CN205061604U - 一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统 - Google Patents

Abstract

一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统，主要包括智能絮凝剂投加系统、微纳米气泡发生系统、气浮系统等。该系统根据进水水质和流量，采用模糊控制算法控制絮凝剂的投加，废水经混凝反应后由高效的微纳米气泡进行固液分离。系统处理工艺步骤简单、结构紧凑、处理效率高，出水水质好。针对造纸法再造烟叶生产废水中大量悬浮物去除效果好，稀白水和浓白水经该系统处理后可直接回用，作为预处理工艺能有效降低造纸法再造烟叶生产废水的后续处理工艺负荷。

Description

一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统

技术领域

一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统，涉及一种采用微纳米气浮分离技术、智能絮凝剂投加技术与传统气浮处理工艺进行优化组合处理废水的方法及其装置，属于废水处理与回用领域。

背景技术

造纸法再造烟叶生产是利用烟叶打叶复烤及卷烟生产过程中废弃的烟梗、碎烟片、烟末等为主要原料，配以少量的纤维原料，经抽提、磨解、制浆、抄造成型及涂布液回涂等工序处理，制成造纸法再造烟叶。造纸法再造烟叶具有密度小、填充值高、柔韧性和耐加工性好、成丝率高、燃烧速度快、焦油释放量低以及产品可塑性强等优点，把它作为卷烟产品配方中的一个重要组分，可明显降低卷烟产品烟气中有害物质的含量，使卷烟的物理性能和化学成分都得到一定的调整和改善。造纸法再造烟叶生产可以充分利用烟草原料，是烟草废弃物资源化利用的重要途径，因此具有良好的社会效益和经济效益。

但是造纸法再造烟叶生产过程用水量大，每生产1t造纸法再造烟叶要排放50～70t废水，且造纸法再造烟叶生产产生的废水色度高，废水中含有对微生物生长不利的烟碱，COD和BOD浓度高，富含以多糖为主的糖类和焦油、尼古丁、酚类和苯环类物质，SS浓度高，废水易腐化变质。目前在用的造纸法再造烟叶生产废水处理工艺，普遍存在处理工艺复杂、处理费用高、处理效果不稳定等不足。

微纳米气浮技术是近些年兴起的一种新型水处理技术。微纳米气泡直径小，在水中上升速度慢、停留时间长，微纳米气泡表面带有负电荷，在水体中能产生非常浓密而细腻的气泡而不会像常规气泡一样会迅速融合增大而破裂，表面电荷对水体微粒的吸附性，可以把水体中的有机悬浮物固定而分离，因此微纳米气泡具有良好的气浮性能。利用微纳米气泡良好的气浮性，将微纳米气泡通入到添加了絮凝剂的造纸法再造烟叶生产废水中，微纳米气泡通过表面张力作用粘附于颗粒物上，形成整体比重小于1的絮凝体，在浮力作用下上浮至水面，再通过对漂浮于水面浮渣的收集，实现固液分离使水质得以改善。

利用絮凝剂的物理及化学作用进行混凝反应进行废水处理，是污水处理领域中较传统和成熟的技术手段。通常絮凝剂的投加过程大多是根据初始的水质人工设定投加量，设定后一般很少调节，属于粗放型加药。随着水质的波动，容易造成投加量过大或不足的现象，不仅会导致药剂浪费，还影响最终的处理效果。采用专人值守，实时调节投加量，则反应时间长，工作量较大。因此，在絮凝剂投加环节如能实现根据需求自动添加，对混凝反应处理的效率意义重大。

基于造纸法再造烟叶生产废水的特征，结合絮凝剂投加的工艺现状和微纳米气泡良好气浮性能，优化设计了一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统。

发明内容

本实用新型目的正是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提出一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的：

一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统，主要由智能絮凝剂投加系统，微纳米气泡发生系统，气浮池组成；

本实用新型所述智能絮凝剂投加系统由智能控制系统，絮凝剂投加系统，进水水质在线监测装置，进水流量计，絮凝剂投加口，管道混合器组成。

本实用新型所述微纳米气泡发生系统由微纳米曝气头，高压水泵，微纳米溶气水罐组成。

本实用新型所述气浮池设有混凝反应区、曝气区、固液分离区、清水收集区，并设有混凝搅拌器，自动刮渣机，水位调节堰，浮渣收集槽，出水口，清水收集管等设施。

废水通过进水水质在线监测装置、进水流量计、管道混合器、流入气浮池混凝反应区，在进水流量计与管道混合器之间设有絮凝剂投加口，絮凝投加口与絮凝剂投加装置相连。进水水质在线监测装置主要监测废水的浊度，进水流量计主要监测废水的流量，浊度和流量参数反馈到智能控制系统，智能控制系统通过智能模糊计算得出絮凝剂投加量，再将结果输出到絮凝剂投加装置，控制絮凝剂的投加，絮凝剂投加装置自带有流量计，智能控制系统通过控制絮凝剂投加装置的流量实现絮凝剂动态投加。

