Trả lời nhanh: Một nhà máy bột giấy và giấy sản xuất ba loại bùn rất khác nhau: bùn sơ cấp (xơ và chất độn từ bể lắng, dễ khử nước), bùn thứ cấp (sinh học, từ giai đoạn sục khí, khó khử nước) và, tại các nhà máy giấy tái chế, bùn khử mực (xơ, mực, đất sét và canxi cacbonat). Máy ép trục vít và máy ép băng tải xử lý tốt bùn sơ cấp dạng xơ; máy ép lọc buồng hoặc màng là lựa chọn tốt hơn cho bùn khử mực có hàm lượng tro cao, cho hỗn hợp bùn sơ cấp và thứ cấp khi cần bánh bùn trên 35–40% chất rắn để làm nhiên liệu lò hơi hoặc chôn lấp, và cho bùn vôi và cặn dịch xanh trong các nhà máy kraft.
Ba loại bùn của một nhà máy giấy
Mọi cuộc thảo luận về bùn giấy và bột giấy đều phải bắt đầu bằng việc tách riêng các dòng, vì việc lựa chọn thiết bị khử nước sai thường xuất phát từ việc coi chúng như một loại vật liệu duy nhất.
| Bùn | Nguồn | Nó chứa những gì | Đặc tính khử nước |
|---|---|---|---|
| Bùn sơ cấp | Bể lắng sơ cấp hoặc DAF trên nước thải nhà máy | Sợi ngắn, bột mịn, chất độn (đất sét, canxi cacbonat, bột talc), một ít tinh bột và hồ | Dễ: dạng sợi, tạo thành bánh hở, khả năng khử nước cao |
| Bùn thứ cấp (sinh học) | Bể bùn hoạt tính, hồ sục khí, MBBR hoặc MBR xử lý nước thải đầu ra | Bông vi khuẩn, polymer ngoại bào, nước liên kết | Cứng: có thể nén, dạng gel, nhu cầu polymer cao |
| Bùn khử mực | Các công đoạn tuyển nổi và rửa của dây chuyền xơ tái chế (DIP) | Mực in, đất phủ và cacbonat, sợi ngắn, chất dính; tro 40–60% | Trung bình: tro cao làm cho nó đặc nhưng các hạt mịn làm bít vải |
| Vôi bùn và bã | Kraft recausticizing: canxi cacbonat từ thiết bị làm trong dịch trắng; cặn dịch xanh | Chất rắn vô cơ mịn, có tính kiềm, nóng | Vô cơ và dễ dàng trên máy ép lọc; cặn bã dính và có tính kiềm |
Hầu hết các nhà máy trộn bùn sơ cấp và bùn thứ cấp trước khi khử nước, thường theo tỷ lệ từ 2:1 đến 4:1 tính theo trọng lượng khô, vì chất xơ trong bùn sơ cấp hoạt động như một chất hỗ trợ lọc và mang theo bùn sinh học. Tỷ lệ đó là yếu tố quyết định lớn nhất đến khả năng khử nước của hỗn hợp bùn, và thiết kế xử lý nước thải của nhà máy quy định tỷ lệ này. Hướng dẫn của chúng tôi về khi cần DAF bao gồm giai đoạn chính, và MBR so với MBBR so với SBR giai đoạn sinh học.
Chiếc bánh dành cho ai sẽ quyết định đối tượng
Bùn từ ngành giấy và bột giấy có nhiều mục đích sử dụng cuối hơn hầu hết các loại bùn công nghiệp khác, và mỗi mục đích đều có một mục tiêu độ ẩm riêng:
- Nhiên liệu lò hơi Trong lò hơi đốt vỏ cây hoặc sinh khối của nhà máy: bùn phải đủ khô để đóng góp nhiệt thay vì hấp thụ nhiệt. Dưới khoảng 35% chất rắn, bùn gây mất năng lượng ròng trong lò hơi; 40–50% chất rắn là mục tiêu thông thường, và cao hơn thì càng tốt.
