专利名称：封闭式和半封闭式治理造纸厂污水的设备及方法
技术领域：
本发明属于造纸工业的污水处理技术，确切的说是一种对造纸废水黑液和混杂在黑液中的有用物质及各段白水的回收和循环使用的综合治理方法。
污染环境，造成公害，堪称污染大户的造纸工业，尤为严重，生产一吨纸浆或一吨纸要消耗300-500吨水，废水中含有大量的有机物和无机盐类，造纸企业直接将黑液排入江河、湖泊，对水体环境造成严重污染，它不仅浪费了其中数以百万吨计的有综合利用价值的有机物质，还破坏了大自然的生态平衡，并直接关系到人类及动植物的健康成长和生存。目前国内外的造纸企业、对污水的处理，大体上是采取碱回收的技术手段以降低污染和综合利用资源。但碱回收工程投资高达数千万元，同时治理费用太高，得不偿失。因此，制约了碱回收技术的普遍采用，既使化巨资上了碱回收系统，而每日仍有数以千吨计的污水还要排入环境造成污染，中国专利一九九三年十月十三日公开了CN1077179A的碱法草浆造纸黑液及中段污水的处理技术，降低了黑液的污染程度(但还不能从根本上消除污染)。
本发明的目的是提供一种对造纸厂废水黑液中的有效物质及残留物充分回收利用，对排放的污水净化处理后继续循环使用，不向外界排放的封闭式治理方法和只排放经过处理既无污染又无公害的过滤液的半封闭式治理方法。
本发明的具体方案是在侧压浓缩机和真空洗浆机之间设置一个黑液也，黑液池的后端砌一黑液渠，黑液渠上通黑液池，下通黑波处理池。在黑液渠上安装大型浆料回收网三道及两道尼龙网架，用来捞取流失的纤维。另在网架后面再安装一个硫酸铝网，网里装入硫酸铝块，或者安装一个硫酸铝自动加入器，以使黑液通过时自动混合。流酸铝网后安装3-4道轮叶搅拌器，使硫酸铝及黑液混合均匀。黑液处理池(又名沉淀池，以下同)的左侧地面设一残留物压榨槽，压榨槽上每隔2米中间安装一个螺旋压榨机或者不用压榨槽而用压榨桶。黑液处理池深度为6-7m，长、宽根据厂的大小和具体情况而定。底部为沉淀池，黑液处理池的上侧面装有活动式卷杨机，沉淀池的底部设有捞泥机，而捞泥机依靠卷扬机将捞取的残留物泥送入压榨槽或压榨桶。在黑液处理池的右侧装有依次排列的砂网1800-200个，砂网的后端砌有清水池，以容纳过滤后的滤波，清水池的后端砌有清水渠，清水渠下通贮水池，贮水池内的水由水泵抽到水塔循环使用。如建半封闭式的，则不必砌清水池，在砂网群后侧挖一水渠把滤过液排出即可。
本发明具有如下优点1、根治污染、节约用水排放的黑液经处理后再循环使用，不向外界排放，并可节约用水70％以上。
2、废物利用、回收产品，将流失到黑液和各段白水中的有用物质全部回收利用，按日产20吨的造纸厂计算，每天回收的浆料可生产成品纸2.5至3.2吨，每天可增加收入一万二千元至一万五千多元。一年以320天计可增加收入384万至480万元除去治理费用，加节约用水，免征超标排污费，残留物价款，每年可增加纯收入350万至450万元。
3、采用此法治理污染费用低，一般中小型企业都可承受。
下面结合附图将治理工艺及方法作进一步详细说明，根据日产20吨纸厂为例
图1为封闭式治理污水工艺流程方框2为半封闭式治理污水工艺流程方框3为硫酸铝自动加入器示意4为压榨桶结构示意5为卷扬机结构示意图1、侧压浓缩机和真空洗浆机之间设一黑液池，池长为5-6m，宽3.5-4.5m，深3.8-4.8m总之要根据造纸厂规模和具体情况而定。
