『壹』 工业废水的处理方法有哪些
1、物理法
主要是根据废水中所含悬浮物的比重不同利用物理作用而使之分离,可重力分离、离心分离、过滤、蒸发结晶等,其目的是去除悬浮物、胶装物质。
2、化学法
主要通过化学反应的作用,转化、分离、回收废水中的污染物质,该方法包括中和法、混凝法、化学沉淀处理法和氧化还原处理法,其目的是调整PH值,可以去除悬浮物、胶状和溶解性物质。
3、物理化学处理法
主要包括电解法、吸附法、膜分离和磁分离法,去除悬浮、胶状和溶解性物质。
4、生物处理法
主要是利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的方法,常用方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、污泥消化法等,可以去除胶体和溶解性物质。
工业废水的危害:
1、工业废水直接流入渠道,江河,湖泊,污染地表水,如果毒性较大会导致水生动植物的死亡甚至绝迹;
2、工业废水还可能渗透到地下水,污染地下水,进而污染农作物;
3、如果周边居民采用被污染的地表水或地下水作为生活用水,会危害身体健康,重者死亡;
4、工业废水渗入土壤,造成土壤污染,影响植物和土壤中微生物的生长;
5、有些工业废水还带有难闻的恶臭,污染空气;
6、工业废水中的有毒有害物质会被动植物的摄食和吸收作用残留在体内,而后通过食物链到达人体内,对人体造成危害。
『贰』 造纸厂的污水处理
造纸厂污来水散发出的臭味源一般是硫化氢和氨类气体,毒性比较大。当天气炎热时,池内污水酸化所致,带有酸化气味的污水蒸发后弥漫在空气中,并随风飘散。一股酸臭味时常弥漫在小区内,气味时浓时淡,居民们难抵恶臭无不屏气掩鼻。 138亿2558特8916造纸厂污水除臭剂、造纸污水除臭液采用多种植物提取液,应用现代技术制成的高效除臭剂,不仅有高含量杀菌消毒物质,更具有特强的杀菌、消毒和除臭功能。该污水除臭剂与臭味源接触后迅速发生聚合分解反应,抑制菌类物质的蛋白质合成过程,从而将微生物及细菌、病毒杀灭分解。从而达到消除异味的目的,保持清新的空气。
『叁』 造纸废水的出水颜色呈黑色,COD也较高该怎么处理
可以直接用造纸污水脱色剂来进行处理,造纸污水脱色剂主要是针对普通药剂无法处理的造纸工厂制造全过程的污水。通过与可溶性分子中的磺酸基、羟基等阴离子基团产生出电性中和,形成易于去除物质,同时利用其水解时产生的巨大表面积起到网络架桥作用,通过网捕、吸附絮凝颗粒,从而达到水体净化与脱色的目的,脱色率可达95%以上。同时还能降低其他污染指标。
『肆』 造纸业废水处理方法有哪些
一、高复级氧化法:制又称深度氧化技术,它主要是在氧化剂、电、声、光辐照、催化剂等作用下产生的氧化能级极强。而且根据产生自由基地的方式和反应条件不同,可将分为Fenton类氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法、超声氧化法、电催化氧化法、臭氧氧化法和湿式氧化法。
二、膜分离法:这是用一种特殊的半透膜将溶质和溶剂分隔开,使一侧溶液中的某种溶质透过膜或者溶剂渗透出来,从而达到分离溶剂的目的。
三、絮凝沉淀法:絮凝沉淀法是由絮凝剂形成的聚合产物,通过一系列作用,对水中悬浮、胶状的大分子质量污染物去除的方法。对于制浆造纸废水的三级处理,此法已有广泛应用。在最佳运行条件下,用絮凝-电浮选连续处理造纸废水,废水的COD cr可从1416mg/L降至48.9mg/L。专业废水处理我选科港环保科技有限公司。
『伍』 造纸厂废气处理方法
您好楼主
造纸厂废气处理挺简单。我给您推荐您两种处理方式。也是现在废气处理最流程的处理方式。这也要根绝当地环保局和环评批复的要求去做。
第一:UV光解活性炭一体机处理设备。
利用高能高奥氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡,所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。
催化燃烧
