纸白水进入初级沉降罐，在初级沉降罐内停留时间0.5h～2h，顶部清液从上清液溢出口进入一级过滤器；
第二步：从初级沉降罐流入一级过滤器的上清液经过浓缩后，浓缩液进入级间沉降器；其中一级过滤器的操作温度为30～50℃，过滤压差0.2～0.3MPa，膜面流速为3.0～4.5m/s，反冲装置的反冲频率为5～10min，反冲压差为0.1～0.2MPa；
第三步：经过一级过滤器浓缩后的浓缩液在级间沉降器内停留时间0.5h～2h，顶部清液溢流进入二级过滤器；
第四步：上述顶部清液在二级过滤器内浓缩后，浓缩液进入末级沉降器；其中二级过滤器的操作温度为30～50℃，过滤压差0.2～0.3MPa，膜面流速为3.0～4.5m/s，反冲装置的反冲频率为5～10min，反冲压力为0.1～0.2MPa；
第五步：经过二级过滤器浓缩后的浓缩液在末级沉降器内停留时间0.5h～2h，顶部清液从上清液出口溢流返回二级过滤器重新过滤；
第六步：初级沉降罐、级间沉降器、末级沉降器底部浓浆从排出口定量排出汇集后进入紫外杀菌装置，并停留时间0.1h～0.5h，然后返回制浆；
第七步：一级过滤器、二级过滤器的滤清液汇集后一部分直接作为初级回用水，一部分经纳滤装置脱盐后作为高级回用水，纳滤装置的操作温度20～50℃，过滤压差0.6～3.0MPa，pH＝6～8。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：白水中SS回收率＞99.9％，回用白水SS含量＜5ppm，回用白水总硬度去除率≥95％，水回收率50％～95％，进一步水回收率在70％～90％。解决设备结垢问题，回用白水可以根据水质要求及生产需要灵活调配用于各个用水工段；采用物理杀菌方式，杀菌效率更高，非耗材设计，降低杀菌成本；本装置水回收率较高，充分降低企业的废水排放量，从而有效减轻环保负担；该装置工艺流程耦合度和自动化程度高，装置运行连续性和稳定性好，适用于现有装饰原纸白水处理装置的技改以及新项目建设。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明初级沉降罐的结构示意图。
具体实施方式：
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种装饰原纸白水净化回用装置，包括初级沉降罐1、一级过滤器2、级间沉降器3、二级过滤器4、末级沉降器5、纳滤装置6、紫外杀菌装置7，初级沉降罐1顶部设有进料口，初级沉降罐1的侧壁设置与一级过滤器2连接的上清液溢出口11，初级沉降罐1的底部设置与紫外杀菌装置7连接的浓浆排出口12；一级过滤器2的侧壁与级间沉降器3的顶部连接，级间沉降器3的侧壁与二级过滤器4连接，二级过滤器4与末级沉降器5相互连接，一级过滤器2、二级过滤器4与纳滤装置6并接排布；级间沉降器3、末级沉降器5与紫外杀菌装置7并接排布。
本发明的初级沉降罐1包括上清液溢出口11、浓浆排出口12、罐体13、进料口14、二次分布器15、一次分布器16；罐体13的上部设置进料口14，所述进料口14为带喇叭口的倒插中心管，罐体13内部自上而下依次设置二次分布器15、一次分布器16，所述二次分布器15为平板式多孔板，所述一次分布器16为圆锥形多孔板；罐体13的侧壁设置上清液溢出口11，罐体13的下部设置浓浆排出口12。
本发明的初级沉降罐1的罐体设有液位计。
本发明的一级过滤器2、二级过滤器4通过级间沉降器3串联，一级过滤器2、二级过滤器4内分别配备自动反冲装置；一级过滤器2、二级过滤器4内设置精度为30～50nm的碳化硅材质的核心过滤材料。
本发明的一级过滤器2、二级过滤器4内滤清液中SS含量＜5ppm。
本发明的纳滤装置6采用有机纳滤膜，所述有机纳滤膜对于二价盐截留率≥95％；纳滤装置6内配置加药装置。
