CN110526359A - 一种造纸产生的涂料废水的回用方法 - Google Patents
一种造纸产生的涂料废水的回用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种造纸产生的废涂料回用方法，所述方法包括：获取造纸过程中产生的涂料废水，并向所述涂料废水中加入絮凝剂，以使所述涂料废水沉淀，得到浓缩的废涂料；将所述浓缩的废涂料加入到含有污泥的初沉池中与所述污泥按照预定比例混合均匀；向所述浓缩的废涂料和所述污泥的混合浆料中加入保留助剂，并脱水压制，以制备污泥盖板。本方法所需的设备为造纸过程中的常用设备，不需要更换或购置新的设备，节约了废水回用的成本，且操作简单。污泥盖板可用于覆盖物品或建筑物，实现了涂料废水的有效回用。
Description
技术领域
本申请涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种造纸产生的涂料废水回用方法。
背景技术
铜版纸造纸过程中需要配制涂料用于纸面涂布，涂料中大约85％为碳酸钙类，15％的为胶粘剂等添加剂。在涂布的过程中由于纸种改抄、清洗等原因产生较多的涂料废水，由于目前的环保政策加严，以往的压滤煅烧不再适用。将涂料废水排至水环处理会增加处理的压力及成本，而将其重新回用至新鲜涂料中，则需要更换成套设备，成本较高且操作复杂。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种有效的将造纸产生的废涂料回用的方法。所述方法包括以下操作：
获取造纸过程中产生的涂料废水，并向所述涂料废水中加入絮凝剂，以使所述涂料废水沉淀，得到浓缩的废涂料；
将所述浓缩的废涂料加入到含有污泥的初沉池中与所述污泥按照预定比例混合均匀；
向所述浓缩的废涂料和所述污泥的混合浆料中加入保留助剂，并脱水压制，以制备污泥盖板。
本发明通过将造纸过程中产生的涂料废水与污泥进行混合沉降，并通过添加保留助剂使废涂料保留在沉淀中，最终制成污泥盖板。该方法克服了以往处理技术中的操作繁琐及成本高的问题，而最终制成的盖板可以用于覆盖容器或建筑物，从而实现了废涂料的有效回用。
附图说明
本申请将结合附图对实施方式进行说明。本申请的附图仅用于描述实施例，以展示为目的。在不偏离本发明的原理的条件下，本领域技术人员能够轻松地通过以下描述根据所述步骤做出其他实施例。
图1是本申请实施例提供的一种造纸产生的废涂料回用方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例是用于解释本申请，而非对本申请的限定。
一般地，为了印刷彩色画片、各种精美的商品广告、样本、商品包装和商标等，需要大量制备铜版纸。铜版纸是将涂料涂布到印刷纸上制备而成的。在涂布的过程中由于纸种改抄、清洗等原因，会产生较多的废涂料，该涂料的主要成分包括白色颜料(碳酸钙)、胶粘剂(如聚乙烯醇、干酪素等)及辅助添加剂。将涂料废水排至水环处理会增加处理的压力及成本，而将其重新回用至新鲜涂料中，则需要更换成套设备，成本较高且操作复杂。因此，本申请提供了一种将造纸产生的废涂料回用的方法以克服该技术问题。
本申请提供的将造纸产生的废涂料回用的方法，包括：
获取造纸过程中产生的涂料废水，并向所述涂料废水中加入絮凝剂，以使所述涂料废水沉淀，得到浓缩的废涂料；
将所述浓缩的废涂料加入到含有污泥的初沉池中与所述污泥按照预定比例混合均匀；
向所述浓缩的废涂料和所述污泥的混合浆料中加入保留助剂，并脱水压制，以制备污泥盖板。
图1是本申请实施例提供的一种造纸产生的废涂料回用方法的流程图，如图1所示，本公开的具体实施方式如下所述。
实施例1
