专利名称：造纸污水残渣间歇压气脱水工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环保技术或造纸污水残渣脱水处理技术，具体地说是一种造纸污水残渣间歇压气脱水工艺。
目前大多数中小型造纸厂多采用草浆造纸，虽然采用农作物的桔杆作为造纸原料从造纸成本上计算能省一些，但是生产草浆后的废水废渣很难处理，已对周围环境造成严重的破坏，为此各国的环境保护部门已做出对环境污染严重的中小造纸厂关、停、并、转和限期治理污染的决定，大多数中小型造纸厂从生产和环境保护的两方面考虑，加强对造纸废水废渣的处理已是当务之急。目前多数造纸企业普遍采用在冶金、矿山企业中使用的，净化能力较高的箱式压滤机进行造纸废液废渣的人工静态脱水，但是在实际使用中来看，因脱水介质的不同，因而脱水效率相差10-20倍，但是目前还无处理造纸废水废渣的专用脱水设备。
本发明的目的是提供一种利用现有的箱式压滤机处理造纸污水残渣的间歇压气脱水工艺。
本发明的目的是按以下方式实现的，我们知道，造纸黑液和中段水经物化絮凝法处理所得的残渣为无定形絮状沉淀，带有凝胶性质，极难过滤。现有的箱式压滤机过滤工艺为单一压力恒定流量入料，采用大压力，小流量，加长入料时间获得成形滤饼，滤饼中的含水量高达70-80％然后，再用强气流干燥脱水，这样滤饼的水分可降至60％左右，但平均一个工作循环时间长达12-24小时。
附
图1为现有技术的脱水工艺特性曲线；从特性曲线中可以看出，初始入料30分钟内的脱水率最高达峰值为A点，A点后脱水率随时间延长而递减，1小时后脱水率降低30％，2小时后降至50％，一直保持到入料结束。入料初期到入料终止脱水率下降90％。造成过滤效率大幅度下降的原因是在静压力下被处理的残渣通过滤布将水滤出，滤渣挂在滤布表面上逐步形成滤饼，但滤饼延滤布的垂直方向上各厚度处的空隙度是不一样的，紧靠滤布的这层滤饼孔隙度最小，过滤阻力最大，又具有可压缩性，特性曲线告诉我们，在滤布表面的这层滤饼尚没有形成硬化层时，其脱水效率最高，一旦形成厚而硬的滤饼，则脱水效率直线下降，为此，不考虑过滤介质特性和滤饼形成的机理，一味延长入料时间或单纯体高入料压力而获得成型滤饼都是根不经济的工艺手段。
通过对现有脱水工艺特性曲线的研究和造纸污水滤渣的滤饼成型机理研究，采用间歇、变量、变压入料脱水工艺最为科学合理；附图2为造纸污水残渣间歇压气脱水工艺特性曲线。
从附图2的间歇压气脱水工艺特性曲线可以看出，半小时内采用低压大流量泵入料量，入料量Q曲线达到峰值后改用高压低流量泵入料半小时，此时滤布表面已形成硬化后的滤饼，(入料压力以虚线表示)然后用空气压缩机通过出液口向箱式压滤机的滤板中鼓入0.7-0.8MPa的压缩空气，使滤布带着硬化后滤饼与滤板分离，由于滤饼随滤布的位移使硬化后的滤饼离开滤布，此后再启动大流量低压泵进行二次入料10-20分钟，然后再改用高压泵第流量入料20-40分钟，再用高压空气鼓入使硬化后的滤饼位移，以此类推反复操作4-7次，随着反复次数的增加，高压低流量入料的时间逐渐加长，直至入料量降至最低为止，一般约7个小时即可卸饼，所用时间只有现有技术的1/3。因而实现了使用普通的箱式压滤机完成造纸残渣的脱水，即提高了工作效率、节约了能源，拓宽了普通箱式压滤机在处理造废水纸污染领域的应用。