催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成,如右图所示。其净化原理是:未净化气体在进入燃烧室以前,先经过热交换器被预热后送至燃烧室,在燃烧室内达到所要求的反应温度,氧化反应在催化反应器中进行,净化后烟气经热交换器释放出部分热量,再由烟囱排入大气。
第三:根绝您的废气浓度和废气含有的物质独立开发处理方式。
『陆』 MBR工艺处理造纸废水怎么处理
随着水资源的13益紧缺和人们环保意识的增强,废水的处理要求日益提高,传统的水处理方法存在着处理装置容积负荷低、占地面积大、出水水质不稳定、管理操作复杂等问题。针对上述问题,各种新型的废水处理技术应运而生,其中最引人注目的是将膜技术应用于废水处理中所形成的膜生物反应器(Membrane Bioreactor简称MBR)技术。针对MBR技术的特点,近年来不断有学者将MBR技术引入造纸废水的处理,并取得了一定的成就。
1MBR形式及特点
1.1膜生物反应器的形式
根据MBR中膜组件与生物反应器的组合方式不同,可将MBR分为内置式和外置式两种类型,见图1、2。
内置式MBR是将膜组件置入反应器内,在泵的负压抽吸作用下滤出液透过膜组件,为减少膜面污染,延长运行周期,一般采用间歇出水方式运行。外置式MBR是指膜组件与生物反应器分开设置,反应器内混合液通过泵进入膜组件,在压力作用下混合液滤出液透过膜组件,浓缩液则返回反应器。
膜组件的形式可分为中空纤维式、平板式、管式、螺旋式等。在外置式MBR中,平板式、管式应用较多;在内置式MBR中,多采用中空纤维膜和平板膜。目前在全球能源危机的大背景下,内置式MBR的研究和应用远超过了外置式MBR(内置式MBR占65%、外置式MBR占35%)。
1.2MBR的特点
MBR可在紧凑的空间内同时实现微生物对污染物质的降解和膜对污染物质的分离,而降解与分离之间又存在着协同作用,是一种高效、实用的污水处理技术,该工艺具有出水水质好、运行维护简单、结构紧凑、占地面积少等优点,在水资源Et趋紧张的现实条件下,在污水处理及回用方面有着非常广阔的应用前景。
MBR工艺具有以下特点:
(1)MBR与传统污水处理工艺相比,最大的区别是使用膜组件替代了沉淀池,泥水混合液采用膜过滤出水方式,可以大幅降低出水中的悬浮物。
(2)膜的高效截留作用可防止各种有效微生物菌群的流失,高浓度微生物有利于有机污染物的彻底降解,并且解决了污泥膨胀的问题。
(3)MBR工艺使用了标准化、系列化的膜组件(膜块)设计。MBR的自动化程度高,易于实现从进水到出水的全程自动控制,保证系统的稳定运行。
(4)产生剩余污泥量少。因SRT较长,污泥性质较为稳定,MBR工艺产生的剩余污泥量大大减少,排放量比传统工艺减少2/3,明显降低了污泥处理费用和二次污染威胁。
2MBR处理造纸废水的研究
目前国内大部分造纸厂采用碱法制浆,而碱法制浆所产生的“黑液”污染最为严重,占整个造纸行业污染的90%,产生“黑液”的主要成分是木质素和碳水化合物的降解产物等,其次“黑液”提取后浆料在洗涤筛选和漂白过程中排出的废水成分与制浆废水相近但浓度低,而且富含漂白阶段产生的对环境危害大的氯苯酚、氯化脂肪酸等有机氯化物,不同工段产生的主要污染物大相径庭,所以一般分别采用不同的处理工艺,而MBR技术由于它工艺上的优势和特点逐渐被引入不同工段的造纸废水处理中。
2.1国外研究进展
上世纪60年代美国开始了其在废水领域的应用研究,最初主要用于处理生活污水。70年代后日本等国对膜分离技术进行了大力开发和研究,在90年代,国外在MBR处理效果与运行稳定性方面已具备了一定的理论基础,从此国外开始逐步将MBR技术应用到废水处理工程中。
