转鼓式过滤机在纸机白水回收中的应用

张立桢杨运平徐庆珍

(1.济宁安联轻工机械有限公司,山东济宁,272071; 2.山东华金纸业集团有限公司,山东泗水,273201)

·过滤机·

转鼓式过滤机在纸机白水回收中的应用

张立桢1杨运平1徐庆珍2

(1.济宁安联轻工机械有限公司,山东济宁,272071; 2.山东华金纸业集团有限公司,山东泗水,273201)

介绍了转鼓式白水过滤机的结构和工作原理及其在纸机网下白水回收中的应用、回收水质量、回收水用途及回收的热量,应用结果表明,转鼓式过滤机回收纸机网下白水可以达到节水、节能的效果。

白水回收;转鼓式过滤机;旋转滤网

(＊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

对造纸白水的处理不但要着眼于纤维、辅料的回收,同时还要在水的循环利用上下功夫,尽可能地减少清水补充量,最大限度地降低外排废水处理量,为废水处理创造条件,降低工厂整体运行费用。

目前,国内造纸厂对造纸白水的处理一般采取下列方法:①斜网过滤;②气浮或混凝沉淀;③多圆盘白水过滤机。上述方法,要么出水水质悬浮物含量高,达不到较高生产用水水质要求(如冲网、喷淋等),只能用作对水质要求较低的工艺稀释水;要么流程长、工序多、占地面积大和运行费用高、投资较高,很多中小企业即使建有此类设施,也很少使用;而多圆盘白水过滤机,在大型纸机上得到了应用,其清滤液可以达到冲网、喷淋等的水质要求,但因在安装、操作(如必须有木浆滤层)和工程造价上的因素使其在中小型纸厂难以得到推广。

转鼓式白水过滤机是一种集回收水、纤维、填料和热能于一体的白水回收设备,具有处理水质好、安装方便、投资少等优点,适合在中小型纸厂应用,在国外已有应用,国内也开始引进。广东某纸厂2640/ 300纸机,生产胶版印刷纸、胶印书刊纸、静电复印纸原纸等纸种,原来运行自行设计的简易白水回收设施,后安装转鼓式白水过滤机。现将其应用情况进行介绍,以供参考。

1 使用转鼓式白水过滤机前白水回收情况

1.1 白水回收流程

从纸机网部下来的白水及浆料进湿损池,由泵送进圆网浓缩机浓缩。浓缩后的浆料进损纸浆池回收利用,白水则分别进入3个沉淀池沉淀;在沉淀30～50 min后,底部的白水浓度随着沉淀时间的延长逐步增高,按沉淀先后顺序由泵送往碎浆机打浆回用;上部的澄清水也按沉淀先后顺序打开上部放水阀门,自流到澄清白水池;澄清池白水由泵送压滤机,经压滤机压滤后,纤维、填料等被回收,压滤后的水进清水池继续使用。3个沉淀池循环使用,改造前的白水回收流程见图1所示。

图1 改造前白水回收流程

1.2 处理水用途

经简单沉淀和压滤机压滤后,处理后的水作为工艺稀释(浓浆泵后和冲浆箱)、填料罐填料稀释等用水点用水,替代了部分清水,减少了清水补充。

1.3 存在问题

(1)间歇操作,处理后的白水悬浮物含量不稳定(SS为50～120 mg/L),基本上不能用来洗毛布、喷淋等。

(2)白水回收流程长,设施多(3个沉淀池、1个白水收集池、1个清水池);设备多(1台压滤机、3台泵),投资大。

(3)每班需设2人专人操作控制,压滤机需定期更换滤布等,劳动强度大,操作繁琐。

(4)因流程较长、设备及设施多,白水处理所需时间长,温降大,热量损失多,冬季尤其明显。

2 使用转鼓式白水过滤机后的情况

在考察国外白水回收设备的基础上,广东某纸厂于2009年6月底安装了转鼓式白水过滤机。经过调试于2009年8月底正常运行,至今稳定运行6个月,达到了进一步减少清水补充的预期目的。

2.1 白水回收流程

从纸机网部下来的白水及浆料进湿损池,同样由泵送进圆网浓缩机浓缩,浓缩的浆料进损纸浆池回收利用,白水利用液位差进入转鼓式白水过滤机;过滤后的清滤液即进入清水池使用;浊滤液进入浊液缓冲池,从底部由泵送往碎浆机打浆。浊滤液缓冲池上部澄清液可进入白水系统再循环处理。改造后的白水回收流程见图2所示。

由图1和图2对比可以看出,使用转鼓式白水过滤机,流程简单,只需1台过滤机、1个清水池、1个浊滤液缓冲池和1台泵。设备设施少,操作简单,无需设专人控制。

图2 改造后白水回收流程

2.2 工作原理

转鼓式白水过滤机结构见图2,设备由壳体、观察孔、白水进水管、清滤液出水管、浊滤液出水管组成,壳体内由布水管、旋转滤板、反冲洗水装置组成;壳体与旋转滤板之间为清滤液,由清滤液出水管引出,旋转滤板下部设置浊液室,由浊滤液出水管引出;壳体上部为传动装置,带动旋转滤板。