废水与絮凝剂通过管道混合器后，进入气浮池混凝反应区，废水与絮凝剂在此区域中进行混凝反应生成大量絮体；混凝反应区内设有混凝搅拌器，防止絮体在底部沉积。混凝反应区底部与曝气区连通，曝气区设有微纳米曝气头，含有大絮体的废水与微纳米曝气头释放的溶气水混合从曝气区上部流入固液分离区。

在固液分离区内，废水中的絮体在微纳米气泡的作用下上浮，最终在废水表面形成浮渣层，浮渣由自动刮渣机收集至浮渣收集槽内，排入污泥系统进行后续处理，经过固液分离后，清水通过位于固液分离区下部的清水收集管收集至清水收集区。清水通过水位调节堰后由出口排出。

清水收集区底部设有出口，该出口与微纳米气泡发生系统的高压水泵相连。

微纳米气泡发生系统利用气浮后的清水作为进水，通过高压水泵送入微纳米溶气水罐，在高压和压缩空气的作用下，在微纳米溶气水罐中形成溶气水，再由微纳米曝气头释放。

本实用新型通过智能控制系统根据废水的流量和水质，进行絮凝剂的自动连续动态投加。

本实用新型所述的絮凝剂包含一种或多种，投加系统与絮凝剂种类匹配一套或多套，絮凝剂种类包含但不限于PAC.PAM.壳聚糖等，当有特殊的回用水质需求时，可选用无毒无害的生物絮凝剂，如壳聚糖。

本实用新型所述的气浮池通常为平流式气浮池，由于微纳米气泡在水中上升速度缓慢，存在时间长，因此要求气浮池中固液分离区的长度较长，通常与气浮池曝气区的长度比在6—10的范围

本实用新型通过采用微纳米气泡发生系统、智能絮凝剂投加系统与气浮处理系统进行优化组合处理造纸法再造烟叶生产废水；浓白水和稀白水经该系统处理后可直接回用，作为预处理工艺可去除生产废水中的大量固体悬浮物，降低造纸法再造烟叶生产废水的后续处理工艺负荷。

本实用新型的有益效果是，通过本实用新型系统用于处理悬浮物含量高的造纸法再造烟叶生产废水，浓白水和稀白水经处理后可直接回用生产，亦可作为难生化降解的高浓度有机废水的预处理工艺，能有效去除悬浮物和大量溶解性有机物质，降低后续处理工艺负荷；絮凝剂智能投加系统能合理有效的利用絮凝药剂，降低工人劳动强度，还具有工艺简单，结构紧凑，安装方便，经济实用，占地面积小等优点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；视图左部为智能絮凝剂投加系统，中部为微纳米气泡发生系统，右部为气浮池；

图中：1-智能控制系统，2-进水水质在线监测装置，3-进水流量计，4-絮凝剂投加口，5-管道混合器，12-絮凝剂投加装置组成智能絮凝剂投加系统。7-微纳米曝气头，13-高压水泵，14-微纳米溶气水罐组成微纳米气泡发生系统。气浮池设有15-混凝反应区、16-曝气区、17-固液分离区、19-清水收集区，并有6-混凝搅拌器，8-自动刮渣机，9-浮渣收集槽，10-水位调节堰，11-出水口，18-清水收集管等设施。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明。

见图1，一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统，主要由智能絮凝剂投加系统，微纳米气泡发生系统，气浮池组成；

智能絮凝剂投加系统中，进水水质在线监测装置2、进水流量计3、管道混合器5依次连接；进水流量计3与管道混合器5之间设有絮凝剂投加口4，该絮凝剂投加口4与絮凝剂投加装置12连接；智能控制系统1与进水水质在线监测装置2、进水流量计3絮凝剂投加装置12通过电控线路连接。

微纳米气泡发生系统中，高压水泵13与微纳米溶气水罐14连接，微纳米溶气水罐14又与微纳米曝气头7连接。微纳米溶气水罐外接压缩空气。高压水泵13与气浮池清水收集区19相连。

