轉(zhuǎn)鼓式過(guò)濾機(jī)在紙機(jī)白水回收中的應(yīng)用

張立楨楊運(yùn)平徐慶珍

(1.濟(jì)寧安聯(lián)輕工機(jī)械有限公司,山東濟(jì)寧,272071; 2.山東華金紙業(yè)集團(tuán)有限公司,山東泗水,273201)

·過(guò)濾機(jī)·

轉(zhuǎn)鼓式過(guò)濾機(jī)在紙機(jī)白水回收中的應(yīng)用

張立楨1楊運(yùn)平1徐慶珍2

(1.濟(jì)寧安聯(lián)輕工機(jī)械有限公司,山東濟(jì)寧,272071; 2.山東華金紙業(yè)集團(tuán)有限公司,山東泗水,273201)

介紹了轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理及其在紙機(jī)網(wǎng)下白水回收中的應(yīng)用、回收水質(zhì)量、回收水用途及回收的熱量,應(yīng)用結(jié)果表明,轉(zhuǎn)鼓式過(guò)濾機(jī)回收紙機(jī)網(wǎng)下白水可以達(dá)到節(jié)水、節(jié)能的效果。

白水回收;轉(zhuǎn)鼓式過(guò)濾機(jī);旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)

(＊E-mail:zhanglz56@163.com)

Abstract:The structure and working principle of drum whitewater filter were introduced,and its application in recla iming paper machine white water and heat recoverywas discussed.This drum filter is the equipmentwhich integrateswater,fiber,filler,and heat recovery functions,and is suitable to be applied in medium and small papermachines.

Key words:white water recovery;drum filter;spin filter screen

對(duì)造紙白水的處理不但要著眼于纖維、輔料的回收,同時(shí)還要在水的循環(huán)利用上下功夫,盡可能地減少清水補(bǔ)充量,最大限度地降低外排廢水處理量,為廢水處理創(chuàng)造條件,降低工廠整體運(yùn)行費(fèi)用。

目前,國(guó)內(nèi)造紙廠對(duì)造紙白水的處理一般采取下列方法:①斜網(wǎng)過(guò)濾;②氣浮或混凝沉淀;③多圓盤白水過(guò)濾機(jī)。上述方法,要么出水水質(zhì)懸浮物含量高,達(dá)不到較高生產(chǎn)用水水質(zhì)要求(如沖網(wǎng)、噴淋等),只能用作對(duì)水質(zhì)要求較低的工藝稀釋水;要么流程長(zhǎng)、工序多、占地面積大和運(yùn)行費(fèi)用高、投資較高,很多中小企業(yè)即使建有此類設(shè)施,也很少使用;而多圓盤白水過(guò)濾機(jī),在大型紙機(jī)上得到了應(yīng)用,其清濾液可以達(dá)到?jīng)_網(wǎng)、噴淋等的水質(zhì)要求,但因在安裝、操作(如必須有木漿濾層)和工程造價(jià)上的因素使其在中小型紙廠難以得到推廣。

轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī)是一種集回收水、纖維、填料和熱能于一體的白水回收設(shè)備,具有處理水質(zhì)好、安裝方便、投資少等優(yōu)點(diǎn),適合在中小型紙廠應(yīng)用,在國(guó)外已有應(yīng)用,國(guó)內(nèi)也開(kāi)始引進(jìn)。廣東某紙廠2640/ 300紙機(jī),生產(chǎn)膠版印刷紙、膠印書刊紙、靜電復(fù)印紙?jiān)埖燃埛N,原來(lái)運(yùn)行自行設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易白水回收設(shè)施,后安裝轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī)。現(xiàn)將其應(yīng)用情況進(jìn)行介紹,以供參考。

1 使用轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī)前白水回收情況

1.1 白水回收流程

從紙機(jī)網(wǎng)部下來(lái)的白水及漿料進(jìn)濕損池,由泵送進(jìn)圓網(wǎng)濃縮機(jī)濃縮。濃縮后的漿料進(jìn)損紙漿池回收利用,白水則分別進(jìn)入3個(gè)沉淀池沉淀;在沉淀30～50 min后,底部的白水濃度隨著沉淀時(shí)間的延長(zhǎng)逐步增高,按沉淀先后順序由泵送往碎漿機(jī)打漿回用;上部的澄清水也按沉淀先后順序打開(kāi)上部放水閥門,自流到澄清白水池;澄清池白水由泵送壓濾機(jī),經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后,纖維、填料等被回收,壓濾后的水進(jìn)清水池繼續(xù)使用。3個(gè)沉淀池循環(huán)使用,改造前的白水回收流程見(jiàn)圖1所示。

圖1 改造前白水回收流程

1.2 處理水用途

經(jīng)簡(jiǎn)單沉淀和壓濾機(jī)壓濾后,處理后的水作為工藝稀釋(濃漿泵后和沖漿箱)、填料罐填料稀釋等用水點(diǎn)用水,替代了部分清水,減少了清水補(bǔ)充。