- Bãi chôn lấp: Hầu hết các khu vực pháp lý yêu cầu bánh bùn phải vượt qua bài kiểm tra lọc sơn và đủ ổn định để vận chuyển, trên thực tế là 25–35% chất rắn đối với bùn hỗn hợp. Phí chôn lấp được tính theo tấn ướt, vì vậy mỗi điểm phần trăm chất rắn đều là tiền.
- Ứng dụng trên đất và ủ phân compost20–30% chất rắn là đủ; hạn chế nằm ở tạp chất chứ không phải độ khô.
- Lò nung xi măng, sản xuất gạch và ván: bùn khử mực với hàm lượng khoáng chất cao là nguyên liệu thô; lò nung hoặc nhà máy đặt ra tiêu chuẩn độ ẩm, thường là 40–60% chất rắn.
Việc lựa chọn thiết bị phụ thuộc vào mục tiêu. Máy ép băng tải dễ dàng đạt 20–30% chất rắn trên bùn hỗn hợp; máy ép trục vít đạt 25–35% trên bùn dạng sợi; máy ép khung bản đạt 35–45%; máy ép màng đạt 40–55% trên bùn khử mực và bùn hỗn hợp. Nếu bánh bùn được đưa đến lò hơi hoặc lò nung, máy ép khung bản thường là thiết bị duy nhất đạt được điều đó mà không cần sấy nhiệt.
So sánh thiết bị cho bùn nhà máy giấy
| Thiết bị | Bùn sơ cấp / bùn dạng xơ | Hỗn hợp sơ cấp + thứ cấp | Bùn khử mực | Ghi chú |
|---|---|---|---|---|
| Máy ép trục vít | 30–40% chất rắn, tuyệt vời | 25–35% | 25–35%, màn hình bị mài mòn do tro | Năng lượng thấp, liên tục, chịu được chất xơ; kém hiệu quả với bùn ít chất xơ |
| Máy ép lọc đai | 25–35% | 20–30% | 25–35% | Liên tục, vốn đầu tư thấp; nhạy cảm với polymer; bánh ướt hơn |
| Máy ly tâm decanter | 25–35% | 20–30% | 30–40% | Nhỏ gọn; công suất cao và polymer; sợi quang có thể quấn quanh cuộn |
| Máy ép buồng lọc | 35–45% | 30–40% | 40–50% | Mẻ; bánh khô nhất trong số các thiết bị thông thường; hiện tượng bít vải do hạt mịn và chất dính phải được quản lý |
| Máy ép lọc màng | 40–50% | 35–45% | 45–55% | Ép bù đắp cho phần sinh học có thể nén được; chu kỳ ngắn nhất cho độ ẩm mục tiêu |
Một cấu hình phổ biến ở các nhà máy lớn là máy ép trục vít hoặc máy ép băng tải cho bùn sơ cấp thông thường và máy ép lọc cho bùn khử mực hoặc bùn hỗn hợp phải đưa vào lò hơi. Xem đầy đủ máy ép khung bản vs máy ly tâm vs máy ép băng tải so sánh và của chúng tôi máy ép trục vít nhiều đĩa trang.
Thiết kế máy ép bùn cho bùn thải nhà máy giấy
Điều hòa
Bùn sơ cấp thường không cần polymer trên máy ép lọc, hoặc chỉ cần một chút. Bùn hỗn hợp cần một polymer cation với liều lượng tăng theo tỷ lệ sinh học, thường là 2–6 kg polymer hoạt tính mỗi tấn khô. Bùn khử mực thường đáp ứng với một hệ thống kép: liều thấp chất keo tụ vô cơ (phèn hoặc polyaluminium chloride) sau đó là polymer. Thử nghiệm jar và thử nghiệm lá lọc trên bùn của chính bạn đáng giá một ngày của bất kỳ ai; chúng giải quyết polymer, vải lọc và thời gian chu kỳ.