采用了移动床膜生物反应器处理新闻纸厂的生产废水,当水力停留时间为4~5h时,COD和BOD去除率分别达到65%~75%和85%一95%,在适当延长水力停留时间的条件下,COD和BOD的去除率可分别提高到80%和96%。Du~esn.R等分别采用MBR与传统的活性污泥法处理制浆废液,结果表明:MBR法比活性污泥法更能有效地去除浆料中的COD及固体悬浮物,二者去除率分别为99%和88.6%~90.0%。VanDijk、L.等人¨研究一种耐热膜生物反应器并成功应用于荷兰、德国的3个不同造纸厂,能有效地去除废水中的胶状物和高分子溶解物;对膜生物反应技术处理造纸废水进行的研究表明:在COD负荷为0.5kgCOD/(kgVSS•d)、溶解氧浓度大于2mg/L、反应器中的pH值为7.9、反应温度为53℃时,COD含量由700mg/L下降至30.0mg/L。
对膜生物反应技术在处理造纸废水过程中的膜分离操作条件如操作压力、膜种类、流量、温度等进行了初步优化研究。结果表明:在操作压力为0.15MPa、流量在2~4m/s之间时处理效果都可以,当流量为3.5m/s时,膜通量可达100L/(m•h)。对于特定条件下的膜污染机理、膜污染的预防和清洗等,文中没有涉及,还有待进一步的研究。
2.2国内研究进展
在上世纪90年代,国内开展了MBR工艺的相关研究,近些年来才逐渐被引入到造纸工业废水处理中。如今,MBR工艺在中国开始逐渐得到广泛的应用,实践证明,MBR不仅能有效处理生活污水和工业废水,而且对于一些高浓度有机废水和难降解工业废水,如造纸废水、印染废水、化工废水及制药废水、垃圾渗滤液等的处理,更是具有其独特的优势。
对MBR法与传统活性污泥工艺进行了比较研究。结果表明,MBR法较活性污泥法具有更强的有机物去除能力(COD去除率达85%以上)和更为稳定良好的出水水质,透明,无色,排放达到国家指标。韩怀芬等使用MBR处理造纸综合废水(黑液中段废水和白水的混合液)并与传统的活性污泥法与生物接触氧化法进行比较。实验结果表明,用MBR处理造纸废水,通过增加污泥浓度,在HRT为18h的条件下,出水COD可以降低到100mg/L以下,整个反应器的总去除率最高可达90%以上。而与之相对应的活性污泥法和接触氧化法控制HRT近40h后,出水COD还是达不到MBR的出水效果,分别为149.3mg/L和197.3mg/L。这充分说明了MBR对难降解废水的处理效果比活性污泥法和生物接触氧化法要好得多。
采用中空纤维膜生物反应器处理造纸废水的试验结果表明:MBR在处理造纸废水这种难降解有机废水方面有其明显的优势,废水的COD去除率较高,可达到85%以上,处理后的水可回用,出水稳定性较好。2009年,采用移动床生物膜反应器(MBBR)深度处理造纸中段废水,结果表明:MBBR工艺可进一步削减经过生化处理的中段废水中的有机污染物,运行稳定且处理效果良好。胡维超针对造纸行业的中段废水和白水的特点,分别采用浸没式与外置式膜生物反应器来处理造纸废水,结果表明:在相同原水和条件下,浸没式MBR系统运行更加稳定可靠,出水水质也明显优于外置式MBR。浸没式膜生物反应器系统COD去除率可稳定在90%~95%,而外置式在运行期间则存在较多问题,并且能耗较高。
采用中试规模的MBR系统对某造纸厂的造纸废水进行了处理,研究了MBR处理造纸废水的效果,并与造纸厂原有污水处理系统进行了对比。实验结果表明,在同样的进水条件下,MBR出水水质明显好于原有系统二沉池出水水质。在污泥浓度9000mg/L、水力停留时间22h的条件下,MBR出水COD平均66.4mg/L,COD去除率达94.6%。
3MBR组合工艺处理造纸废水的研究进展
从实际研究结果可以看出,膜生物反应器在COD和色度去除方面有较大的优势,同时还具有较强的抗冲击负荷的能力,因此能够有效处理造纸废水。但也有一些问题在一定程度上制约了MBR的应用与发展,如能耗高、投资大、易引起膜污染等。另外,造纸废水中含有难生物降解的有机物,在运行过程中容易引起膜污染,造成膜通量下降,影响反应器的处理效果。在这种情况下,研究者开始将MBR与其他处理工艺有效结合起来处理造纸废水,这样既可以减小能耗、减缓膜污染,还可以提高系统的处理效果,以满足日益提高的环保要求,并且实现废水的高效处理及回收利用的目标。
采用混凝协同好氧生物膜技术深度处理造纸废水,结果表明:以氯化铁为絮凝剂协同好氧生物膜技术效果最为显著,色度去除率高达69.3%,且各项指标均超过一级排放标准,出水可回用。采用浸没式MBR作为反渗透进水前的预处理系统,初步进行了浸没式MBR处理后出水满足RO系统进水条件的可行性研究。
