轉(zhuǎn)鼓式過濾機在紙機白水回收中的應(yīng)用

張立楨楊運平徐慶珍

(1.濟寧安聯(lián)輕工機械有限公司,山東濟寧,272071; 2.山東華金紙業(yè)集團有限公司,山東泗水,273201)

·過濾機·

轉(zhuǎn)鼓式過濾機在紙機白水回收中的應(yīng)用

張立楨1楊運平1徐慶珍2

(1.濟寧安聯(lián)輕工機械有限公司,山東濟寧,272071; 2.山東華金紙業(yè)集團有限公司,山東泗水,273201)

介紹了轉(zhuǎn)鼓式白水過濾機的結(jié)構(gòu)和工作原理及其在紙機網(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)鼓式過濾機回收紙機網(wǎng)下白水可以達到節(jié)水、節(jié)能的效果。

白水回收;轉(zhuǎn)鼓式過濾機;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

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

目前,國內(nèi)造紙廠對造紙白水的處理一般采取下列方法:①斜網(wǎng)過濾;②氣浮或混凝沉淀;③多圓盤白水過濾機。上述方法,要么出水水質(zhì)懸浮物含量高,達不到較高生產(chǎn)用水水質(zhì)要求(如沖網(wǎng)、噴淋等),只能用作對水質(zhì)要求較低的工藝稀釋水;要么流程長、工序多、占地面積大和運行費用高、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;而多圓盤白水過濾機,在大型紙機上得到了應(yīng)用,其清濾液可以達到?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)鼓式白水過濾機是一種集回收水、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,適合在中小型紙廠應(yīng)用,在國外已有應(yīng)用,國內(nèi)也開始引進。廣東某紙廠2640/ 300紙機,生產(chǎn)膠版印刷紙、膠印書刊紙、靜電復(fù)印紙原紙等紙種,原來運行自行設(shè)計的簡易白水回收設(shè)施,后安裝轉(zhuǎn)鼓式白水過濾機?，F(xiàn)將其應(yīng)用情況進行介紹,以供參考。

1 使用轉(zhuǎn)鼓式白水過濾機前白水回收情況

1.1 白水回收流程

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

圖1 改造前白水回收流程

1.2 處理水用途

經(jīng)簡單沉淀和壓濾機壓濾后,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用水,替代了部分清水,減少了清水補充。

1.3 存在問題

(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),基本上不能用來洗毛布、噴淋等。

(2)白水回收流程長,設(shè)施多(3個沉淀池、1個白水收集池、1個清水池);設(shè)備多(1臺壓濾機、3臺泵),投資大。

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

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

2 使用轉(zhuǎn)鼓式白水過濾機后的情況

在考察國外白水回收設(shè)備的基礎(chǔ)上,廣東某紙廠于2009年6月底安裝了轉(zhuǎn)鼓式白水過濾機。經(jīng)過調(diào)試于2009年8月底正常運行,至今穩(wěn)定運行6個月,達到了進一步減少清水補充的預(yù)期目的。

2.1 白水回收流程

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

由圖1和圖2對比可以看出,使用轉(zhuǎn)鼓式白水過濾機,流程簡單,只需1臺過濾機、1個清水池、1個濁濾液緩沖池和1臺泵。設(shè)備設(shè)施少,操作簡單,無需設(shè)專人控制。

圖2 改造后白水回收流程

2.2 工作原理

轉(zhuǎn)鼓式白水過濾機結(jié)構(gòu)見圖2,設(shè)備由殼體、觀察孔、白水進水管、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;殼體上部為傳動裝置,帶動旋轉(zhuǎn)濾板。

轉(zhuǎn)鼓式白水過濾機工作原理為,紙機白水由過濾機底部的進水管到達中心布水管,再經(jīng)過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濾網(wǎng),由清液管排出;而細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),相當于48μm。旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)轉(zhuǎn)動時有一定的轉(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)鼓式白水過濾機處理水量在120～150 m3/h,經(jīng)過調(diào)整,測量運行數(shù)據(jù)見表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,達到紙機噴淋水質(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碎解漿料(也可送往紙機流送系統(tǒng)稀釋濃漿料)。

表1 過濾機測量數(shù)據(jù)

(3)因在流程中利用了圓網(wǎng)濃縮機的高位箱作用,緩沖了進過濾機白水的壓力和流量波動,使過濾機不受處理水量波動的影響。

2.4 存在問題及解決辦法

(1)開始調(diào)試時,有時出現(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,問題得到解決。

(2)流漿箱噴淋、網(wǎng)子運行沖洗等兩個用水點使用清液兩天后,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濾器,定期或利用檢修時間清理清水過濾器?，F(xiàn)在基本每兩周清理一次清水過濾器,即可保證清濾液作為噴淋、沖洗水進行正常的使用。

3 經(jīng)濟效益分析比較

3.1 投資比較

紙機網(wǎng)下白水回收流程改造前后投資情況見表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61萬元,改造后僅24.3萬元。

3.2 節(jié)電情況

由圖1、圖2和表2可以看出,改造后減少了進壓濾機的多級高壓泵1臺、普通泵1臺和壓濾機油站所用動力,共計33.5 kW;加之改造后過濾機的動力配置僅3 kW。動力消耗大大降低,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外,逐步增加了紙機流漿箱噴淋、網(wǎng)子運行沖洗、濃縮機噴淋和稀釋等用水點,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

紙機網(wǎng)下白水回收流程改造后,由敞開式變?yōu)榘敕忾]式,流程短、設(shè)備設(shè)施少,白水處理所需時間短,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,每年回收熱能2000×330×6×4.2=16632000 MJ,相當于約500 t標煤發(fā)熱量。紙機系統(tǒng)溫度提高3℃,漿料濾水性能提高。

3.5 節(jié)約人工費情況

紙機網(wǎng)下白水回收流程改造后操作簡單,減少了大量壓濾機卸網(wǎng)、上網(wǎng)等勞動操作,每天可節(jié)省6個人工的工資,計約每天360元,每年節(jié)約人工費360×360=129600元。

4 結(jié) 語

紙機網(wǎng)下白水回收流程經(jīng)改造使用轉(zhuǎn)鼓式白水過濾機后,在回收纖維、輔料的同時,處理后清濾液固體懸浮物(SS)含量小于30 mg/L,達到紙機噴淋用水水質(zhì)要求和減少新鮮水補充量的目的,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)的廢水處理費用;回收流程短、操作簡單、運行費用降低;同時紙機系統(tǒng)溫度提高,也降低了紙機綜合能耗。

在當今水資源和能源日益緊缺的形式下,轉(zhuǎn)鼓式白水過濾機是一種經(jīng)濟可靠的、適合中小紙機的白水處理設(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;主要從事制漿造紙設(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)