本发明的紫外杀菌装置7使用浸没式紫外无极灯，所述浸没式紫外无极灯的紫外波长为185/254nm。
本发明的紫外杀菌装置7为管式、罐式、箱式中的一种。
本发明的紫外杀菌装置7上设有进料口、出料口，内部设有搅拌装置和折流板。
基于本发明的装饰原纸白水净化回用装置的回用方法，包括如下步骤：
第一步：未经预处理的装饰原纸白水进入初级沉降罐1，在初级沉降罐1内停留时间0.5h～2h，顶部清液从上清液溢出口11进入一级过滤器2；
第二步：从初级沉降罐1流入一级过滤器2的上清液经过浓缩后，浓缩液进入级间沉降器3；其中一级过滤器2的操作温度为30～50℃，过滤压差0.2～0.3MPa，膜面流速为3.0～4.5m/s，反冲装置的反冲频率为5～10min，反冲压差为0.1～0.2MPa；
第三步：经过一级过滤器2浓缩后的浓缩液在级间沉降器3内停留时间0.5h～2h，顶部清液溢流进入二级过滤器4；
第四步：上述顶部清液在二级过滤器4内浓缩后，浓缩液进入末级沉降器5；其中二级过滤器4的操作温度为30～50℃，过滤压差0.2～0.3MPa，膜面流速为3.0～4.5m/s，反冲装置的反冲频率为5～10min，反冲压差为0.1～0.2MPa；
第五步：经过二级过滤器4浓缩后的浓缩液在末级沉降器5内停留时间0.5h～2h，顶部清液从上清液出口溢流返回二级过滤器4重新过滤；
第六步：初级沉降罐1、级间沉降器3、末级沉降器5底部浓浆从排出口定量排出汇集后进入紫外杀菌装置7，并停留时间0.1h～0.5h，然后返回制浆；
第七步：一级过滤器2、二级过滤器4的滤清液汇集后一部分直接作为初级回用水，一部分经纳滤装置6脱盐后作为高级回用水，纳滤装置6的操作温度20～50℃，过滤压差0.6～3.0MPa，pH＝6～8。
在生产过程中，本发明未经预处理的装饰原纸白水SS含量为0.8％，输送至初级沉降罐1，在初级沉降罐1内沉降1h，顶部清液从上清液出口11溢流进入一级过滤器2进行过滤，操作温度为40℃，过滤压差0.2MPa，膜面流速为4.0m/s，反冲装置的反冲频率为5min，反冲压差为0.1MPa，在一级过滤器2内完成5倍浓缩，浓缩液进入级间沉降器3，沉降0.5h，顶部清液从上清液出口溢流进入二级过滤器4，二级过滤器4的操作温度为40℃，过滤压差0.2MPa，膜面流速为4.0m/s，反冲装置的反冲频率为5min，反冲压差为0.1MPa，在二级过滤器4内完成5倍浓缩，浓缩液进入末级沉降器5沉降0.5h，顶部清液从上清液出口溢流返回二级过滤4器重新过滤；初级沉降罐1、级间沉降器3、末级沉降器5底部浓浆以SS含量10～15％的浓度从排出口定量排出汇集后进入紫外杀菌装置7，在紫外杀菌装置7内停留时间0.5h，然后返回制浆；一级过滤器2、二级过滤器4的滤清液SS含量＜5ppm，汇集后50％直接作为初级回用水，50％进入纳滤装置6脱盐后作为高级回用水，纳滤装置6的操作温度40℃，过滤压差1.0MPa，纳滤装置6水回收率90％，回用水硬度去除率96％。
Claims (6)
1.一种装饰原纸白水净化回用装置，其特征在于包括初级沉降罐(1)、一级过滤器(2)、级间沉降器(3)、二级过滤器(4)、末级沉降器(5)、纳滤装置(6)、紫外杀菌装置(7)，初级沉降罐(1)顶部设有进料口，初级沉降罐(1)的侧壁设置与一级过滤器(2)连接的上清液溢出口(11)，初级沉降罐(1)的底部设置与紫外杀菌装置(7)连接的浓浆排出口(12)；一级过滤器(2)的侧壁与级间沉降器(3)的顶部连接，级间沉降器(3)的侧壁与二级过滤器(4)连接，二级过滤器(4)与末级沉降器(5)相互连接，初级沉降罐(1)、级间沉降器(3)、末级沉降器(5)底部浓浆从排出口定量排出汇集后进入紫外杀菌装置(7)；一级过滤器(2)、二级过滤器(4)的滤清液汇集后一部分直接作为初级回用水，一部分经纳滤装置(6)脱盐后作为高级回用水；