获取造纸过程中产生的涂料废水，并向所述涂料废水中加入絮凝剂，以使所述涂料废水沉淀，得到浓缩的废涂料。具体地，收集制作铜版纸过程中产生的涂料废水，并将聚氯化铝(Poly aluminum Chloride，PAC)作为絮凝剂加入收集的涂料废水中。PAC是一种无机高分子混凝剂，可以中和带电胶体物质，并通过范德华力和氢键吸附废水中的悬浮颗粒，包括胶黏剂和碳酸钙，使涂料废水中的悬浮颗粒凝聚，形成易于沉降的絮聚颗粒。絮凝剂的添加量以能够使涂料废水絮聚浓缩为目的，因此其添加量可根据实际情况而定，在此不做限定。通过对添加PAC的涂料废水进行溢流沉淀，可得到浓缩的废涂料。在其他实施例中，还可使用聚氧化乙烯(Polyehylene Oxide，PEO)作为絮凝剂对涂料废水进行预处理浓缩，絮凝剂的选择在此不做限定。
将所述浓缩的废涂料加入到含有污泥的初沉池中与所述污泥按照预定比例混合均匀。具体地，将絮凝浓缩的废涂料倒入含有污泥的初沉池中，在本实施例中，废涂料和污泥的质量比例为1:5。将废涂料与污泥通过搅拌器，或通过其他任何方式，混合均匀，形成混合浆料。
向所述浓缩的废涂料和所述污泥的混合浆料中加入保留助剂，并脱水压制，以制备污泥盖板。具体地，向废涂料与污泥的混合浆料中加入阳离子性聚丙烯酰胺作为保留助剂，所述阳离子性聚丙烯酰胺在混合浆料中的添加量为300ppm。阳离子聚丙烯酰胺可吸附于所述混合浆料中带有负电荷的颗粒表面，形成阳离子补丁，使颗粒易于保留。在其他实施例中，还可使用阴离子型聚丙烯酰胺，或者阳离子以及阴离子型保留助剂，在此不做限定。
进一步地，将添加了保留助剂的混合浆料放入吸水箱中，进行真空抽吸，以去除部分水分。其中，吸水箱的真空度可以根据实际情况确定，在此不做限定。去除部分水分后，再将浆料喷淋至脱水网毯上，通过压榨，进一步脱水。真空吸水箱和脱水网毯均为造纸过程中所需的常用设备，因此在回用涂料废水的本实施例中，造纸方不需要更换或购置新的设备，节约了废水回用的成本，且操作简单。当然，脱水过程也可以使用其他的脱水设备，在此不做限定。对混合浆料进行脱水后，可得到成型的湿盖板。
根据实际需求，可将所述湿盖板放入不同的模具中，压制并烘干得到最终的污泥盖板，可用于遮盖物品、遮盖城市水井、下水道、建筑物等。
进一步地，为了检测废涂料在本实施例中的回用效果，对所述混合浆料的首程保留率和灰分保留率进行了检测。其中，首程保留率可通过以下公式计算得到：
首程保留率＝(W1-W2)/W1*100％
其中，W1是混合浆料的质量，W2是脱出的白水质量。首程保留率体现了混合浆料的保留效果。
灰分保留率为最终制得的污泥盖板中的灰分除以混合浆料中的总灰分所得的比例。该灰分保留率体现了废涂料在污泥盖板中的保留程度。
本实施例所得的污泥盖板，其首程保留率为64.55％，灰分保留率为52.86％。
实施例2
在本实施例中，收集制作铜版纸过程中产生的涂料废水，并将PAC作为絮凝剂加入收集的涂料废水中。通过添加PAC，可得到浓缩的废涂料。然后，将絮凝浓缩的废涂料倒入含有污泥的初沉池中，在本实施例中，废涂料和污泥的质量比例为1:5。将废涂料与污泥通过搅拌器，或通过其他任何方式，混合均匀，形成混合浆料。向废涂料与污泥的混合浆料中加入阳离子性聚丙烯酰胺作为保留助剂，所述阳离子性聚丙烯酰胺在混合浆料中的添加量为500ppm。将添加了保留助剂的混合浆料放入吸水箱中，进行真空抽吸，以去除部分水分。去除部分水分后，再将浆料喷淋至脱水网毯上，通过压榨，进一步脱水。当然，脱水过程也可以使用其他的脱水设备，在此不做限定。对混合浆料进行脱水后，可得到成型的湿盖板。根据实际需求，可将所述湿盖板放入不同的模具中，压制并烘干得到最终的污泥盖板，可用于遮盖物品、遮盖城市水井、下水道、建筑物等。
进一步地，为了检测废涂料在本实施例中的回用效果，对所述混合浆料的首程保留率和灰分保留率进行了检测，检测方法与实施例1相同，本实施例所得的污泥盖板，其首程保留率为65.01％，灰分保留率为53.14％。
实施例3
