高效多層氣浮凈水機與傳統設備運行效果的比較

張立楨 楊運平 崔 暉

(1.濟寧安聯輕工機械有限公司,山東濟寧,272071;2.天津廣聚源紙業有限公司,天津,300350)

高效多層氣浮凈水機與傳統設備運行效果的比較

張立楨1楊運平1崔 暉2

(1.濟寧安聯輕工機械有限公司,山東濟寧,272071;2.天津廣聚源紙業有限公司,天津,300350)

介紹了自主研發的用于廢水處理的高效多層氣浮凈水機與傳統水處理設備在工藝流程、工作原理、運行情況、運行費等方面的比較。自主研發的高效多層氣浮凈水機因其具有多層疊片結構,可以更好地用于造紙廠等廢水的處理,處理后水可回用于生產,極大地降低了清水補充量。

廢水處理;高效多層氣浮凈水機;多層疊片

高效多層氣浮凈水機是結合國外產品最新研發的一種廢水處理設備,可應用于制漿造紙、印染紡織、釀造、食品飲料、城市污水等有水體污染的行業。現將該高效多層氣浮凈水機在河北某紙業集團的具體應用與傳統水處理設備進行比較介紹。

該紙業集團以舊紙箱為原料生產高強瓦楞原紙。抄紙車間廢水部分回用,剩余部分廢水與制漿車間廢水一起進入廢水處理廠,處理后回用。由于混合廢水含有大量膠體物質、有機物質和懸浮物,污染負荷較高。先安裝了傳統水處理設備,由于長期達不到循環回用的要求,逐漸停用傳統水處理設備,安裝了濟寧安聯輕工機械有限公司生產的高效多層氣浮凈水機。經過調試,出水水質達到該企業循環回用水的水質要求。

1 工藝流程比較

1.1 傳統水處理設備工藝流程

傳統水處理設備工藝流程見圖1。

圖1 傳統水處理設備工藝流程圖

1.2 高效多層氣浮凈水機成套設備工藝流程

高效多層氣浮凈水機成套設備工藝流程見圖2。

從圖2中可以看出,與圖1所示的傳統水處理流程相比,高效多層氣浮凈水機成套設備在流程中增加了動態混合器,以立式超微分離器代替了傳統臥式水處理設備。

圖2 高效多層氣浮凈水機成套設備工藝流程圖

2 工作原理比較

2.1 相同之處

廢水首先經混合池進行均質處理,混合廢水與凈水劑類藥品在管道和靜態混合器內進行充分混合,降低了廢水膠體的 Zeta電位,廢水膠體性質失去穩定性,膠粒間相互凝結而從液體中析出[1],而后在絮凝劑作用下,膠體固形物、纖維碎片、小而難沉的顆粒等絮聚成團,并由于加入溶氣水,吸附氣泡而上浮,土類等較重的雜質下沉,使水與污染物分離,達到廢水凈化的目的。

2.2 兩者區別

(1)傳統水處理設備流程中只有靜態混合器。而高效多層氣浮凈水機設計中增加了動態混合器,能使流體中的微小固形物之間產生強烈的碰撞、摩擦和撕裂,形成更細小碎片和顆粒,更容易吸附氣泡,重新絮聚后,上浮速度更快;塵土等重雜質與纖維分離徹底,回收纖維更潔凈。

(2)形成溶氣水原理不同。傳統水處理設備是利用空氣輸送管底部散氣葉輪的旋轉在水中形成一個真空區,液面上的空氣被吸入水中形成氣泡;而高效多層氣浮凈水機是利用文丘里原理,高壓水與壓縮空氣混合,生成溶氣水,再射流進入水體。因而高效多層氣浮凈水機所形成的氣泡較為小而密實、均勻,有利于細小纖維等的吸附、上浮。

(3)主體設備結構不同。兩者結構見圖3和圖4。由圖3和圖4可以看出,傳統水處理設備為臥式單層結構,沉降距離長;高效多層氣浮凈水機主體設備為立式結構的超微分離器,內部安裝多層布水裝置和疊片,每個工作區單獨完成上浮和沉淀,互不干涉,其上浮和沉淀的距離較短,因而污染物能快速地從水體中分離出來。

