造紙行業(yè)是用水和排水大戶,其單位產(chǎn)品的用水量和排水量都很大,常造成供水緊張和環(huán)境污染,影響生產(chǎn)的有效進(jìn)行.過(guò)濾是去除水中懸浮物的經(jīng)濟(jì)有效手段,出水水質(zhì)好,運(yùn)行穩(wěn)定,一直是飲用水處理的重要工序。然而,生產(chǎn)廢水中的懸浮物顆位大、強(qiáng)度高,如采用傳統(tǒng)的砂濾辦法,很容易導(dǎo)致濾層的堵塞,周期很短且不易反沖洗,以致影響出水水質(zhì)。因此,造紙廢水處理中一直沒(méi)有很完善的過(guò)濾方法。纖維球過(guò)濾在我國(guó)也是起步較早的過(guò)濾方法。由于纖維球濾層孔隙率高,比表面積大,進(jìn)行廢水過(guò)濾時(shí),既不易堵塞,又能保證出水水質(zhì),還有濾速高,設(shè)備體積小,占地少和反沖洗水耗少等優(yōu)點(diǎn),有望在造紙廢水回用工程中發(fā)揮獨(dú)特的作用。
由于某廠的產(chǎn)品特殊,質(zhì)量要求高,對(duì)水質(zhì)的要求很高。單位產(chǎn)品的耗水量很大,該廠與城市自來(lái)水廠相距很遠(yuǎn),供水一宜很緊張,特別是夏季,經(jīng)常因?yàn)槿彼斐赏9ね.a(chǎn).解決此問(wèn)題*有效的辦法是節(jié)約用水和提高水的重復(fù)利用率。為此,該廠曾用射流加壓溶氣浮上法處理造紙白水,以求實(shí)現(xiàn)白水回用和回收水中的纖維物質(zhì)。然而,效果并不理想,氣浮出水的SS值通常在20mg/L左右.COD值通常在90-100mg/L左右,不能滿足該廠產(chǎn)品對(duì)回用水的水質(zhì)要求,還會(huì)造成回用水泵和管道的堵塞。由于纖維球有前述的許多優(yōu)點(diǎn),能夠穩(wěn)定地過(guò)濾廢水,該廠決定在加壓溶氣氣浮處理后,再進(jìn)行纖維球過(guò)濾,以便很好地實(shí)現(xiàn)白水回用。
造紙白水產(chǎn)生于造紙行業(yè)的制紙工段。與煮漿工段的造紙黑液性質(zhì)不同,造紙白水的雜質(zhì)較少,且多屬于紙纖維類固體物質(zhì),有回收價(jià)值,造紙白水也可以回用。由于紙纖維類物質(zhì)的比重接近1,沉降法的去除效果不好,該廠采用氣浮法進(jìn)行去除。紙纖維和氣泡一起上升到水面,通過(guò)刮渣,實(shí)現(xiàn)纖維物質(zhì)的回用,同時(shí)也凈化了廢水。
纖維球過(guò)濾器
纖維球過(guò)濾器已形成系列化??紤]到運(yùn)輸安裝及現(xiàn)場(chǎng)條件等因素,選用DN2000的纖維球過(guò)濾器進(jìn)行試驗(yàn),濾速通常為20-40m/h,產(chǎn)水能力約為62.8-125.6m3/h。
纖維球過(guò)濾器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量較輕。罐狀設(shè)備內(nèi)設(shè)上、下兩塊多孔檔板,纖維球?yàn)V料置于兩板之間,不需設(shè)承托層。過(guò)濾方向是降流式的,水自上而下經(jīng)過(guò)濾層,再生方式是氣水同時(shí)反沖洗或先氣洗后再氣水反沖洗,以便節(jié)省反沖洗水量,也可以采用機(jī)械攪拌輔助水力反沖洗,以便節(jié)省供氣設(shè)備。本次試驗(yàn),采用氣水反沖洗再生方式,通過(guò)氣壓計(jì)和水壓計(jì)控制氣水反沖洗強(qiáng)度,達(dá)到很好的反沖洗效果。
纖維球過(guò)濾試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)過(guò)程中,主要監(jiān)測(cè)進(jìn)出水的懸浮物濃度,也少量測(cè)定進(jìn)出水的COD濃度,數(shù)據(jù)證明:纖維球?yàn)V料過(guò)濾造紙白水的效果很好,造紙白水過(guò)濾后的懸浮物濃度及化學(xué)耗氧量都顯若降低。懸浮物濃度從氣浮出水的20-30mg/I降到10mg/I左右,平均去除率高達(dá)62.6%,化學(xué)耗氧量從96mg/L降到60-70mg/L,平均去除率為32.9%。過(guò)濾出水純凈,水質(zhì)穩(wěn)定,能夠達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)且不影響產(chǎn)品質(zhì)量。
纖維球過(guò)濾器的反沖洗情況
纖維球過(guò)濾器采用氣水同時(shí)反沖洗的再生方式。為了保證濾料的反沖洗效果,反沖水強(qiáng)度保持在7-10L/㎡·s之間,反沖水強(qiáng)度為30-50L/㎡·s,反沖洗時(shí)間控制在20-30分鐘。試驗(yàn)表明,氣體的輔助攪動(dòng)是必須的,因?yàn)槔w維球質(zhì)輕、體積大、孔隙率高,如果只用水反沖洗,則濾層很易上浮,纖維球只形成了“反向過(guò)濾”,并沒(méi)有很好地摩擦和洗滌,因此,反沖效果會(huì)顯著降低。纖維球反沖水強(qiáng)度很低,反沖水量很小,還具有過(guò)濾周期長(zhǎng),反沖次數(shù)少的特點(diǎn),反沖水耗占過(guò)濾水量的比例很低。當(dāng)纖維球過(guò)濾造紙白水時(shí),在20-40m/h的高速運(yùn)行狀態(tài),周期仍長(zhǎng)達(dá)0.5-1天,反沖水量占過(guò)濾水量的比例只有1%-3%左右。如果先用氣體充分?jǐn)噭?dòng)濾層,再以水反沖洗或再以氣、水同時(shí)反沖洗,還可以節(jié)省10%-30%的反沖水量。
纖維球過(guò)濾能夠?qū)崿F(xiàn)造紙白水的回用,對(duì)水的SS指標(biāo)和COD指標(biāo)都有很好的去除效果,出水水質(zhì)好,能夠滿足各自的回用水標(biāo)準(zhǔn)。纖維球過(guò)濾設(shè)備具有濾速高(20-40m/h)、體積小、占地少、重量輕的特點(diǎn),安裝方便、操作簡(jiǎn)單和運(yùn)行穩(wěn)定。纖維球過(guò)濾周期長(zhǎng)、反沖洗次數(shù)少、反沖洗效果好、反沖洗水耗少。纖維球過(guò)濾水回用于生產(chǎn),能夠節(jié)省水資源,緩和供水緊張狀態(tài)和提高產(chǎn)值,即具有顯著的直接經(jīng)濟(jì)效益和間接經(jīng)濟(jì)效益.