在本实施例中，收集制作铜版纸过程中产生的涂料废水，并将PAC作为絮凝剂加入收集的涂料废水中。通过添加PAC，可得到浓缩的废涂料。然后，将絮凝浓缩的废涂料倒入含有污泥的初沉池中，在本实施例中，废涂料和污泥的质量比例为1:5。将废涂料与污泥通过搅拌器，或通过其他任何方式，混合均匀，形成混合浆料。向废涂料与污泥的混合浆料中加入阳离子性聚丙烯酰胺作为保留助剂，所述阳离子性聚丙烯酰胺在混合浆料中的添加量为200ppm。将添加了保留助剂的混合浆料放入吸水箱中，进行真空抽吸，以去除部分水分。去除部分水分后，再将浆料喷淋至脱水网毯上，通过压榨，进一步脱水。当然，脱水过程也可以使用其他的脱水设备，在此不做限定。对混合浆料进行脱水后，可得到成型的湿盖板。根据实际需求，可将所述湿盖板放入不同的模具中，压制并烘干得到最终的污泥盖板，可用于遮盖物品、遮盖城市水井、下水道、建筑物等。
进一步地，为了检测废涂料在本实施例中的回用效果，对所述混合浆料的首程保留率和灰分保留率进行了检测，检测方法与实施例1相同，本实施例所得的污泥盖板，其首程保留率为61.27％，灰分保留率为50.17％。
实施例4
在本实施例中，收集制作铜版纸过程中产生的涂料废水，并将PAC作为絮凝剂加入收集的涂料废水中。通过添加PAC，可得到浓缩的废涂料。然后，将絮凝浓缩的废涂料倒入含有污泥的初沉池中，在本实施例中，废涂料和污泥的质量比例为1:5。将废涂料与污泥通过搅拌器，或通过其他任何方式，混合均匀，形成混合浆料。向废涂料与污泥的混合浆料中加入阳离子性聚丙烯酰胺作为保留助剂，所述阳离子性聚丙烯酰胺在混合浆料中的添加量为100ppm。将添加了保留助剂的混合浆料放入吸水箱中，进行真空抽吸，以去除部分水分。去除部分水分后，再将浆料喷淋至脱水网毯上，通过压榨，进一步脱水。当然，脱水过程也可以使用其他的脱水设备，在此不做限定。对混合浆料进行脱水后，可得到成型的湿盖板。根据实际需求，可将所述湿盖板放入不同的模具中，压制并烘干得到最终的污泥盖板，可用于遮盖物品、遮盖城市水井、下水道、建筑物等。
进一步地，为了检测废涂料在本实施例中的回用效果，对所述混合浆料的首程保留率和灰分保留率进行了检测，检测方法与实施例1相同，本实施例所得的污泥盖板，其首程保留率为56.97％，灰分保留率为47.98％。
对比例1
本发明将制作普通的、不含有废涂料的污泥盖板作为对比例1。一般地，在制备污泥盖板时，直接对污泥进行脱水压制，得到湿盖板。其脱水压制的方法与以上实施例相同，在此不做赘述。然后，根据实际需求，将所述湿盖板放入不同的模具中，压制并烘干得到最终的污泥盖板。
作为对照，对普通污泥盖板的首程保留率和灰分保留率进行了检测，检测方法与实施例1相同。本对比例所得的污泥盖板，其首程保留率为60.98％，灰分保留率为47.21％。
对比例2
在对比例2中，收集制作铜版纸过程中产生的涂料废水，并将PAC作为絮凝剂加入收集的涂料废水中。通过添加PAC，可得到浓缩的废涂料。然后，将絮凝浓缩的废涂料倒入含有污泥的初沉池中，在对比例中，废涂料和污泥的质量比例为1:5。将废涂料与污泥通过搅拌器，或通过其他任何方式，混合均匀，形成混合浆料，而不添加任何保留助剂。将不含有保留助剂的混合浆料进行脱水，可得到成型的湿盖板。脱水方法与上述实施例相同，在此不做赘述。再将所述湿盖板放入模具中，压制并烘干得到最终的污泥盖板。
作为对照，对本对比例制得的污泥盖板的首程保留率和灰分保留率进行了检测，检测方法与实施例1相同。本对比例所得的污泥盖板，其首程保留率为44.39％，灰分保留率为32.61％。
表1，通过总结上述4个实施例以及两个对比例，展示了保留助剂对废涂料回用效果的影响。
表1.保留助剂对废涂料回用效果影响
通过表1可知，普通的污泥盖板在制备过程中，首程保留率为60.98％，灰分保留率为47.21％，而混合了废涂料后，若不添加保留助剂，则首程保留率下降至44.39％，灰分保留率下降至32.61％。在添加100ppm的保留助剂后，首程保留率和灰分保留率均有所升高，接近但略低于普通污泥盖板的首程保留率和灰分保留率。随着保留助剂添加量的增加，制得的污泥盖板的首程保留率和灰分保留率也随之升高。当保留助剂的添加量达到200ppm-300ppm时，污泥盖板的首程保留率和灰分保留率高于普通盖板。而当保留助剂添加量为500ppm时，其首程保留率和灰分保留率与添加300ppm的保留助剂所制得的污泥盖板相比，仅略有增加(增加量小于1％)。由此可见，当保留助剂添加量高于300ppm时，首程保留率和灰分保留率的增加趋于平缓，添加500ppm的保留助剂可能使盖板制备过程中的首程保留率和灰分保留率接近峰值。考虑到工业回用以及生产的成本，添加200ppm-300ppm的保留助剂即可得到较好的废涂料回用率。