在浸没式MBR与反渗透组合处理造纸中段废水和白水的实验中,结果表明:浸没式MBR出水SDI值稳定在3以内,可以满足后续反渗透组件稳定运行的要求,并且在原水COD值为1500mg/L的情况下,最后RO系统出水COD可降至10mg/L。采用电解一MBR组合工艺处理造纸废水,利用电解产生的自由基、过氧化氢和氢氧化物的絮凝等物质将废水中难降解的有机物吸附去除,从而有效降低COD并提高废水可生化性,实验结果表明:处理后出水COD降至80mg/L左右,色度降至4O倍,去除率分别达到95%和75%。而单独采用MBR工艺处理后出水COD和色度分别为200mg/L和140倍。
利用光催化氧化一MBR的组合工艺处理难降解有机废水,结果表明:经组合工艺处理,废水COD、浊度、色度降解率分别达到93.5%、99.9%和98.9%。还有研究表明,采用水解酸化一MBR工艺可有效去除有机物及色度,这是由于水解酸化将有机大分子化合物降解成小分子有机物,提高了废水的可生化性,为后续MBR生化处理创造了条件,处理后废水平均脱色率可达到81.58%,COD和氨氮去除率则分别为83.53%和80.39%。
很多研究表明,将不同的膜分离技术(如:微滤、超滤、纳滤等)相组合,或者将MBR与其他技术(如催化氧化技术、电化学等)组合已成为造纸废水深度处理的一个重要研究及应用方向。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
4前景展望
膜生物反应器具有无相变、占地面积小、操作灵活等优点,已被广泛地应用于污水处理、中水回用等领域,并已取得良好的效果。造纸废水污染严重,对其有效处理已经成为中国废水处理的一个重要方面。传统的造纸废水处理方法不仅投资高、能耗大,而且很难持续满足国家环保排放的要求。此时,高效的膜生物反应器以其独特的优势应用于造纸废水的处理已引起国内外同行的广泛关注。
膜生物反应器在推广应用过程中还存在着一些不足,如膜初期投资费用较高、操作不当容易引起膜污染等问题。但在水资源日益缺乏的今天,随着膜加工生产技术、工艺优化、过程控制等研究的深入展开,我们坚信MBR必将在中国造纸废水处理领域发挥越来越大的作用,同时带来良好的环境效益、经济效益和社会效益。
『柒』 工业污水处理方法有哪些
典型工业废水
以化工废水、造纸废水、印染废水、食品废水、选矿废水等几种典型的高难度工业废水为例,简单介绍工业废水的特点及处理方法。
化工废水
来源:主要来自石油化学工业、煤炭化学工业、酸碱工业、化肥工业、塑料工业、制药工业、染料工业、橡胶工业等排出的生产废水。
特点:COD极高、可生化性差、色度高、高盐度、有毒有害物质多。
处理方法:首先根据实际废水的水质采取适当的预处理方法,如絮凝、内电解、电解、吸附、光催化氧化等工艺,破坏废水中难降解有机物、改善废水的可生化性;再联用生化方法,如SBR、接触氧化工艺,A/O工艺等,对化工废水进行深度处理。
造纸废水
来源:主要来自造纸生产中制浆工艺产生的制浆废液(黑液)、抄纸工艺产生的纸机白水,还有包括纸浆洗涤、筛选、漂白废水的中段水。
特点:废水量大、BOD浓度高、色度高、纤维悬浮物多,有的废水中含二价硫元素,有恶臭气味。
处理方法:主要采用物化河生化结合法。应用混凝沉淀去除废水中悬浮固体,应用化学沉淀法可脱色,将化学沉淀法、曝气、活性污泥、厌氧处理等方法结合来处理造纸废水。此外,考虑到资源回收利用,可选用浮选法回收白水中纤维性固体物质,燃烧法回收黑水中的钠盐等。
研究表明,采用SBR+物化法处理造纸中段水投资低、运行费用低,纸厂外排水质稳定达标,治理费用在厂家可接受的范围内。
『捌』 .造纸厂废水处理方法
造纸厂的废水处理的要解决是主要问题是SS和COD有化学法、氧气还原法、内臭氧化分解法、容光催化氧化法、物化法、混凝法、吸附法、膜分离法、离子交换法、物理法、生化法、好氧法、厌氧法、生物酶法等看你们选择哪一种处理方法还是找专业人士指导一下吧!
