高效多层气浮净水机与传统设备运行效果的比较

张立桢 杨运平 崔 晖

(1.济宁安联轻工机械有限公司,山东济宁,272071;2.天津广聚源纸业有限公司,天津,300350)

高效多层气浮净水机与传统设备运行效果的比较

张立桢1杨运平1崔 晖2

(1.济宁安联轻工机械有限公司,山东济宁,272071;2.天津广聚源纸业有限公司,天津,300350)

介绍了自主研发的用于废水处理的高效多层气浮净水机与传统水处理设备在工艺流程、工作原理、运行情况、运行费等方面的比较。自主研发的高效多层气浮净水机因其具有多层叠片结构,可以更好地用于造纸厂等废水的处理,处理后水可回用于生产,极大地降低了清水补充量。

废水处理;高效多层气浮净水机;多层叠片

高效多层气浮净水机是结合国外产品最新研发的一种废水处理设备,可应用于制浆造纸、印染纺织、酿造、食品饮料、城市污水等有水体污染的行业。现将该高效多层气浮净水机在河北某纸业集团的具体应用与传统水处理设备进行比较介绍。

该纸业集团以旧纸箱为原料生产高强瓦楞原纸。抄纸车间废水部分回用,剩余部分废水与制浆车间废水一起进入废水处理厂,处理后回用。由于混合废水含有大量胶体物质、有机物质和悬浮物,污染负荷较高。先安装了传统水处理设备,由于长期达不到循环回用的要求,逐渐停用传统水处理设备,安装了济宁安联轻工机械有限公司生产的高效多层气浮净水机。经过调试,出水水质达到该企业循环回用水的水质要求。

1 工艺流程比较

1.1 传统水处理设备工艺流程

传统水处理设备工艺流程见图1。

图1 传统水处理设备工艺流程图

1.2 高效多层气浮净水机成套设备工艺流程

高效多层气浮净水机成套设备工艺流程见图2。

从图2中可以看出,与图1所示的传统水处理流程相比,高效多层气浮净水机成套设备在流程中增加了动态混合器,以立式超微分离器代替了传统卧式水处理设备。

图2 高效多层气浮净水机成套设备工艺流程图

2 工作原理比较

2.1 相同之处

废水首先经混合池进行均质处理,混合废水与净水剂类药品在管道和静态混合器内进行充分混合,降低了废水胶体的 Zeta电位,废水胶体性质失去稳定性,胶粒间相互凝结而从液体中析出[1],而后在絮凝剂作用下,胶体固形物、纤维碎片、小而难沉的颗粒等絮聚成团,并由于加入溶气水,吸附气泡而上浮,土类等较重的杂质下沉,使水与污染物分离,达到废水净化的目的。

2.2 两者区别

(1)传统水处理设备流程中只有静态混合器。而高效多层气浮净水机设计中增加了动态混合器,能使流体中的微小固形物之间产生强烈的碰撞、摩擦和撕裂,形成更细小碎片和颗粒,更容易吸附气泡,重新絮聚后,上浮速度更快;尘土等重杂质与纤维分离彻底,回收纤维更洁净。

(2)形成溶气水原理不同。传统水处理设备是利用空气输送管底部散气叶轮的旋转在水中形成一个真空区,液面上的空气被吸入水中形成气泡;而高效多层气浮净水机是利用文丘里原理,高压水与压缩空气混合,生成溶气水,再射流进入水体。因而高效多层气浮净水机所形成的气泡较为小而密实、均匀,有利于细小纤维等的吸附、上浮。

(3)主体设备结构不同。两者结构见图3和图4。由图3和图4可以看出,传统水处理设备为卧式单层结构,沉降距离长;高效多层气浮净水机主体设备为立式结构的超微分离器,内部安装多层布水装置和叠片,每个工作区单独完成上浮和沉淀,互不干涉,其上浮和沉淀的距离较短,因而污染物能快速地从水体中分离出来。

