一种基于微粒的造纸污泥回用系统的制作方法

本发明属于造纸污泥处理技术领域，特别是一种基于微粒的造纸污泥回用系统。

背景技术：

造纸生产过程中的污水经过污水系统初沉池和后沉池的沉淀会形成了大量的污泥。该污泥中会含有大量的细小纤维、填料、木质素及其衍生物和其他有机物质。目前国内造纸厂普遍采用絮凝剂(如丙烯酰胺聚合物、聚合氯化铝、氢氧化钙、膨润土等)来处理该污泥并使之后成为物化污泥。污泥中的细小纤维、填料、杂质等经过絮凝作用会形成细小颗粒。而当回用物化污泥时泥浆中未经处理的物化污泥颗粒在网布上留着率低且没有强度，并与纸浆中的纤维结合率低，因而，回用物化污泥后会使纸机的网下白水浓度增高，降低成纸的物理指标，造成纸机的断纸次数增加，影响生产效率。同时，大量的污泥流入纸机的白水循环系统后，进一步影响纸机的生产效率与稳定性，给污水处理系统增加了新的负担。

常规的物化污泥回用方式为直接回用，即将物化塔中沉淀的污泥经由泵与管道输送，并按与纸浆一定的比例添加至调浆池或配浆池或高位箱中，混合均匀后再进入纸机系统。但这种方式回用的物化污泥仍存在以下的不足：

1.絮凝剂沉淀后的污泥颗粒在管道运输的过程中经由泵与弯头的强剪切力作用，生成更细小的污泥微粒，不利于污泥在网布上的留着，使网下白水浓度增高。

2.普通物化污泥的颗粒强度低，与纸浆纤维的结合力低，难以形成有机均匀的整体，继而降低了成纸的耐破强度、环压强度等物理指标，还增加了纸机的断纸次数，降低生产效率。

3.未留着的污泥进入纸机白水的循环系统，改变了白水系统的理化结构，给白水系统添加了额外的营养物质，使细菌容易滋生加速繁殖，产生异味影响车间环境与操作人员的健康，同时也使得企业加大了除臭剂与杀菌剂的投入，增加了生产成本，增加了污水处理的负担。

4.造纸污泥中的大部分物质为细小纤维与填料以及部分化学品，仍可以作为原料一部分，因此，如果能增加污泥留着，提高污泥的添加量与回用率，为造纸企业降低了生产成本和废物处理成本，增加了产能与产值。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种可以增加污泥留着，提高污泥的添加量与回用率的基于微粒的造纸污泥回用系统，以满足上述需求。

一种基于微粒的造纸污泥回用系统，其包括一个物化塔，一个与该物化塔连通的抽料泵，一个与该抽料泵连通的折流管，一个设置在所述物化塔与抽料泵之间的第一泵料桶，以及一个设置在所述抽料泵与折流管之间的第二泵料桶。所述物化塔用于沉淀造纸污泥并絮化。所述抽料泵包括一个泵，一根连接该泵与物化塔的第一管道，以及一个连接该泵与所述折流管的第二管道。来自所述物化塔的造纸污泥从所述第一管道进入所述抽料泵。所述第一泵料桶中收容有阳离子高分聚合物。该第一泵料桶与所述第一管道连接并将阳离子高分子聚合物泵入所述第一管道中。所述第二泵料桶中收容有胶体硅纳米微粒，该胶体硅纳米微料具有高比表面积且表面带有负电荷。所述第二泵料桶与所述第二管道连接并将所述胶体硅纳米微粒泵入所述第二管道。