气浮池按照功能进行分区，并配有相关设施。按照废水流向，废水依次通过混凝反应区15、曝气区16、固液分离区17，通过清水收集管18进入清水收集区19，再通过水位调节堰10，经出水口11流出。在混凝反应区15内设有混凝搅拌器6；在曝气区16底部设有微纳米曝气头7；在固液分离区17上设有自动刮渣机8，在自动刮渣机8尾部连接有浮渣收集槽9；在固液分离区17下部设有清水收集管18，收集清水至清水收集区19，在清水收集区19开设有进水口，该所述进水口与高压水泵13连接；

本实用新型中，废水与絮凝剂在管道混合器5进行充分混合，在气浮池混凝反应区15进行混凝反应，在曝气区16与微纳米曝气头7释放的溶气水混合，混合后的水在固液分离区17进行固液分离，分离后清水收集至清水收集区19内，分离后浮渣通过自动刮渣机8收集至浮渣收集槽9。

实例1

本实用新型所述的一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统处理造纸法再造烟叶生产废水。

(1)造纸法再造烟叶生产废水首先经过水质监测仪器和流量计，仪器采集的数据水质和水量参数通过智能控制系统进行模糊计算后，将结果输出，控制絮凝剂投加系统运行，絮凝剂通过计量后在废水管道上投加，与废水混合后，进入气浮混凝反应区。

(2)所述工艺中采用微纳米气泡发生装置，由高压水泵，微纳米溶气水罐和微纳米曝气头组成，高压水泵将气浮固液分离后的清水泵至微纳米溶气水灌，与压缩空气混合形成溶气水，再经过微纳米曝气头释放。

(3)所述工艺中混凝反应后的废水与微纳米溶气水在曝气混合区均匀混合后，流入固液分离区，经混凝后的絮体在微纳米气泡的作用下，凝聚上浮，最终在水表形成浮渣层，浮渣层到达一定厚度后，通过水位调节堰调节水位，开启刮渣机，刮渣机往返运动，利用刮板将浮渣收集至收集槽内。絮体分离后，下清液经清水收集管收集至清水收集区，再经水位调节堰排出。

本实用新型所述的微纳米曝气装置的进水为经微纳米气浮后的清水，这样在系统运行过程中就勿需消耗清水。

本实用新型所述的絮凝剂的投加装置为智能投加装置，通过在线监测仪表监测废水的浊度，通过流量计监测废水流量，将流量与浊度作为参数输入到智能模糊控制器中进行计算，通过智能算法运算确定絮凝剂的投加量，再控制絮凝剂投加系统进行投加。絮凝剂包含一种或多种，投加系统与絮凝剂种类匹配一套或多套，絮凝剂种类包含但不限于PAC.PAM.壳聚糖等

本实用新型所述的一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统，在处理稀白水和浓白水时，可直接回用于造纸法再造烟叶生产工序的磨浆工艺段作为磨浆补水。在处理提取液、浓缩废液等高浓有机废水时，可作为预处理手段，能去除大量悬浮物和可溶性有机物，降低后续处理工艺的负荷。

Claims (3)

1.一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统，由智能絮凝剂投加控制系统、微纳米气泡发生系统、气浮池及其管路阀门组成，其特征在于智能絮凝剂投加系统由智能控制系统(1)，絮凝剂投加系统(12)，进水水质在线监测装置(2)，进水流量计(3)，絮凝剂投加口(4)，管道混合器(5)组成；微纳米气泡发生系统由微纳米曝气头(7)，高压水泵(13)，微纳米溶气水罐(14)组成；气浮池设有混凝反应区(15)、曝气区(16)、固液分离区(17)、清水收集区(19)，并设有混凝搅拌器(6)，自动刮渣机(8)，水位调节堰(10)，清水收集管(18)等设施。

2.按权利要求1所述一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统，其特征在于：所述的微纳米气泡发生系统，由微纳米曝气头(7)，高压水泵(13)，微纳米溶气水罐(14)组成，产生微纳米气泡进行固液分离。

3.按权利要求1所述一种高效的造纸法再造烟叶生产废水气浮处理系统，其特征在于：所述的智能絮凝剂投加系统，由智能控制系统(1)，絮凝剂投加系统(12)，进水水质在线监测装置(2)，进水流量计(3)，絮凝剂投加口(4)，管道混合器(5)组成。