『玖』 造纸工业废水处理方法有哪种
威嘉环保温馨提醒您:
造纸工业废水处理的常用方法有:物理处理法、化学氧化法、生物处理法、综合处理法
一、物理处理法:吸附法是利用吸附剂巨大的比表面积,具有一定的吸附性能,对造纸废水中有机物进行分离,常用的吸附法有:黏土吸附法、粉煤灰吸附法、活性炭吸附法和水解吸附法。活性炭广泛用于废水处理中作为吸附剂以去除引起气味的有机物。活性炭作为吸附剂的大优点是能够再生(达30次或更多次),而吸附容量却不会有明显的损失。
絮凝法高分子絮凝剂具有良好的絮凝、脱色能力并且使用操作方便,主要分为合成的无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和天然有机高分子絮凝剂三大类。一般来讲,絮凝剂的分子量越大,絮凝活性越高。
二、化学氧化处理法:水热氧化法水热氧化技术是一种非常有效的新型化学氧化技术,它是在高温高压的操作条件下,在热水箱中用空气或氧气以及其它氧化剂,将造纸废水中的溶解态和悬浮态的有机物或者还原态无机物在热水箱中氧化分解,水热氧化技术的明显特征就是反应在热水箱中进行,所以能耗较高。
光催化氧化由于TiO2具有无毒、化学稳定性好、光催化活性高等优点,已被广泛应用于各种有毒有害且生物难降解有机物的光催化降解过程。有研究表明,TiO2光催化氧化可有效降解制浆废水中的酚类有机物。另外,光催化氧化法对于造纸废水中的二恶英等有毒且难被生物降解的这类有机物,有很好的降解作用。光催化处理废水,其方法简单,占地面积小,又能避免传统处理方法所带来的二次污染问题,是一种很有发展前途的水处理技术。
三、生物处理法:1、好氧生物处理法好氧生物处理法即在有氧条件下,借助好氧微生物(主要是好氧菌)的作用来降解污染物的方法。该方法根据好氧微生物在处理系统中所呈的状态不同可分为活性污泥法和生物膜法两类。造纸废水含大量有机物,可生化性好,用好氧生物处理造纸废水一般可得到很好的效果。
2、厌氧生物处理法厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧的条件下降解有机污染物的处理技术。在厌氧生物处理过程中,复杂的有机化合物被降解和转化为简单、稳定的化合物,同时释放能量,其中大部分能量以甲烷的形式出现。厌氧法适用于石灰草浆蒸煮废液、碱法制浆废水等。通常使用的厌氧处理装置有厌氧流化床(AFB)、折流式厌氧反应器(ABR)、上流式厌氧污泥床(UASB)以及毛发载体生物膜装置。
四、综合处理法:厌氧一好氧组合处理工艺能充分发挥厌氧微生物承担高浓度、高负荷与回收有效能源的优势,同时也能利用好氧微生物生长速度快、处理水质好的优点。组合处理工艺运行费用省,剩余污泥量少,对于难降解的有机物有改性作用,可以提高废水的可生化性,厌氧状态能抑制丝状菌的生长,防止污泥膨胀,特别适用于高浓度有机废水的处理。
以生物法为主、物化为辅的碱法草浆废水综合治理技术“以生物法为主、物化法为辅的综合治理技术”首先采用物理法(过滤),其次采用生化法作为主要手段,大幅度削减黑液与中段水中的有机负荷,仅用物化法作为辅助手段,实现废水的达标排放或回用。