本发明的造纸污水残渣间歇压气脱水工艺，周期性使用低压大流量和高压低流量双泵间歇入料及气体反冲滤饼，以加快入料速度，减少入料时间提高箱式压滤机的工作效率，箱式压滤机开始启动低压泵大流量入料，然后由压滤机自动变量泵送装置将低压入料泵与压滤机相接的入料口自动向高压泵的入料口切换，由高压泵低流量入料，最后由空气压缩机向滤布与滤板之间鼓入高压空气反冲滤饼完成一个入料周期，反复操作数个周期后停止入料压滤卸饼。
反复操作的周期数一般为4-7，最经济的为5，低压泵入料压力控制在0.28MPa，高压泵入料压力控制在0.8MPa，高低压泵的入料流量视箱式压滤机的滤板面积而定，低压大流量入料时间开始为30分钟，以后每个周期为20分钟，高压低流量入料时间以入料流量下降到最低点为止，反冲气体的压力控制在0.7MPa，时间控制在2-5分钟。
在本发明的工艺中，由压滤机自动变量泵送装置控制每一周期高、低压入料泵的入料切换，该装置是由三通双向变量送料阀、高压泵1及低压泵2构成，高压泵1及低压泵2的出料口和三通双向变量送料阀的高、低压进料口3、4相接，三通双向变量送料阀的出料口5和压滤机相接。
三通双向变量送料阀是由阀体6、阀板7构成，阀体6中设有阀腔8、高压进料口3、低压进料口4及出料口5，高压进料口3、低压进料口4及出料口5和阀腔8相通，阀板7由绞链9固定在阀腔8之中位于高压进料口3与低压进料口4之间，在三通双向变量送料阀的出料口5上设有排液旁通电磁阀10。
附图3为压滤机自动变量泵送装置结构示意图。
实施例以滤板面积为340M2，90块滤板，挤压力为125吨的箱式压滤机为例，低压泵的规格为压力0.28MPa，流量167M3/小时；高压泵的规格为压力0.8MPa，流量25M3/小时；空气压缩机的压力为0.7MPa，风量为7M3/分钟。
操作步骤；第一次入料，启动低压泵(0.25MPa)入料30分钟，三通双向变量送料阀自动切换由高压泵入料(0.8MPa)入料30分钟，停止入料，入料管上的电磁旁通阀自动打开，启动空气压缩机反吹滤饼3分钟。
笫二次入料，启动低压泵(0.25MPa)入料10分钟，三通双向变量送料阀自动切换由高压泵入料(0.8MPa)入料50分钟，停止入料，入料管上的电磁旁通阀自动打开，启动空气压缩机反吹滤饼5分钟。
以后重复第二次操作4-7次，总需要时间月在7小时左右。具体重复次数要看高压入料量的下降极限而定，一般入料量下降至3M3/h时，即可停止入料压滤卸饼。
压滤机自动变量泵送装置在本发明的工艺中的作用为启动压滤机程序自动控制电路，程序自动控制电路启动低压泵开始低压大流量入料，高压泵不工作，料液从低压泵的出口经三通双向变量送料阀的低压进料口进入阀腔，阀腔中的阀板在液体的压力下向高压进料口转动将高压进料口封闭，料液从三通双向变量送料阀的出料口进入压滤机。当低压泵送料至70-80％时，低压泵的入料量降低，低压泵的工作电流增大，程序自动控制电路中的电流互感器产生控制信号使高压泵启动，低压泵停止工作，高压泵将料液从高压进料口送进三通双向变量送料阀的阀腔，阀板在料液的作用下将低压进料口封闭，料液经三通双向变量送料阀的出料口送进压滤机。当料液中的固体物质在压滤机中的滤布形成滤饼后，高压泵的入料流量降低，高压泵的工作电流增加，检测高压泵的电流互感器感应出控制信号，此时程序自动控制电路中的继电器将高压泵电源切断，高压泵入料停止，空气压缩机启动工作，从压滤机的排液出口压入高压空气，使滤布带着滤饼位移，迫使滤饼离开滤布，当高压空气压入的同时，滤布间的残渣液体回流，设在入料管上的电磁阀在空气压缩机启动的同时打开将回流残渣液体放出，气体反冲滤饼结束，程序自动控制电路自动启动低压泵开始进行第二入料周期的操作。进几个周期的入料工作结束后，启动开框器打开滤板卸出滤饼即完成一个压滤过程。