1.3 存在問(wèn)題

(1)間歇操作,處理后的白水懸浮物含量不穩(wěn)定(SS為50～120 mg/L),基本上不能用來(lái)洗毛布、噴淋等。

(2)白水回收流程長(zhǎng),設(shè)施多(3個(gè)沉淀池、1個(gè)白水收集池、1個(gè)清水池);設(shè)備多(1臺(tái)壓濾機(jī)、3臺(tái)泵),投資大。

(3)每班需設(shè)2人專人操作控制,壓濾機(jī)需定期更換濾布等,勞動(dòng)強(qiáng)度大,操作繁瑣。

(4)因流程較長(zhǎng)、設(shè)備及設(shè)施多,白水處理所需時(shí)間長(zhǎng),溫降大,熱量損失多,冬季尤其明顯。

2 使用轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī)后的情況

在考察國(guó)外白水回收設(shè)備的基礎(chǔ)上,廣東某紙廠于2009年6月底安裝了轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī)。經(jīng)過(guò)調(diào)試于2009年8月底正常運(yùn)行,至今穩(wěn)定運(yùn)行6個(gè)月,達(dá)到了進(jìn)一步減少清水補(bǔ)充的預(yù)期目的。

2.1 白水回收流程

從紙機(jī)網(wǎng)部下來(lái)的白水及漿料進(jìn)濕損池,同樣由泵送進(jìn)圓網(wǎng)濃縮機(jī)濃縮,濃縮的漿料進(jìn)損紙漿池回收利用,白水利用液位差進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī);過(guò)濾后的清濾液即進(jìn)入清水池使用;濁濾液進(jìn)入濁液緩沖池,從底部由泵送往碎漿機(jī)打漿。濁濾液緩沖池上部澄清液可進(jìn)入白水系統(tǒng)再循環(huán)處理。改造后的白水回收流程見(jiàn)圖2所示。

由圖1和圖2對(duì)比可以看出,使用轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī),流程簡(jiǎn)單,只需1臺(tái)過(guò)濾機(jī)、1個(gè)清水池、1個(gè)濁濾液緩沖池和1臺(tái)泵。設(shè)備設(shè)施少,操作簡(jiǎn)單,無(wú)需設(shè)專人控制。

圖2 改造后白水回收流程

2.2 工作原理

轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2,設(shè)備由殼體、觀察孔、白水進(jìn)水管、清濾液出水管、濁濾液出水管組成,殼體內(nèi)由布水管、旋轉(zhuǎn)濾板、反沖洗水裝置組成;殼體與旋轉(zhuǎn)濾板之間為清濾液,由清濾液出水管引出,旋轉(zhuǎn)濾板下部設(shè)置濁液室,由濁濾液出水管引出;殼體上部為傳動(dòng)裝置,帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)濾板。

轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī)工作原理為,紙機(jī)白水由過(guò)濾機(jī)底部的進(jìn)水管到達(dá)中心布水管,再經(jīng)過(guò)噴水口沿切線方向噴到旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的內(nèi)表面上,形成一系列重疊的液膜,旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)產(chǎn)生的離心力使白水高速通過(guò)濾網(wǎng),由清液管排出;而細(xì)小纖維及填料顆粒被截留在網(wǎng)內(nèi),在逐步濃縮產(chǎn)生的重力和每周的高壓反沖洗水(可以使用本設(shè)備的清濾液)的作用力下,沿內(nèi)壁向下滑落,由濁濾液管排出。

濾網(wǎng)雙層疊置,選用300目不銹鋼網(wǎng),相當(dāng)于48μm。旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有一定的轉(zhuǎn)速,且轉(zhuǎn)速與高壓反沖水噴嘴噴射速度相結(jié)合,可以截留一些直徑小于濾網(wǎng)孔徑的粒子,因而得到的清濾液的固體懸浮物(SS)濃度極低。

2.3 生產(chǎn)調(diào)整

轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī)處理水量在120～150 m3/h,經(jīng)過(guò)調(diào)整,測(cè)量運(yùn)行數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

(1)由表1的數(shù)據(jù)可以看出,調(diào)整后清濾液SS的含量小于30 mg/L,達(dá)到紙機(jī)噴淋水質(zhì)量要求。

(2)清濾液質(zhì)量根據(jù)白水濃度和質(zhì)量要求,通過(guò)濁濾液出口閥門調(diào)整,濁濾液量大,則清濾液SS含量低。濁濾液量7～10 m3/h,濃度1.4%～2.0%,從濁液緩沖池由泵送往流送碎漿機(jī)碎解漿料(也可送往紙機(jī)流送系統(tǒng)稀釋濃漿料)。

表1 過(guò)濾機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)