两相厌氧膜-生化系统采用传统两相厌氧工艺(BS)与膜分离技术相结合的系统MBS处理造纸黑液废水,COD去除率平均可达73%.MBS系统具有更高的稳定性。
物化和生化结合法化学沉淀法、曝气、活性污泥、厌氧处理都可以用来处理造纸废水,而且这些方法结合起来也是适用的。
『拾』 造纸废水最佳处理方式
旋流气浮分离机用于造纸废水处理的可行性1 造纸废水
抄纸过程产生的白浆含有大量悬浮固形物,造成纤维流失。纤维回收、白水循环使用是个课题。
废纸造纸要经历脱墨、脱脂、脱胶、除去塑料的工艺。
造纸废水COD、BOD的来源有木质素、纤维、糖类、醇类,有不溶性的固形物,也有溶解性的。
造纸废水的悬浮物SS的来源有化学沉淀物、纤维。废水中不溶物有比水轻的,如纤维素、半纤维素、胶粒、塑料等,也有比水重的,如砂、滑石粉、碳酸钙沉淀等。从物理的角度看,造纸废水是相密度差比较大的三类物相分散系。
处理造纸废水的方法很多,物化方法、生物法处理均很普遍。木纤维可以通过过滤、混凝沉淀、气浮方法去除,糖类、醇类用生物法、强氧化剂催化氧化法去除,木质素多用生物法去除。
无论采取哪一种办法,目前大都是彼此分开的单打一过程。在同一台设备上综合完成多过程、多目标分离,简化废水处理设施,是降低投资及运行费用的一种途径。
2 气浮处理技术问题
微孔曝气气浮、溶气气浮、叶轮气浮和射流气浮在造纸废水处理上有广泛应用。比较前沿的现有两种。
CAF涡凹气浮技术在机械气泡剪切、分散、转移上有显著进步,在分离纤维素、悬浮物、脱色、脱墨上有上佳业绩。
KROFTA超效浅层气浮技术在布水和撇出上有优势,克服了以往溶气气浮的部分死角,应用在纸机白水回收上效果尚佳。
在操作方面,气浮池淤泥、喷嘴堵塞与歇池清理是所有气浮工艺的痼疾。
3 旋流气浮分离机技术
这里介绍的是一种新型浮选离心方案—旋流气浮分离机。
参见图1,旋流气浮分离机[1]包括传动装置、园柱形旋流仓、导料器、针轮转子、曝气装置、撇出器,仓底安置有折流板,下部有泥浆斗,上部还可备有加药的雾化喷头。
图1. 旋流气浮分离机结构
1-传动装置,2-撇出器,3-旋流仓,4-导料器,5-针轮转子,6-曝气装置,7-泥浆斗,8-支架,9-输气口,
10-进浆口,11-喷头,12-溢流口
旋流仓上部有孔式或堰式滗水结构。
导料器为锥形,可以多个叠置,保持与转子同轴。
曝气装置包括多个平面分布的微孔曝气头,在曝气头表平面有整流板。可以选择多种形式的曝气器,甚至采用一个整体曝气器。由风机送气。
撇出器结构的自由度大。可以采用自流、虹吸、抽吸等多种方式的结构。这里给出的撇出器结构可以是抽吸式,可以是虹吸式。
针轮转子有好几种,比较优越的一种是U字形线材环周挂苗均匀密集排列组合在轮毂上组成的,如图2。这种针轮针苗密度大,启旋能力强。其针苗末端自由,在轮毂一端为铰支座约束,在环向能够随受力摆动和变形,在轴向也可以有适当的转动和变形。
4 旋流气浮分离机的工作原理
1) 旋流分散、混合传质、离心分离
针轮转子启动旋流。均匀的旋流场可以完成分散、混合、汽提等传质过程,可以完成化学反应,也可以用来完成物相离心分离。针轮转速在200 r/min以下,运行负荷不大。
2) 重相的预沉降