2、砌一黑液渠，上通黑液池，下通黑液处理池，渠长50-80m，宽40-60cm，上深30cm，下深90cm。
3、在黑液渠上游安装3——4个长15m至20m，宽2.7m至3.1m的大型浆料回收滤网三道，然后再每间隔2m依次安装两道65-80目尼龙网架，用来捞取流失的纤维。
4、在尼龙网架的后面安装2个35-45目的硫酸铝尼龙网，网里留有16-18cm间距，内装Φ2cm左右的硫酸铝块，以使黑液通过时自动混合。
如不使用硫酸铝网，本发明的另一方案是在尼龙网架后面安装一个硫酸铝自动加入器，图3为硫酸铝自动加入器示意图，图中自动加入器由支架、电机、传动轮、壳体、搅拌轴、凸轮轴、撒料斗等组成电机20固定在支架21上，电机皮带轮(22)将动力传给搅拌传动轮23，搅拌器传动轮用键槽固定在搅拌器传动轴24的左端，搅拌器传动轴用轴承安装在壳体38的上侧，传动轴的右端装有斜形传动齿轮25，斜形传动轮与伞形齿轮26啮合，伞形齿轮固定在搅拌器立轴28的上端，立轴由轴承安装在壳体上，立轴上装有纹杆30，壳体的上右侧设有硫酸铝加入口27，壳体的正侧面设有玻璃观察窗29，观察窗的两边制有刻度31，壳体的下端装有撒料斗32，撒料斗用轴销活动的安装在壳体上，壳体的底部制有下料孔36，硫酸铝粉经纹杆搅拌后从下料孔眼中落入撒料斗，撒料斗的底端制有撒料口35，撒料口的两侧设有调整螺栓34，调整螺栓可调整撒料口的间隙，以控制下料量，撒料斗的后侧设有凸轮轴33，凸轮轴的左侧装有凸轮轴传动轮37，凸轮轴由电机皮带轮20传动。
5、硫酸铝网后，安装3-4道轮叶搅拌器，每道间隔1m以搅拌黑液和硫酸铝，使加铝量控制在0.2％。
6、黑液处理池砌于黑液渠的下端，池长320m至410m，宽20m，深7m，池子的周围高出地平线80至100cm，并留有80度的坡度。在池子的左侧设一条残留物压榨槽，槽长和黑液处理池相同，宽50cm，深70cm，每2m用木闸板间隔，靠近池子的一面，每1m留一个Φ10cm孔眼，孔眼入口处用80目尼龙网架遮盖，便于压榨的水流入池内。
7、在压榨槽的每隔中间安装一个螺旋压榨机，把捞上采的残留物、污泥压干。螺旋压榨机由螺旋立轴及压榨板组成，螺旋立轴固定在底座上，压榨板安装在螺旋压力杆的下端，螺旋压力杆的内螺纹配装在立轴的螺纹上。
也可使用压榨桶挤压残留物泥，压榨桶由支架、电机、螺旋杆、压榨板及桶体组成，如使用压榨桶可省去压榨槽和螺旋压榨机。
图4为压榨桶结构示意图，图中螺旋杆1由轴承2安装在支架4上，电机11用皮带传动皮带轮3，皮带轮制有与螺旋杆相匹配的内螺纹，螺旋杆的下端装有压榨板5，桶体7上制有出料口10，运送带9安装在出口处，桶体内装有80目尼龙网，桶体上端装有进料输送带6，桶体的下侧安装在水渠池12上，水渠池与水渠8相连。
8、黑液处理池的底部为沉淀池，在沉淀池的两边，压榨槽外3m处每隔2m安装一个卷扬机，把捞泥机拉上来。如选用压榨捅在池的两头和中间三处每边可使用一个活动式卷扬机即可。
图5所示的卷扬机由支架、卷轴、电机、底座等组成，卷轴16用轴承安装在支架14上，电机19固定在底座17上，电机皮带轮18将动力传递到传动皮带轮15上，传动轮带动卷轴16转动。卷轴上缠绕的钢丝绳即可把捞泥机拉上来。
9、捞泥机长2m，宽89cm，每头的中间主梁和两边各有一条绳索栓在两边的卷杨机上，两面都可使用，向哪边拉都可以使捞泥机沉下定向捞泥。
10、在沉淀池的右侧安装一排数量为180-200个的砂网群，砂网长、宽各1米，每个网槽内间隔1米安装两个砂网，依次排列在清水池的左侧。如半封闭式的，可安装在清水渠的左边，滤过液随时排放掉。