进一步地，所述阳离子高分子聚合物为二甲基二烯丙基氯化铵或丙烯酰胺。

进一步地，所述第二管道呈l形。

进一步地，所述第二管道呈现之字形。

进一步地，所述阳离子高分子聚合物溶合在溶液中，该阳离子高分子聚合物溶液从所述第一泵料桶泵向所述第一管道泵入。

进一步地，所述胶体硅纳米微粒溶于水中，该胶体硅纳米微粒从所述第二泵料桶向所述第二管道泵入。

进一步地，所述基于微粒的造纸污泥回用系统还包括一个冲浆白水池，所述第二管道与所述冲浆白水池相连。

进一步地，所述冲浆白水池与一个压力筛连接，该压力筛用于进行抄纸。

进一步地，所述抽料泵为一个剪切泵。

与现有技术相比，经过该方案处理的物化污泥表面带有大量的阳离子电荷并有较大的表面面积，其会与纸浆中带有负电荷的纤维素纤维和填料更好更有机的结合，从而会在成形过程中将堵塞纤维网络孔隙的污泥中的细小纤维聚集起来，进而恢复了长纤维的网络间多孔结构，从而可以产生了以下技术效果：

1.提升滤水性，增加了污泥在成纸中的保留率，降低了白水浓度。

2.与纸浆中纤维素纤维的结合效果提高使成纸的物理强度得到提高，成纸的均匀度提高，减少了纸机的断纸次数，使生产效率和稳定性大大提高。

3.可以在原有污泥添加量的基础上提高污泥添加比例，降低了固废处理成本，减轻污水处理压力，并且将污泥作为原料使用提升了企业的经济效益。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于微粒的造纸污泥回用系统的造纸系统管路图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

请参阅图1，其为本发明提供的一种基于微粒的造纸污泥回用系统的造纸系统管路图。所述基于微粒的造纸污泥回用系统包括一个物化塔10，一个与该物化塔10连通的抽料泵20，一个与该抽料泵20连通的折流管30，一个设置在所述物化塔10与抽料泵20之间的第一泵料桶40，以及一个设置在所述抽料泵20与折流管30之间的第二泵料桶50。可以理解的是，所述基于微粒的造纸污泥回用系统还包括其他的功能模块，如管道组装组件，各种阀门，取样口等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述物化塔10用于沉淀造纸污泥并絮化。所述物化塔10本身的结构应当为本领域技术人员所习知，其由上端进料，底部出料。可以想到的是，所述物化塔10的内部还具有一个搅拌器，其有助于造纸废水里的物质沉淀与絮化。

所述抽料泵20与所述物化塔10的底部相连通，用于将物化塔10中沉淀并絮化后的造纸污泥抽出以进行处理。所述抽料泵20包括一个泵21，一根连接该泵21与物化塔10的第一管道22，以及一个连接该泵21与所述折流管30的第二管道23。所述泵21可以为一个剪切泵，其不仅可以将物化塔10的造纸污泥吸出来并送出去，其还可以在吸出来与送出去时为造纸污泥提供剪切力。所述第一管道22将所述物化塔10中的造纸污泥抽出，并在抽出的过程加入第一泵料桶40中的处理液。所述第二管道23用于在所泵21推进造纸污泥进入所述折流管30的过程，该泵21为所述造纸污泥增加剪切力。但为了给所述造纸污泥添加高剪切力，所述第二管道23可以呈l形或呈之字形。在本实施例中，所述第二管道23呈l形。在造纸污泥沿该第二管道23行进过程中，由于第二管道23不为平直管道，其将进一步通过阻力提供更高的剪切力。

所述折流管30为一种现有技术，其通过迂回曲折的管道来对经过的造纸污泥进行充分混分与搅拌。

所述第一泵料桶40包括一个第一容置桶41，以及设置在所述第一容置桶41与第一管道22之间的第一泵料泵42。所述第一容置桶41中盛装有阳离子高分子聚合物，具体地所述阳离子高分子聚合物溶合在溶液中，该阳离子高分子聚合物溶液从所述第一泵料桶40泵向所述第一管道22泵入。所述阳离子高分子聚合物可以为二甲基二烯丙基氯化铵或丙烯酰胺。所述第一泵料泵42可以为一个普通泵，其将阳离子高分子聚合物人溶液泵入所述第一管道22。所述阳离子高分子聚合物被泵入所第一管道22后，其缠绕包裹吸附并在所述抽料泵20的泵21与第一管道22的剪切作用下形成微小颗粒的物化污泥重新絮聚。