混合液液流从旋流仓底部的中心进入,通过一个折流盘将液流方向转变为向四周辐射的平面流,到达一定半径后转变方向,向上、向中心流动。部分大颗粒物在离心作用的影响下滞留在外周,累积后沿导料器边缘下滑,经过旋流仓底部屏蔽板上的通道沉降至泥浆斗。
3) 剪切曝气与气泡水平转移
旋流横断剖切来自曝气头溢出的气柱,形成尺寸大小与曝气头微孔相当的气泡。破碎气泡立即随旋流旋转水平移开。
4) 凹坑富集轻相
针轮转子的有序旋转同时使混合液表面形成凹坑,轻相颗粒、气浮颗粒或轻相液体在气浮作用下向上和受向心力作用向凹液面中心富集,可以达到较大的作业厚度,用定位小轻相撇出器就足以完成浮选物的分离任务。
5) 环形滗水器排泄
处理过的液体从园仓上部沿一环周滗水器流出。
6) 液流进出顺序可倒换
可以使混合液自上而下流动,完成拟定过程。操作上还可以采取分批间歇或变换转子转速作业。
图2、针轮转子
5 旋流气浮分离机用于造纸废水处理的可行性与优越性
5.1 气泡大小与生产
气浮的效率从根本上还是依赖于气泡的大小。气泡的表面张力与颗粒表面结合水的极性形成亲合。气泡越小,比表面张力就大,与颗粒接触的面积大,亲合力强。大的气泡对有效的颗粒气浮则是低效以至无效的。目前的曝气技术形成的气泡一般都大于20 m,气泡过大。
曝气技术分表面曝气和潜水曝气。与浮选关联的是潜水曝气。潜水曝气有减压释气、微孔曝气与剪切曝气。
微孔曝气的曝气头孔径已经发展到1 m以下,所形成的气泡一般却都大1 mm。原因之一是微孔曝气的气柱主要靠气体表面张力和液体微弱湍流来割裂,气柱断裂后变成球形,直径就更大。另一原因是相邻气柱的间距很小,气柱在曝气头外数毫米的距离就足以汇合。
剪切曝气是最优越的曝气技术。目前的剪切曝气技术分水力剪切曝气和机械剪切曝气。CAF涡凹气浮就属于机械剪切曝气。剪切曝气头附近也有气泡汇聚的问题。
在旋流气浮分离机内,旋流在曝气头上部及时地转移气泡,彻底克服了气泡汇聚的障碍,使破碎的气泡大小可以接近曝气头的孔径,达到数微米水平,从根本上为微小气泡的批量生产创造了充分条件。
5.2 气泡运行路径与转移速度
在微孔曝气气浮、溶气气浮、叶轮气浮或射流气浮四种技术的气浮池内,气泡都依靠自身的浮力向上移动,气泡运行的最大路径就是气浮池深度。气泡依靠浮力转移的方式造成气泡转移效率很低。目前气浮池经验深度可达3 m以上,工程造价过高。
气泡运行的路径决定它们与悬浮固形物接触的几率。能否实现颗粒气浮与气泡在运行路径上消耗的时间没有关系。
在旋流气浮分离机内,旋流带动微气泡环周多次旋转,原来垂直向上的运行路径的改变为螺旋向心的运行路径。气泡运行路径可以达到成十到百倍的增长,相应地,气泡转移速度也有很大的增长空间。
5.3 气泡分布的均匀度
所有的曝气气浮技术都面对一个重要课题,就是限于曝气装置仅是个单元,必须通过一定的排列近似地去迎合过水通量的需求。不管是曝气头、溶气喷嘴、叶轮、还是射流泵嘴,其曝气单元影响区域之间有间隙或曝气空白,不能充分覆盖气浮池水流通过面积,不得不采用回流循环的办法。其结果是,气浮池的面积很大,浮选过程的持续时间还延长。KROFTA超效浅层气浮技术就是通过旋转布水,间接地克服了部分溶气喷嘴的死角,气浮效率提高后,气浮池深度被缩小到0.6 m左右。
在旋流气浮分离机内,旋流没有死角,气泡的分布面积和均匀度优于一切潜水曝气装置,不需要循环回流。