3 運行情況比較

該紙業集團循環回用于生產的水質基本要求為:CODCr約 180 mg/L,SS約 80 mg/L,色度約 50倍。正常生產廢水處理前指標:CODCr約 2106 mg/L,SS約 556 mg/L,色度約 320倍。

3.1 傳統設備運行情況

2009 年前該紙業集團一直使用傳統水處理設備,經過長達 1年多的調試,經傳統設備處理后出水水質為:CODCr約 310 mg/L,SS約 128 mg/L,色度約 85倍,未達到循環回用的基本要求,且抗沖擊能力小,運行不穩定,長期循環使用后,出水各項指標不斷增加,最終影響紙機抄造和成紙質量,不得不停止該套水處理設備的運行。

3.2 高效多層氣浮凈水機運行情況

新安裝的高效多層氣浮凈水機自 2009年 6月 23日開始調試至 2009年 7月 13日調試完畢。

調試階段進、出水水質檢測見表1。

從表1中可以看出,2009年 7月 9日調試完后,CODCr和 SS去除率均達到 92%以上。出水水質測試結果為:CODCr平均約 169 mg/L,SS平均約48 mg/L。

表1 高效多層氣浮凈水機調試數據

高效多層氣浮凈水機正常試運行 2周以上,日處理廢水 2000 m3/d,進水、出水的 CODCr和 SS指標有所上升,最后達到一個穩定平衡點,處理后水質達到了該企業循環回用于生產的水質基本要求,可用于漿料稀釋、沖洗網子、毛布、車間內外衛生等,減少了生產過程中的清水補充量。

4 運行費用比較

水處理費用主要有藥品費、電費、維修費、工資、折舊等組成。運行費用情況見表2。

表2 運行費用比較表 元 /t廢水

由表2中可以看出,與傳統水處理設備運行費用相比,高效多層氣浮凈水機運行費用低 32%,藥品費用低 22%。

5 投資情況比較

投資費用情況見表3。由表3中可以看出,傳統水處理設備投資比高效多層氣浮凈水機高出 24%,占地面積高出 67%。

表3 投資費用比較表

6 結 論

6.1 從設計思路上,高效多層氣浮凈水機引入動態混合器,使輕、重雜質分離徹底,更有利于輕者上浮、重者下沉,回收纖維潔凈。

6.2 高效多層氣浮凈水機主體設備為立式結構,內部設計多層上浮、沉降單元,結構合理,具有效率高、占地少、投資省等優勢。

6.3 高效多層氣浮凈水機運行費用低,藥品消耗低。處理同樣水質,運行費用較傳統設備低 32%,藥品費用較傳統設備低 22%。

6.4 高效多層氣浮凈水機處理以舊紙箱抄造高強瓦楞原紙的生產廢水,效果良好,處理后白水可代替部分清水用于漿料碎解和稀釋、沖網、洗毛布、車間衛生、廠區衛生和綠化等。

[1] 陳慶蔚.當代廢紙制漿技術[M].北京:中國輕工業出版社,2008.

Comparison of Operation Results between High Performance Ion icWater Purifying Equipment and the Traditional Equipment

ZHANGLi-zhen1,＊YANG Yun-ping1CU IHui2
(1.Ji'ning Anlian Light Industry M achinery Co.,Ltd.,Ji'ning,Shandong Province,272071;2.Tianjn Guangjuyuan Paper m aking Co.,Ltd.,Tianjin,300350)

The working principles,operations and operation costs between the traditional water treatment equipment and high performance ionic water purifying equipment,which is developed by ourselves and used to treat the effluent,are compared.As the self-developed high perfor mance ionic water purifying equipment has multilayer substrates structure,waste water of paper mill can be better purified,and the treated water can be reused for production,which greatly saves the consumption of fresh water.

effluent treatment;high performance ionic water purifying equipment;multilayer substrates

X793

B

0254-508X(2010)04-0056-03

張立楨先生,工程師;主要從事制漿造紙設備和水處理設備的研發和應用工作。

(＊E-mail:alqgjx@163.com)

2009-11-19(修改稿)

(責任編輯:常 青)