转鼓式白水过滤机工作原理为,纸机白水由过滤机底部的进水管到达中心布水管,再经过喷水口沿切线方向喷到旋转滤网的内表面上,形成一系列重叠的液膜,旋转滤网产生的离心力使白水高速通过滤网,由清液管排出;而细小纤维及填料颗粒被截留在网内,在逐步浓缩产生的重力和每周的高压反冲洗水(可以使用本设备的清滤液)的作用力下,沿内壁向下滑落,由浊滤液管排出。

滤网双层叠置,选用300目不锈钢网,相当于48μm。旋转滤网转动时有一定的转速,且转速与高压反冲水喷嘴喷射速度相结合,可以截留一些直径小于滤网孔径的粒子,因而得到的清滤液的固体悬浮物(SS)浓度极低。

2.3 生产调整

转鼓式白水过滤机处理水量在120～150 m3/h,经过调整,测量运行数据见表1。

(1)由表1的数据可以看出,调整后清滤液SS的含量小于30 mg/L,达到纸机喷淋水质量要求。

(2)清滤液质量根据白水浓度和质量要求,通过浊滤液出口阀门调整,浊滤液量大,则清滤液SS含量低。浊滤液量7～10 m3/h,浓度1.4%～2.0%,从浊液缓冲池由泵送往流送碎浆机碎解浆料(也可送往纸机流送系统稀释浓浆料)。

表1 过滤机测量数据

(3)因在流程中利用了圆网浓缩机的高位箱作用,缓冲了进过滤机白水的压力和流量波动,使过滤机不受处理水量波动的影响。

2.4 存在问题及解决办法

(1)开始调试时,有时出现滤网堵塞情况,经调整该设备反冲洗装置的喷射角度和反冲水压力,问题得到解决。

(2)流浆箱喷淋、网子运行冲洗等两个用水点使用清液两天后,少部分喷嘴有堵塞现象。经研究,在清液管线上安装清水过滤器,定期或利用检修时间清理清水过滤器。现在基本每两周清理一次清水过滤器,即可保证清滤液作为喷淋、冲洗水进行正常的使用。

3 经济效益分析比较

3.1 投资比较

纸机网下白水回收流程改造前后投资情况见表2所示。

表2 改造前后投资情况比较表

由表2可以看出,改造前白水回收流程总投资高达61万元,改造后仅24.3万元。

3.2 节电情况

由图1、图2和表2可以看出,改造后减少了进压滤机的多级高压泵1台、普通泵1台和压滤机油站所用动力,共计33.5 kW;加之改造后过滤机的动力配置仅3 kW。动力消耗大大降低,每年节约用电(33.5×15-3×22.5)×0.8×330= 114840 kWh。

3.3 节约新鲜水使用情况

纸机网下白水回收流程改造后,清滤液除可用在原新鲜水使用点外,逐步增加了纸机流浆箱喷淋、网子运行冲洗、浓缩机喷淋和稀释等用水点,每日可多节约新鲜水约500 m3,每年可多节约新鲜水500× 330=165000 m3。

3.4 热能回收情况

纸机网下白水回收流程改造后,由敞开式变为半封闭式,流程短、设备设施少,白水处理所需时间短,温降小,基本保持原有温度。清滤液温度较改造前提高6℃,按每天回收2000 m3计,每年回收热能2000×330×6×4.2=16632000 MJ,相当于约500 t标煤发热量。纸机系统温度提高3℃,浆料滤水性能提高。

3.5 节约人工费情况

纸机网下白水回收流程改造后操作简单,减少了大量压滤机卸网、上网等劳动操作,每天可节省6个人工的工资,计约每天360元,每年节约人工费360×360=129600元。

4 结 语

纸机网下白水回收流程经改造使用转鼓式白水过滤机后,在回收纤维、辅料的同时,处理后清滤液固体悬浮物(SS)含量小于30 mg/L,达到纸机喷淋用水水质要求和减少新鲜水补充量的目的,提高了水的循环利用率,并且降低了需处理的废水量,节省了相应的废水处理费用;回收流程短、操作简单、运行费用降低;同时纸机系统温度提高,也降低了纸机综合能耗。

在当今水资源和能源日益紧缺的形式下,转鼓式白水过滤机是一种经济可靠的、适合中小纸机的白水处理设备。

(责任编辑:马 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)

张立桢先生,工程师;主要从事制浆造纸设备和水处理设备的研发和应用工作。

X793

B

0254-508X(2010)08-0047-03

2010-03-22(修改稿)