[發明專利]一種抄造廢水閉路循環的方法與裝置

有效

• 申請號: 201310677934.4
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103723856A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 陳福泰;楊艷
• 申請（專利權）人: 北京清大膜科膜技術有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/44;C02F103/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，涉及一種抄造廢水閉路循環的方法與裝置。

背景技術

抄造廢水是指抄紙系統的廢水，主要含有大量的細小纖維、填料等懸浮物以及施膠劑、防腐劑、增強劑等，同時也含有很多的溶解性膠體物質（DCS）。其溶解COD、BOD指標較低，分別在300-800mg/L和100-300mg/L范圍，但懸浮物的含量較高，差異也較大，在500-3500mg/L范圍。目前，在煙草薄片生產過程中也產生大量的抄造廢水，排放量很大，如果不加以處理就排放，不僅對環境造成污染，也是對水資源的一種浪費。

清潔生產是造紙工業可持續發展的必然趨勢。在制漿造紙工業中，水系統的循環回用是一條重要的清潔生產途徑。從目前國際上相關技術的發展情況來看，在紙機系統首先實行廢水的循環回用是較為可行的。

紙機白水中所含物質包括溶解物(DS)、膠體物(CS)和懸浮固形物(SS)。DS和CS來自纖維原料、生產用水和生產過程中所添加的各種有機和無機添加劑及應用的化學藥品。SS主要來自于細小纖維和填料。有機物包括木材降解產物、添加劑的各種聚合物等。無機物包括各種金屬陽離子和陰離子，如作為填料或涂料加入的CaCO3、滑石粉、白土、TiO2等和作為施膠或助留、助濾劑加入的硫酸鋁等等。抄造廢水回收處理的意義不僅在于水資源的循環利用，同時可回收流失纖維，并使其得以最大限度地減少造紙過程廢水的排放，節約生產用水，降低成品能耗，最終實現廢水閉路循環。近年來，為降低噸紙清水用量，國內許多制漿造紙企業采取減少抄紙用水、增加廢水回用等措施以降低水耗，但離實現廢水封閉循環尚有較大距離。

目前國內外處理抄造廢水主要采用氣浮法、絮凝沉淀法等。采用氣浮法時由于水中的重質纖維和填料不易上浮，易造成氣浮池底堆積纖維、填料腐爛變臭，需經常清池；而絮凝沉淀法對水中的輕質纖維回收效果不好，需加大投藥量，而增加回收成本。使用超濾技術是實現抄造廢水的封閉循環最有效的方法。

微渦旋技術利用水流的渦旋作用使得絮凝劑反復碰撞廢水中的細小顆粒物質形成絮體，并吸附捕捉廢水中的雜質形成大顆粒物質沉降，從而達到固液分離的目的。將微渦旋原理應用到澄清反應器中，能夠顯著提高絮凝效果，縮短反應時間，節省藥劑量，提高廢水混凝澄清處理效果。

膜技術具有高效率、低能耗、常溫操作及容易放大等優點。超濾膜法是一種以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，與膜孔徑大小相關的篩分過程。由于超濾技術具有無相變、分離效率高、節能、設備簡單、操作方便等優點，使其在抄造廢水處理領域有很大的發展潛力。利用超濾膜能夠分離物質的特性，選用適當截留分子量的超濾膜，可以截留抄造廢水中的懸浮顆粒物、纖維素和木素類、膠體微粒、細菌等物質，成為濃縮液，作為漿料進一步處理后回用；透過液直接作為生產循環用水回用。卷式超濾膜因其水流死角少、耐污染、抗壓性好的特點已廣泛應用于食品加工、飲料工業、醫藥工業、生物制劑、中藥制劑、臨床醫學、印染廢水、食品工業廢水處理、資源回收、環境工程等物料分離和水處理眾多領域。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種抄造廢水閉路循環的方法。該發明將小孔徑卷式超濾膜應用于抄造廢水的處理，可實現廢水的閉路循環和資源化利用。采用微渦旋澄清-小孔徑超濾主體工藝。微渦旋澄清系統采用智能加藥系統，對微渦旋澄清系統進水（或出水）水質進行在線檢測，采用模糊控制算法替代PID算法，實時調整藥劑投加量以保證出水效果，同時采用微渦旋技術，利用水流的渦旋作用使得絮凝劑反復碰撞廢水中的細小顆粒物質形成絮體，并吸附捕捉廢水中的雜質形成大顆粒物質沉降，從而達到固液分離的目的，可同步實現混合、絮凝和分離，工作效率高、絮凝效果好，而且節省藥劑使用量，使用壽命長。可以去除抄造廢水中的懸浮顆粒物、纖維素、木素類及膠體物質等，降低廢水中部分COD_Cr、濁度和色度等；小孔徑超濾系統采用自制的小孔徑卷式超濾膜，連續循環膜過濾工藝，截留分子量3000～10000Da；采用寬流道直線型進水流道網，可極大降低流動阻力，進一步降低污染物在膜面的沉積速率和死區，克服傳統卷式膜不允許懸浮物進入膜組件，預處理要求高的缺點；其次，直線型進水流道因水流線路減短可有效減少膜面切向流速損失，有利于沖刷膜表面沉積物，減少濃差極化，有效控制膜污染，可以進一步去除廢水中的COD_Cr、懸浮物、色度等。