所述第二泵料桶50中收容有胶体硅纳米微料。所述胶体硅纳米微粒溶于水中，并从所述第二泵料桶50向所述第二管道23泵入。该胶体硅纳米微粒具有高比表面积且表面带有负电荷，其在充入所述第二管道23的过程中，所述胶体硅纳米微粒会形成一个基点，阳离子高分子聚合物包裹在该胶体硅纳米微粒的外面，同时造纸污泥中的细小纤维或填料会填充在该胶体硅纳米微粒与阳离子高分子聚合物之间，从而形成多孔网络状絮聚体。同时在该第二管道23中的剪切力的作用下能够分散后重新絮聚，形成更小、更紧凑的絮聚体。由于该絮聚体表面带有大量的阳离子电荷并有较大的表面面积，与纸浆中带有负电荷的纤维素纤维和填料更好更有机的结合，将可能会在成形过程中堵塞纤维网络孔隙的污泥中的细小纤维聚集起来，一定程度上恢复了长纤维的网络间多孔结构，从而提升了滤水性，增加了污泥在成纸中的保留率，降低了白水浓度。与纸浆中纤维素纤维的结合效果提高使成纸的物理强度得到提高，成纸的均匀度提高，减少了纸机的断纸次数，使生产效率和稳定性大大提高。并且可以在原有污泥添加量的基础上提高污泥添加比例，降低了固废处理成本，减轻污水处理压力，并且将污泥作为原料使用提升了企业的经济效益。

所述基于微粒的造纸污泥回用系统还包括一个冲浆白水池60，所述第二管道23与所述冲浆白水池60相连。所述冲浆白水池60再与一个压力筛连接，该压力筛用于进行抄纸。所述冲浆白水池60及压力筛为现有技术，在此不再赘述。

与现有技术相比，经过该方案处理的物化污泥表面带有大量的阳离子电荷并有较大的表面面积，其会与纸浆中带有负电荷的纤维素纤维和填料更好更有机的结合，从而会在成形过程中将堵塞纤维网络孔隙的污泥中的细小纤维聚集起来，进而恢复了长纤维的网络间多孔结构，从而可以产生了以下技术效果：

1.提升滤水性，增加了污泥在成纸中的保留率，降低了白水浓度。

2.与纸浆中纤维素纤维的结合效果提高使成纸的物理强度得到提高，成纸的均匀度提高，减少了纸机的断纸次数，使生产效率和稳定性大大提高。

3.可以在原有污泥添加量的基础上提高污泥添加比例，降低了固废处理成本，减轻污水处理压力，并且将污泥作为原料使用提升了企业的经济效益。

实施例一：

1.广东某白板纸企业：

生产120g/m²箱板纸，纸机车速120m/min，纸机宽幅42米。原该企业运用污泥方法为：直接将直接将污泥加入配浆池中。吨纸污泥添加量50kg，回用后成纸的耐破指数下降0.08，网下白水浓度上升从0.35％上升到42％上升了7％，纸机车速从120m/min下降到115m/min，下降了5m/min。对物化塔多余污泥进行压泥，每天压泥12小时。利用本发明的方法后，污泥添加点仍为配浆池，将准备好的阳离子高分子聚合物按吨纸添加污泥量的1.5％加入在物化塔的出口处，将胶体硅纳米微粒添加于距离回用污泥出口10米处，添加量为吨纸添加污泥量的0.5％，在微粒添加点与出口之间的管道中焊接挡板形成折流，使阳离子高分子聚合物包裹的污泥与胶体硅纳米微粒充分混合形成均匀的絮聚体。使用该方法回用污泥后，成纸耐破指数从1.12上升到1.33上升了18.75％，网下白水从0.42％下降到0.29％，下降了30％，纸机车速为130m/min，上升了5m/min，减少压泥时间4小时。为企业改善了污泥回用后的质量，增加了产量，减少环保压力。下表为几种使用情形的数据对比列表。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。