11、砂网群的右侧砌一清水池，靠近黑液池的一边应低于地平线40cm，其余三面高于地平线30cm，使两边形成一定的水位差。
12、清水池的后端砌一清水渠，上通清水池，深30-50cm，下通贮水池，深度为90-120cm。另在造低机、漂洗机附近各设一贮白水的池子和水塔，便于回收利用。
13、在造纸机的白水排出口，漂洗池的白、污水排出口和黑液池的入口处各安装一个水表。
14、黑液和白水的循环使用黑液和各段白水都含有极有用的物质，每吨风干草浆所产生的黑液中含有干固物，即大小纤维、木质素、果胶、多缩戊糖和无机盐约383Kg。把这些物质回收后，将过滤后的过滤液再使用到真空带式洗浆机上，把造纸机上的白水用作漂后洗漂后洗用不完再用到侧压浓缩机上。漂后洗的白水用到漂前洗上，残留的有效氨还可再用。漂前洗和X筛上的水用到侧压浓缩机上。
15、残留物的处理使用，一吨成品纸产生干残留物192Kg，(已除去有用纤维)日产20吨的造纸厂，每天产干残留物3840Kg，残留物中50％以上是木质素，其次是多缩戊糖和无机盐等，每公斤干残留物的发热量为2800大卡，PH值为6.4-7，如添加60-70％烟煤或少许油料，可烧锅炉，烧窑、如加60至70％无烟煤作煤球当生活用煤亦可。同时，提纯后也可作为制胶木的原料使用，如系氨法制浆，确是肥效很好的有机复合肥，可卖给农民作肥料。
治理工程投资情况全封闭式总投资750万元，半封闭式总投资500万元。
经济效益每天回收的浆料可生产2.5至3.2吨成品低，可增加收入一万五千元至一万九千元，每天治理费用四千元，日纯收入一万一千元至一万五千元。如加上每天节约用水50000至7000m3，免缴超标排污费，残留物的价款。年增加纯收入最高可达三百五十万至四百五十万元左右。
环境效益年不排COD115900吨，BOD33250吨，日处理量黑液2000m3，中段污水5000至70000m3。
权利要求
1.一种以化学处理技术与综合治理工艺相结合的封闭式和半封闭式治理造纸厂污水的设备及方法，其特征在于采用以下的工艺设备及方法在侧压浓缩机和真空洗浆机之间设置一个黑液池，黑液池的后端砌一黑液渠，黑液渠上通黑液池，下通黑液处理池，在黑液渠上安装大型浆料回收尼龙网三道及二道尼龙网架，尼龙网架的后面再安装硫酸铝网或硫酸铝自动加入器，硫酸铝网的后面安装3-4道轮叶搅拌器，位于黑液处理池的左侧地面设一残留物压榨槽，压榨槽上装有螺旋压榨机，黑液池底部为沉淀池，黑液池的左右两侧装有卷杨机。沉淀池底部设有捞泥机，黑液处理池的右侧装有依次排列的砂网，砂网右侧砌有清水池，清水池的后端砌有清水渠，清水渠下通贮水池，贮水池旁设有水塔。(如建半封闭式的治理污水的设备则不必砌清水池，在砂网群后侧挖一水渠把滤过液排出即可)。
2.根据权利要求1所述的封闭式和半封闭式治理造纸厂污水的设备及方法，其特征在于在黑液渠的上游安装3-4个浆料回收滤网，滤网后每间隔2m依次安装两道65-80目尼龙网架，尼龙网架的后面安装2个35-45目的硫酸铝网，网里留有16-18cm的间距。