实施例5
在本实施例中，收集制作铜版纸过程中产生的涂料废水，并将PAC作为絮凝剂加入收集的涂料废水中。通过添加PAC，可得到浓缩的废涂料。然后，将絮凝浓缩的废涂料倒入含有污泥的初沉池中，在本实施例中，废涂料和污泥的质量比例为1:6。将废涂料与污泥通过搅拌器，或通过其他任何方式，混合均匀，形成混合浆料。向废涂料与污泥的混合浆料中加入阳离子性聚丙烯酰胺作为保留助剂，所述阳离子性聚丙烯酰胺在混合浆料中的添加量为200ppm。将添加了保留助剂的混合浆料放入吸水箱中，进行真空抽吸，以去除部分水分。去除部分水分后，再将浆料喷淋至脱水网毯上，通过压榨，进一步脱水。当然，脱水过程也可以使用其他的脱水设备，在此不做限定。对混合浆料进行脱水后，可得到成型的湿盖板。根据实际需求，可将所述湿盖板放入不同的模具中，压制并烘干得到最终的污泥盖板，可用于遮盖物品、遮盖城市水井、下水道、建筑物等。
进一步地，为了检测废涂料在本实施例中的回用效果，对所述混合浆料的首程保留率和灰分保留率进行了检测，检测方法与实施例1相同，本实施例所得的污泥盖板，其首程保留率为62.13％，灰分保留率为52.79％。。
实施例6
在本实施例中，收集制作铜版纸过程中产生的涂料废水，并将PAC作为絮凝剂加入收集的涂料废水中。通过添加PAC，可得到浓缩的废涂料。然后，将絮凝浓缩的废涂料倒入含有污泥的初沉池中，在本实施例中，废涂料和污泥的质量比例为1:4。将废涂料与污泥通过搅拌器，或通过其他任何方式，混合均匀，形成混合浆料。向废涂料与污泥的混合浆料中加入阳离子性聚丙烯酰胺作为保留助剂，所述阳离子性聚丙烯酰胺在混合浆料中的添加量为300ppm。将添加了保留助剂的混合浆料放入吸水箱中，进行真空抽吸，以去除部分水分。去除部分水分后，再将浆料喷淋至脱水网毯上，通过压榨，进一步脱水。当然，脱水过程也可以使用其他的脱水设备，在此不做限定。对混合浆料进行脱水后，可得到成型的湿盖板。根据实际需求，可将所述湿盖板放入不同的模具中，压制并烘干得到最终的污泥盖板，可用于遮盖物品、遮盖城市水井、下水道、建筑物等。
进一步地，为了检测废涂料在本实施例中的回用效果，对所述混合浆料的首程保留率和灰分保留率进行了检测，检测方法与实施例1相同，本实施例所得的污泥盖板，其首程保留率为59.92％，灰分保留率为46.89％。。
实施例7
在本实施例中，收集制作铜版纸过程中产生的涂料废水，并将PAC作为絮凝剂加入收集的涂料废水中。通过添加PAC，可得到浓缩的废涂料。然后，将絮凝浓缩的废涂料倒入含有污泥的初沉池中，在本实施例中，废涂料和污泥的质量比例为1:3。将废涂料与污泥通过搅拌器，或通过其他任何方式，混合均匀，形成混合浆料。向废涂料与污泥的混合浆料中加入阳离子性聚丙烯酰胺作为保留助剂，所述阳离子性聚丙烯酰胺在混合浆料中的添加量为300ppm。将添加了保留助剂的混合浆料放入吸水箱中，进行真空抽吸，以去除部分水分。去除部分水分后，再将浆料喷淋至脱水网毯上，通过压榨，进一步脱水。当然，脱水过程也可以使用其他的脱水设备，在此不做限定。对混合浆料进行脱水后，可得到成型的湿盖板。根据实际需求，可将所述湿盖板放入不同的模具中，压制并烘干得到最终的污泥盖板，可用于遮盖物品、遮盖城市水井、下水道、建筑物等。
进一步地，为了检测废涂料在本实施例中的回用效果，对所述混合浆料的首程保留率和灰分保留率进行了检测，检测方法与实施例1相同，本实施例所得的污泥盖板，其首程保留率为55.44％，灰分保留率为42.16％。
表2，通过总结实施例2、实施例5、实施例6、实施例7以及对比例1，展示了废涂料与污泥的比例对废涂料回用效果的影响。
表2.废涂料与污泥的比例对废涂料回用效果的影响