旋流气浮分离机每单位千瓦小时的溶气量具有高于现有任何曝气技术一倍以上的潜力。这奠定了大幅度降低气浮池深度、大幅度缩短留池时间的技术基础。减小气浮池深度后,鼓风机风压要求也随之降低。
造纸废水处理的主要对象是木纤维,比水轻,适宜于气浮分离。
5.4 浮选物聚集与撇出
目前,国内外的浮选技术都在气浮池表面用滑动刮板清除浮选物或轻相物料。悬空的刮板和驱动结构十分笨重。只有KROFTA超效浅层气浮技术在气浮池中心随布水器旋转一个撇出勺,利用一个轻微的凹液面收集浮选物,效果显著。
旋流气浮分离机因旋流离心形成的凹液面曲率大,浮选物富集区域小而可作业厚度大。在这个区域聚集纤维,等于完成一个没有纤维流失的分离纤维过程。
旋流气浮分离机在中心区域定位撇出浮选物,比常规气浮池平动式撇出刮板要简单又优越,比超效浅层气浮技术的作业厚度大。
另外,同是浮选物,比重大小有差异,在离心作用下也会有分层现象。这样就可能形成比重小的浮选物如塑料、胶质,比木纤维更倾向于在中心聚集。在不同位置上分别安置撇出器就可以将纤维与杂质分离。
5.5 消泡
气浮池表面常伴生大量的泡沫,额外带来消泡的问题。
在旋流气浮分离机内聚集的浮选物仍然处于旋转状态。气从液中析出时,因承受离心压力而不具备滋生泡沫的条件。
5.6 除砂或除淤泥
纸浆中的砂质、白浆中的大颗粒在一个微弱的离心作用下就可以沉淀。在纸浆进入旋流气浮分离机折流板转变为环周布浆后,初步接受旋流传递动量,砂或淤泥就可以沉降,自动进入泥浆斗聚集。淤泥通过阀门放泥来清理,省去了停车、放空、刮泥、吸泥、输送、浓缩的工序。
5.7 同步汽提
造纸工艺有大量废热蒸汽。如果把这些废热蒸汽通过风机输入曝气装置,很明显,该技术可以很好地完成汽提去除挥发酸等挥发性有机物。
5.8 化学反应与产物同步分离
对于漂白、脱色、溶解性物质的化学处理,可以在旋流气浮分离机内与其它物理过程同步进行,反应产物也可能同步分离。
6 结论
气浮技术在造纸废水处理中有广泛的应用基础。气泡过大、气泡运行路径短、曝气头或喷嘴布局的局限形成的气泡分布死角等因素造成了气浮池内液流必须循环才能得到可以接受的气浮效果。这些因素是气浮技术发展的空间所在。
旋流气浮分离机有效地优化了结构的轴对称性,采用了优越的针轮转子,将混合与传质过程水平环周化,消除了传质作用的盲区;同时,它还把旋流层流化,提供了重相颗粒预沉降的基本条件。
从分散、混合、剪切曝气、气泡水平转移、凹坑富集轻相等方面看,旋流气浮分离机都有着卓越的技术价值。在理论上旋流气浮分离机已突破了传统模式。
旋流气浮分离机适合在造纸白水回收、脱色、脱墨等的多个工艺过程上应用。
旋流气浮分离机处理造纸废水时可以一机多用、同步多过程耦合,预计对那些用废瓦楞纸箱板纸(OCC)为原料的纸厂,具有一级处理造纸废水而达标排放的潜力。
旋流气浮分离机不仅效率高,结构还紧凑简单,可以立体迭置,可以并联。但该技术用于处理造纸废水的效果如何需通过试验加以验证。
参考文献
1. 高根树,旋流传质反应和产物分离方法与装置,
参考资料:http://www.chinabwg.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=21&id=422