(3)因在流程中利用了圓網(wǎng)濃縮機(jī)的高位箱作用,緩沖了進(jìn)過(guò)濾機(jī)白水的壓力和流量波動(dòng),使過(guò)濾機(jī)不受處理水量波動(dòng)的影響。

2.4 存在問(wèn)題及解決辦法

(1)開(kāi)始調(diào)試時(shí),有時(shí)出現(xiàn)濾網(wǎng)堵塞情況,經(jīng)調(diào)整該設(shè)備反沖洗裝置的噴射角度和反沖水壓力,問(wèn)題得到解決。

(2)流漿箱噴淋、網(wǎng)子運(yùn)行沖洗等兩個(gè)用水點(diǎn)使用清液兩天后,少部分噴嘴有堵塞現(xiàn)象。經(jīng)研究,在清液管線上安裝清水過(guò)濾器,定期或利用檢修時(shí)間清理清水過(guò)濾器。現(xiàn)在基本每?jī)芍芮謇硪淮吻逅^(guò)濾器,即可保證清濾液作為噴淋、沖洗水進(jìn)行正常的使用。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析比較

3.1 投資比較

紙機(jī)網(wǎng)下白水回收流程改造前后投資情況見(jiàn)表2所示。

表2 改造前后投資情況比較表

由表2可以看出,改造前白水回收流程總投資高達(dá)61萬(wàn)元,改造后僅24.3萬(wàn)元。

3.2 節(jié)電情況

由圖1、圖2和表2可以看出,改造后減少了進(jìn)壓濾機(jī)的多級(jí)高壓泵1臺(tái)、普通泵1臺(tái)和壓濾機(jī)油站所用動(dòng)力,共計(jì)33.5 kW;加之改造后過(guò)濾機(jī)的動(dòng)力配置僅3 kW。動(dòng)力消耗大大降低,每年節(jié)約用電(33.5×15-3×22.5)×0.8×330= 114840 kWh。

3.3 節(jié)約新鮮水使用情況

紙機(jī)網(wǎng)下白水回收流程改造后,清濾液除可用在原新鮮水使用點(diǎn)外,逐步增加了紙機(jī)流漿箱噴淋、網(wǎng)子運(yùn)行沖洗、濃縮機(jī)噴淋和稀釋等用水點(diǎn),每日可多節(jié)約新鮮水約500 m3,每年可多節(jié)約新鮮水500× 330=165000 m3。

3.4 熱能回收情況

紙機(jī)網(wǎng)下白水回收流程改造后,由敞開(kāi)式變?yōu)榘敕忾]式,流程短、設(shè)備設(shè)施少,白水處理所需時(shí)間短,溫降小,基本保持原有溫度。清濾液溫度較改造前提高6℃,按每天回收2000 m3計(jì),每年回收熱能2000×330×6×4.2=16632000 MJ,相當(dāng)于約500 t標(biāo)煤發(fā)熱量。紙機(jī)系統(tǒng)溫度提高3℃,漿料濾水性能提高。

3.5 節(jié)約人工費(fèi)情況

紙機(jī)網(wǎng)下白水回收流程改造后操作簡(jiǎn)單,減少了大量壓濾機(jī)卸網(wǎng)、上網(wǎng)等勞動(dòng)操作,每天可節(jié)省6個(gè)人工的工資,計(jì)約每天360元,每年節(jié)約人工費(fèi)360×360=129600元。

4 結(jié) 語(yǔ)

紙機(jī)網(wǎng)下白水回收流程經(jīng)改造使用轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī)后,在回收纖維、輔料的同時(shí),處理后清濾液固體懸浮物(SS)含量小于30 mg/L,達(dá)到紙機(jī)噴淋用水水質(zhì)要求和減少新鮮水補(bǔ)充量的目的,提高了水的循環(huán)利用率,并且降低了需處理的廢水量,節(jié)省了相應(yīng)的廢水處理費(fèi)用;回收流程短、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用降低;同時(shí)紙機(jī)系統(tǒng)溫度提高,也降低了紙機(jī)綜合能耗。

在當(dāng)今水資源和能源日益緊缺的形式下,轉(zhuǎn)鼓式白水過(guò)濾機(jī)是一種經(jīng)濟(jì)可靠的、適合中小紙機(jī)的白水處理設(shè)備。

(責(zé)任編輯:馬 忻)

Application of the Drum Filter in Recla im ing the PaperMachineW hiteWater

ZHANGLi-zhen1,＊YANG Yun-ping1XU Qing-zhen2

(1.Jining Anlian Light Industry M achinery Co.,Ltd.,Jining,Shandong Province,272071; 2.Shandong Huajin Paper Group Co.,Ltd.,Sishui,Shandong Province,273201)

張立楨先生,工程師;主要從事制漿造紙?jiān)O(shè)備和水處理設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用工作。

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0254-508X(2010)08-0047-03

2010-03-22(修改稿)