通过表2可知，普通的污泥盖板在制备过程中，首程保留率为60.98％，灰分保留率为47.21％，当保留助剂添加量为200ppm-300ppm时，随着混合浆料中污泥质量分数的增加，制得的污泥盖板的首程保留率和灰分保留率也随之升高。由于灰分保留率为最终制得的污泥盖板中的灰分除以混合浆料中的总灰分所得的比例。因此，该灰分保留率更能体现废涂料在污泥盖板中的回用率。当废涂料和污泥的质量比例为1:4-1:5时，污泥盖板的灰分保留率与普通污泥盖板(对比例1)最为接近。而当废涂料和污泥的质量比例为1:6时，其灰分保留率虽有升高，但升高的比例开始下降。由此可见，考虑到工业回用以及生产的成本，废涂料和污泥的质量比例为1:4-1:5时，即可得到较好的废涂料回用率。
本发明通过将造纸过程中产生的涂料废水与污泥进行混合沉降，并通过添加保留助剂使废涂料保留在沉淀中，最终制成污泥盖板。该方法克服了以往处理技术中的操作繁琐及成本高的问题，而最终制成的盖板可以用于覆盖容器或建筑物，从而实现了废涂料的有效回用。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种造纸产生的废涂料回用方法，其特征在于，包含以下操作：
获取造纸过程中产生的涂料废水，并向所述涂料废水中加入絮凝剂，以使所述涂料废水沉淀，得到浓缩的废涂料；
将所述浓缩的废涂料加入到含有污泥的初沉池中与所述污泥按照预定比例混合均匀；
向所述浓缩的废涂料和所述污泥的混合浆料中加入保留助剂，并脱水压制，以制备污泥盖板。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述浓缩的废涂料和所述污泥的混合浆料中加入保留助剂，包括：向所述浓缩的废涂料和所述污泥的混合浆料中添加100ppm-500ppm的所述保留助剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述浓缩的废涂料和所述污泥的混合浆料中加入保留助剂，包括：向所述浓缩的废涂料和所述污泥的混合浆料中添加200ppm-300ppm的所述保留助剂。
4.根据权利要求1-3所述的方法，其中，保留助剂包括能够与所述浆料的颗粒产生补丁-桥连作用的阳离子性保留助剂和阴离子性保留助剂其中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述浓缩的废涂料加入到含有污泥的初沉池中与所述污泥按照预定比例混合均匀，包括：将所述浓缩的废涂料与所述污泥以1:3-1:6的质量比进行混合。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述浓缩的废涂料加入到含有污泥的初沉池中与所述污泥按照预定比例混合均匀，包括：将所述浓缩的废涂料与所述污泥以1:2-1:3的质量比进行混合。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述絮凝剂包括阳离子性的絮凝剂，以使废涂料颗粒絮聚成颗粒，利于沉降。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述涂料废水中加入絮凝剂以使所述涂料废水沉淀，包括：向所述涂料废水中加入絮凝剂后，对所述涂料废水进行溢流沉淀。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述浓缩的废涂料和所述污泥的混合浆料中加入保留助剂并脱水压制，包括：对加入了保留助剂的混合浆料进行真空抽吸和压榨脱水，得到成型湿盖板。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，向所述浓缩的废涂料和所述污泥的混合浆料中加入保留助剂并脱水压制，还包括：将成型湿盖板放入模具中压制并烘干，以制备污泥盖板。
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