3.根据权利要求1和2所述的封闭式和半封闭式治理造纸厂污水的设备及方法，硫酸铝自动加入器由支架、电机、传动轮、壳体、搅拌轴、凸轮轴、撒料斗等组成，其特征在于电机(20)固定在支架(21)上，搅拌器传动轮(23)由电机皮带轮(22)传动，搅拌器传动轮用键槽安装在搅拌器传动轴(24)的左端，搅拌器传动轴由轴承安装在壳体(38)的上侧，传动轴的右端装有斜形传动齿轮(25)，斜形传动齿轮与伞形齿轮(26)啮合，伞形齿轮固定在搅拌器立轴(28)的上端，立轴由轴承安装在壳体上，立轴上装有纹杆(30)，壳体的上右侧设有硫酸铝加入口(27)，壳体正侧面设有玻璃观察窗(29)观察窗的两边制有刻度(31)，壳体的下端装有撒料斗(32)，撒料斗用轴销活动的安装在壳体上，壳体的底部制有下料孔(36)，撒料斗的底端制有撒料口(35)，撒料口的两侧设有调整螺栓(34)，撒料斗后侧装有凸轮轴(33)，凸轮轴左侧装有凸轮轴传动轮(37)。
4.根据权利要求1所述的封闭式和半封闭式治理造纸厂污水的设备及方法，其特征在于螺旋压榨机由螺旋立轴及压榨板组成，螺旋立轴固定在底座上，压榨板安装在螺旋压力杆的下端，螺旋压力杆的内螺纹配装在立轴的螺纹上。
5.根据权利要求1所述的封闭式和半封闭式治理造纸厂污水的设备及方法，卷扬机由支架、卷轴、电机、底座等组成，其特征在于卷轴(16)用轴承安装在支架(14)上，电机(19)固定在底座(17)上，电机皮带轮(18)将动力传递给传动皮带轮(15)，传动皮带轮带动卷轴转动。
6.根据权利要求1所述的封闭式和半封闭式治理造纸厂污水的设备及方法，其特征在于在黑液处理池的右侧安装一排数量为180-200个的砂网群，砂网长、宽各1米，每个网槽内间隔1米安装两个砂网。
7.根据权利要求1所述的封闭式和半封闭式治理造纸厂污水的设备及方法，其特征在于黑液处理池砌于黑液渠的下端，池子的周围高出地平线80-100cm，并留有80度的坡度。
8.根据权利要求1所述的封闭式和半封闭式治理造纸厂污水的设备及方法，其特征在于残留物压榨槽每隔2米用木闸板间隔，靠近池的一面，每1米留-Φ10cm孔眼，孔眼入口处用80目尼龙网架遮盖。
9.一种封闭式和半封闭式治理造纸厂污水的设备及方法挤压设备也可使用压榨捅挤压残留物泥，挤压桶由支架、电机、螺旋杆、压榨板及桶体组成，其特征在于螺旋杆(1)由轴承(2)安装在支架(4)上，电机(11)用皮带传动皮带轮(3)，皮带轮制有与螺旋杆相匹配的内螺纹，螺旋杆的下端装有压榨板(5)，桶体(7)上制有出料口(10)，运送带(9)安装在出口处，桶体内装有80目尼龙网，桶体上端装有进料输送带(6)。
10.根据权利要求1所述的封闭式和半封闭式活理造纸厂污水的设备及方法，其特征在于清水池靠近黑液处理池的一边低于地平纸40cm，其余三面高于地平线30cm，清水池的后端砌一清水渠，水渠上深30-50cm，下通贮水池，下深90-120cm，并在造纸机、漂洗机附近各设一贮水池和水塔，在造纸机的白水排出口，漂洗池的白、污水排出口和黑液池入口处各安装一个水表。
全文摘要
本发明公开了一种以化学处理技术与综合治理工艺相结合的封闭式和半封闭式造纸厂污水的设备及方法，它包括采用絮凝法使黑液中的残留物絮凝沉淀和运用砂网过滤清除黑液中的色素等工艺，使黑液过滤液和各段白水循环使用不向外界排放的封闭式治理方案及只排放经过处理达到国家排放标准的综合治理技术，并把流失到黑液中的有用物质彻底回收再用。本发明工程投资少，运行费用低，治理污染彻底。
文档编号C02F1/52GK1139167SQ9610187
公开日1997年1月1日 申请日期1996年2月2日 优先权日1996年2月2日
发明者于心让 申请人:于心让