Vải
Xơ không làm mù vải; các hạt mịn, đất phủ, cacbonat và chất dính mới làm điều đó. Đối với bùn sơ cấp, vải polypropylene dạng đa sợi hoặc dạ kim giải phóng tốt. Đối với bùn khử mực, chuyển sang vải đơn sợi hoặc kết hợp đơn/đa sợi với bề mặt được cán và độ thấm thấp, và lên kế hoạch giặt vải bằng áp lực cao thường xuyên vì chất dính (keo từ giấy tái chế) tích tụ trên bề mặt vải. Giặt kiềm nóng loại bỏ chúng; của chúng tôi hướng dẫn chọn vải và bài viết của chúng tôi về tắc nghẽn vải lọc Cung cấp chi tiết.
Nguồn cấp dữ liệu và chu kỳ
Bùn giấy không có tính mài mòn, vì vậy một máy bơm ly tâm hoặc bơm trục vít lệch tâm với áp suất tăng dần đến 6–8 bar là đủ. Bùn dạng sợi lấp đầy và lọc nhanh: chu kỳ 45–90 phút là phổ biến đối với bùn sơ cấp, lâu hơn đối với bùn hỗn hợp có thành phần sinh học cao. Ép màng ở 12–15 bar trong 10–20 phút loại bỏ vài điểm độ ẩm cuối cùng và quan trọng hơn là làm đều bánh bùn để lò hơi nhận được nhiên liệu ổn định.
Xử lý bánh
Bánh xơ có tính liên kết và rơi xuống gọn gàng, nhưng nó cồng kềnh và có thể tạo cầu trong phễu. Thiết kế hệ thống xả bánh với phễu rộng, máy nghiền nếu bánh được đưa đến trục vít cấp liệu lò hơi, và đủ công suất băng tải cho việc xả tức thời của máy ép 100 đĩa, vốn thải ra vài tấn trong vài phút. Trang của chúng tôi về máy ép hoàn toàn tự động bao gồm tự động hóa xả và giặt vải.
Bùn vôi và cặn dịch xanh trong nhà máy kraft
Trong một nhà máy kraft, phân xưởng tái xút hóa sản xuất hai loại chất rắn vô cơ. Bùn vôi (canxi cacbonat) thường được khử nước trên máy lọc trống phủ trước lò nung vôi, nhưng khi lò ngừng hoạt động hoặc bùn được bán, máy ép lọc khung bản tạo ra bánh lọc có độ rắn 65–75% mà không cần lớp phủ trước. Cặn dịch xanh, phần cặn sẫm màu từ thiết bị làm trong dịch xanh, có tính dính, kiềm và nóng, và là một trong những nhiệm vụ ép lọc khó khăn hơn trong ngành: hãy dự kiến dùng máy ép buồng với tấm polypropylen chịu nhiệt độ cao, vải lọc được chọn để dễ tách bánh hơn là để có dịch lọc trong, và rửa kỹ. Bánh cặn dịch xanh có độ rắn 50–60% được chôn lấp hoặc ngày càng được dùng để cải tạo đất. Của chúng tôi máy ép lọc công nghiệp hóa chất Trang này đề cập đến vật liệu tấm cho các nhiệm vụ nóng, kiềm.
Tái sử dụng nước và bùn thải đi kèm
Các nhà máy giấy đang đóng kín vòng tuần hoàn nước, dù để đáp ứng giới hạn xả thải hay để giảm lượng nước ngọt đầu vào, đều làm tăng nồng độ chất rắn hòa tan và bột mịn trong nước công nghệ. Các bước xử lý bổ sung tiếp theo (DAF, lọc màng, bay hơi) đều tạo ra nhiều bùn hoặc dịch cô đặc hơn, và hệ thống khử nước phải được thiết kế phù hợp với lượng đó. Các bài viết của chúng tôi về không xả thải chất lỏng và trên Một nhà máy xử lý nước thải sản sinh ra bao nhiêu bùn Hãy đưa ra phương pháp để ước tính tải trọng đó.