3 运行情况比较

该纸业集团循环回用于生产的水质基本要求为:CODCr约 180 mg/L,SS约 80 mg/L,色度约 50倍。正常生产废水处理前指标:CODCr约 2106 mg/L,SS约 556 mg/L,色度约 320倍。

3.1 传统设备运行情况

2009 年前该纸业集团一直使用传统水处理设备,经过长达 1年多的调试,经传统设备处理后出水水质为:CODCr约 310 mg/L,SS约 128 mg/L,色度约 85倍,未达到循环回用的基本要求,且抗冲击能力小,运行不稳定,长期循环使用后,出水各项指标不断增加,最终影响纸机抄造和成纸质量,不得不停止该套水处理设备的运行。

3.2 高效多层气浮净水机运行情况

新安装的高效多层气浮净水机自 2009年 6月 23日开始调试至 2009年 7月 13日调试完毕。

调试阶段进、出水水质检测见表1。

从表1中可以看出,2009年 7月 9日调试完后,CODCr和 SS去除率均达到 92%以上。出水水质测试结果为:CODCr平均约 169 mg/L,SS平均约48 mg/L。

表1 高效多层气浮净水机调试数据

高效多层气浮净水机正常试运行 2周以上,日处理废水 2000 m3/d,进水、出水的 CODCr和 SS指标有所上升,最后达到一个稳定平衡点,处理后水质达到了该企业循环回用于生产的水质基本要求,可用于浆料稀释、冲洗网子、毛布、车间内外卫生等,减少了生产过程中的清水补充量。

4 运行费用比较

水处理费用主要有药品费、电费、维修费、工资、折旧等组成。运行费用情况见表2。

表2 运行费用比较表 元 /t废水

由表2中可以看出,与传统水处理设备运行费用相比,高效多层气浮净水机运行费用低 32%,药品费用低 22%。

5 投资情况比较

投资费用情况见表3。由表3中可以看出,传统水处理设备投资比高效多层气浮净水机高出 24%,占地面积高出 67%。

表3 投资费用比较表

6 结 论

6.1 从设计思路上,高效多层气浮净水机引入动态混合器,使轻、重杂质分离彻底,更有利于轻者上浮、重者下沉,回收纤维洁净。

6.2 高效多层气浮净水机主体设备为立式结构,内部设计多层上浮、沉降单元,结构合理,具有效率高、占地少、投资省等优势。

6.3 高效多层气浮净水机运行费用低,药品消耗低。处理同样水质,运行费用较传统设备低 32%,药品费用较传统设备低 22%。

6.4 高效多层气浮净水机处理以旧纸箱抄造高强瓦楞原纸的生产废水,效果良好,处理后白水可代替部分清水用于浆料碎解和稀释、冲网、洗毛布、车间卫生、厂区卫生和绿化等。

[1] 陈庆蔚.当代废纸制浆技术[M].北京:中国轻工业出版社,2008.

Comparison of Operation Results between High Performance Ion icWater Purifying Equipment and the Traditional Equipment

ZHANGLi-zhen1,＊YANG Yun-ping1CU IHui2
(1.Ji'ning Anlian Light Industry M achinery Co.,Ltd.,Ji'ning,Shandong Province,272071;2.Tianjn Guangjuyuan Paper m aking Co.,Ltd.,Tianjin,300350)

The working principles,operations and operation costs between the traditional water treatment equipment and high performance ionic water purifying equipment,which is developed by ourselves and used to treat the effluent,are compared.As the self-developed high perfor mance ionic water purifying equipment has multilayer substrates structure,waste water of paper mill can be better purified,and the treated water can be reused for production,which greatly saves the consumption of fresh water.

effluent treatment;high performance ionic water purifying equipment;multilayer substrates

X793

B

0254-508X(2010)04-0056-03

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。

(＊E-mail:alqgjx@163.com)

2009-11-19(修改稿)

(责任编辑:常 青)