上述初级沉降罐(1)包括上清液溢出口(11)、浓浆排出口(12)、罐体(13)、进料口(14)、二次分布器(15)、一次分布器(16)；罐体(13)的上部设置进料口(14)，所述进料口(14)为带喇叭口的倒插中心管，罐体(13)内部自上而下依次设置二次分布器(15)、一次分布器(16)，所述二次分布器(15)为平板式多孔板，所述一次分布器(16)为圆锥形多孔板；罐体(13)的侧壁设置上清液溢出口(11)，罐体(13)的下部设置浓浆排出口(12)；
上述一级过滤器(2)、二级过滤器(4)通过级间沉降器(3)串联，一级过滤器(2)、二级过滤器(4)内分别配备自动反冲装置；一级过滤器(2)、二级过滤器(4)内设置精度为30～50nm的碳化硅材质的核心过滤材料；
上述一级过滤器(2)、二级过滤器(4)内滤清液中SS含量＜5ppm；
上述纳滤装置(6)采用有机纳滤膜，所述有机纳滤膜对于二价盐截留率≥95％；纳滤装置(6)内配置加药装置。
2.根据权利要求1所述的装饰原纸白水净化回用装置，其特征在于：上述初级沉降罐(1)的罐体设有液位计。
3.根据权利要求1所述的装饰原纸白水净化回用装置，其特征在于：上述紫外杀菌装置(7)使用浸没式紫外无极灯，所述浸没式紫外无极灯的紫外波长为185/254nm。
4.根据权利要求1所述的装饰原纸白水净化回用装置，其特征在于：上述紫外杀菌装置(7)为管式、罐式、箱式中的一种。
5.根据权利要求1所述的装饰原纸白水净化回用装置，其特征在于：上述紫外杀菌装置(7)上设有进料口、出料口，内部设有搅拌装置和折流板。
6.基于权利要求1所述的装饰原纸白水净化回用装置的回用方法，其特征在于包括如下步骤：
第一步：未经预处理的装饰原纸白水进入初级沉降罐(1)，在初级沉降罐(1)内停留时间0.5h～2h，顶部清液从上清液溢出口(11)进入一级过滤器(2)；
第二步：从初级沉降罐(1)流入一级过滤器(2)的上清液经过浓缩后，浓缩液进入级间沉降器(3)；其中一级过滤器(2)的操作温度为30～50℃，过滤压差0.2～0.3MPa，膜面流速为3.0～4.5m/s，反冲装置的反冲频率为5～10min，反冲压差为0.1～0.2MPa；
第三步：经过一级过滤器(2)浓缩后的浓缩液在级间沉降器(3)内停留时间0.5h～2h，顶部清液溢流进入二级过滤器(4)；
第四步：上述顶部清液在二级过滤器(4)内浓缩后，浓缩液进入末级沉降器(5)；其中二级过滤器(4)的操作温度为30～50℃，过滤压差0.2～0.3MPa，膜面流速为3.0～4.5m/s，反冲装置的反冲频率为5～10min，反冲压差为0.1～0.2MPa；
第五步：经过二级过滤器(4)浓缩后的浓缩液在末级沉降器(5)内停留时间0.5h～2h，顶部清液从上清液出口溢流返回二级过滤器(4)重新过滤；
第六步：初级沉降罐(1)、级间沉降器(3)、末级沉降器(5)底部浓浆从排出口定量排出汇集后进入紫外杀菌装置(7)，并停留时间0.1h～0.5h，然后返回制浆；
第七步：一级过滤器(2)、二级过滤器(4)的滤清液汇集后一部分直接作为初级回用水，一部分经纳滤装置(6)脱盐后作为高级回用水，纳滤装置(6)的操作温度20～50℃，过滤压差0.6～3.0MPa，pH＝6～8。
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2018
- 2018-02-12 CN CN201810146496.1A patent/CN108298747B/zh active Active
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