本发明的造纸污水残渣间歇压气脱水工艺和现有技术相比，具有设计合理、使用方便、效果显著、节能降耗等特点，是普通箱式压滤机在造纸污水处理技术领域中得到广泛应用的一大突破，为广大中小造纸厂的扩大生产、增产增收和治理环境污染提供了有力的保障，因而，具有很好的推广使用价值。
权利要求
1.造纸污水残渣间歇压气脱水工艺，包括周期性使用低压大流量和高压低流量双泵间歇入料及气体或液体反冲破饼，以加快入料速度，减少入料时间提高箱式压滤机的工作效率，其特征在于箱式压滤机开始启动低压泵大流量入料，然后由压滤机自动变量泵送装置将低压入料泵与压滤机相接的入料口自动向高压泵的入料口切换，由高压泵低流量入料，最后由空气压缩机向滤布与滤板之间鼓入高压空气反吹滤饼完成一个入料周期，反复操作数个周期后停止入料压滤卸饼。
2.根据权利要求1所述的造纸污水残渣间歇压气脱水工艺，其特征在于反复操作的周期数一般为4-7，最经济的为5，低压泵入料压力控制在0.28MPa，高压泵入料压力控制在0.8MPa，高、低压泵的入料流量视箱式压滤机的滤板面积而定，低压大流量入料时间开始为30分钟，以后每个周期为10分钟，高压低流量入料时间控制在30-50分钟，以入料流量下降到最低点为准，反冲气体的压力控制在0.7MPa，时间控制在3-5分钟。
3.根据权利要求1所述的造纸污水残渣间歇压气脱水工艺，其特征在于由压滤机自动变量泵送装置控制每一周期高、低压入料泵的入料切换，该装置是由三通双向变量送料阀、高压泵及低压泵构成，高压泵及低压泵的出料口和三通双向变量送料阀的高、低压进料口相接，三通双向变量送料阀的出料口和压滤机的入料口相接。
4.根据权利要求3所述的造纸污水残渣间歇压气脱水工艺，其特征在于三通双向变量送料阀是由阀体、阀板构成，阀体中设有阀腔、高压进料口、低压进料口及出料口，高压进料口、低压进料口及出料口和阀腔相通，阀板由绞链固定在阀腔之中，位于高压进料口与低压进料口之间，在出料口上设有排液旁通电磁阀。
全文摘要
本发明提供一种造纸污水残渣间歇压气脱水工艺,周期性使用低压大流量和高压低流量双泵间歇入料及气体反吹滤饼以加快入料速度,减少入料时间,提高箱式压滤机工作效率。该造纸污水残渣间歇压气脱水工艺和现有技术相比,具有设计合理、使用方便、效果显著、节能降耗等特点,是普通箱式压滤机在造纸污水处理技术领域中得到广泛应用的一大突破,为大中小造纸厂在扩大生产、增产增收和治理环境污染方面提供了技术上的有力保障,因而,具有很好的推广使用价值。
文档编号D21C9/00GK1174912SQ9710602
公开日1998年3月4日 申请日期1997年8月12日 优先权日1997年8月12日
发明者曹光春, 于培江, 李德安, 王文平, 李 根, 张建林, 韩昌忠, 刘敬田 申请人:山东光华纸业集团有限公司, 山东省泰安市华南企业(集团)总公司