Câu hỏi thường gặp
Cách tốt nhất để khử nước bùn nhà máy giấy là gì?
Điều này phụ thuộc vào bùn và vào nơi bánh bùn được đưa đến. Máy ép trục vít và máy ép băng tải phù hợp cho bùn sơ cấp dạng xơ được đưa đến bãi chôn lấp hoặc bón cho đất. Đối với bùn khử mực, đối với bùn hỗn hợp được đưa đến lò hơi, và đối với bất kỳ nhiệm vụ nào cần bánh bùn trên 35–40% chất rắn, máy ép lọc buồng hoặc màng là lựa chọn thông thường.
Máy ép bùn đạt độ khô bánh bao nhiêu khi xử lý bùn giấy?
Thông thường, hàm lượng chất rắn từ 35–45% đối với bùn sơ cấp hoặc bùn hỗn hợp khi sử dụng máy ép buồng và 40–55% với máy ép màng; bùn khử mực, với hàm lượng tro cao, đạt mức cao nhất trong các khoảng đó.
Tại sao bùn thứ cấp lại khó khử nước đến vậy?
Đây là bông sinh học với một lượng lớn nước liên kết trong polymer ngoại bào. Nó có thể nén được, vì vậy chỉ áp suất cao hơn thì không có tác dụng gì nhiều. Trộn nó với bùn sơ cấp dạng sợi theo tỷ lệ 2:1 đến 4:1, định liều polymer cation và sử dụng ép màng là những giải pháp thực tế.
Bùn phải khô đến mức nào để có thể đốt trong lò hơi của nhà máy?
Dưới khoảng 35% chất rắn, bùn hấp thụ nhiều nhiệt để làm bay hơi nước hơn lượng nhiệt nó tỏa ra khi đốt cháy; 40–50% chất rắn hoặc cao hơn là mục tiêu thông thường để có đóng góp ròng. Máy ép lọc màng là cách phổ biến để đạt được điều đó mà không cần máy sấy.
Bùn khử mực là gì và nó được khử nước như thế nào?
Chất thải từ các công đoạn tuyển nổi và rửa của dây chuyền giấy tái chế: mực in, đất phủ, canxi cacbonat, xơ ngắn và chất dính, với hàm lượng tro 40–60%. Nó thoát nước tốt trong máy ép lọc với vải sợi đơn được cán láng và rửa vải thường xuyên, và bánh lọc thường được sử dụng trong lò nung xi măng hoặc sản xuất tấm bảng.
Máy ép bùn khung bản có thể xử lý bùn vôi và cặn dịch xanh không?
Đúng vậy. Bùn vôi dễ lọc đến 65–75% chất rắn. Cặn bã dính, nóng và có tính kiềm, cần bản lọc chịu nhiệt, vải lọc thiên về giải phóng bánh lọc và rửa kỹ, đạt khoảng 50–60% chất rắn.
Hãy cho chúng tôi biết các loại bùn của bạn, tỷ lệ của chúng, trọng lượng và bánh bùn sẽ đi đâu, và chúng tôi sẽ đề xuất máy ép, vải lọc và phương pháp điều hòa phù hợp cho chúng: yêu cầu đề xuất khử nước bùn thải nhà máy giấy.
Tài liệu tham khảo: US EPA — Hướng dẫn về nước thải ngành bột giấy, giấy và bìa giấy, 40 CFR Phần 430, US EPA — Bảng thông tin ngành Bột giấy và Giấy, Văn phòng IPPC Châu Âu — Tài liệu tham chiếu về Kỹ thuật tốt nhất hiện có cho Sản xuất Bột giấy, Giấy và Bìa.
Bài viết này là một phần trong hướng dẫn của chúng tôi về wastewater sludge dewatering.