銅版紙涂布廢水在碳酸鈣研磨中的應(yīng)用
涂布紙是涂布在涂布原紙的表面,再經(jīng)過(guò)一系列壓光整理,可以使紙張更適合高檔印刷。涂料的主要原料是顏料(高嶺土、碳酸鈣等。)、粘合劑(PVA、丁苯膠乳、淀粉、CMC等。)和各種添加劑(分散劑、潤(rùn)滑劑、消泡劑、有機(jī)顏料等)。).在涂布過(guò)程中,清洗涂布機(jī)的配料罐或斷紙都會(huì)產(chǎn)生涂布廢水。這些涂裝廢水的固體含量在5%-15%之間,最終收集的廢水總固體含量約為10%,為乳白色懸浮物,CODCr在2000-6000mg/l之間,這類廢水具有產(chǎn)量少、污染物濃度高、沉淀困難、可生化性差等特點(diǎn)。直接排入中段的水,會(huì)對(duì)好氧系統(tǒng)造成一定的阻礙。通常涂料廠采用超濾膜等方法進(jìn)行濃縮再利用(一般在30%左右)。但隨著涂料固含量的增加,在涂料制備過(guò)程中很難完全加入如此低的固含量。針對(duì)這種情況,華泰集團(tuán)涂布紙有限公司與集團(tuán)技術(shù)研發(fā)中心合作,對(duì)涂料廢水進(jìn)行分析研究,并成功應(yīng)用于碳酸鈣研磨車間,替代部分清水。廢物再利用減少排放,降低成本(申請(qǐng)專利號(hào):2017107228559,銅版紙涂布廢水綜合利用技術(shù))。
1.實(shí)驗(yàn)
1.1原材料和儀器
涂布廢水:涂布機(jī)碎紙清洗廢水和涂布槽清洗廢水,固含量:5% ~ 15%,乳白色懸浮物,沉降性差,可生化性差;25目碳酸鈣礦粉(廣西礦粉)。
儀器:實(shí)驗(yàn)室小型研磨機(jī)。
1.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析
1.2.1涂裝廢水的預(yù)處理(表1)
用325目篩過(guò)濾涂料廢水,除去較大的雜質(zhì),取600毫升過(guò)濾后的涂料廢水備用。
礦物粉末的研磨
按照表2所示的研磨條件,將相同的碳酸鈣粉末分別用涂料廢水和清水研磨,研磨過(guò)程中加入聚丙烯酸鈉中性分散劑,加入量為4kg/t絕干粉末。研磨時(shí)間為70分鐘。之后,將研磨后漿料從出料口倒出,計(jì)算流出液體量,然后將其快速倒入200目樣品分選篩中進(jìn)行過(guò)濾,并記錄過(guò)濾時(shí)間,以判斷漿料過(guò)濾性能是否良好。測(cè)量pH值、固體含量、粘度和粒度。
1.3測(cè)試結(jié)果和討論
1.3.1不同處理?xiàng)l件下牙髓鈣的基本指標(biāo)(表3)
因?yàn)橥苛蠌U水中有一些固體,用水研磨的漿料鈣固含量略低,粘度差別不大。從磨漿鈣在200目篩的過(guò)濾時(shí)間來(lái)看,利用涂料廢水磨礦粉不影響過(guò)濾性能。
1.3.2不同處理?xiàng)l件下漿液鈣的粒徑
從表4可以看出,用清水和涂料廢水研磨礦粉,對(duì)鈣漿的最終粒徑影響不大。
2.研磨碳酸鈣車間涂料廢水中試及正常使用
2.1涂料廢水在碳酸鈣研磨中的應(yīng)用
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果,利用涂料廢水研磨碳酸鈣,過(guò)濾性能和研磨指標(biāo)可以滿足漿狀鈣的要求。為了進(jìn)一步驗(yàn)證研磨碳酸鈣的效果,采用20m3罐車將收集的廢水運(yùn)送至碳酸鈣車間,每天兩輛約40m3。經(jīng)過(guò)一個(gè)月的應(yīng)用,粉磨效果良好,漿鈣各項(xiàng)指標(biāo)均在控制范圍內(nèi)。磨漿鈣應(yīng)用于紙機(jī)濕部和涂布時(shí),對(duì)濕部系統(tǒng)的荷電和留著率無(wú)明顯影響。
2.2碳酸鈣指標(biāo)對(duì)比(表5 ~表7)
注:以上指標(biāo)中,4月份為無(wú)廢水使用指標(biāo),8月份為部分廢水使用指標(biāo),12月份為全部廢水使用指標(biāo)。
注:以上指標(biāo)中,4月份為無(wú)廢水使用指標(biāo),8月份為部分廢水使用指標(biāo),12月份為全部廢水使用指標(biāo)。
注:以上指標(biāo)中,4月份為無(wú)廢水使用指標(biāo),8月份為部分廢水使用指標(biāo),12月份為全部廢水使用指標(biāo)。
從表5 ~表7中4月、8月、12月的數(shù)據(jù)可以看出,涂料廢水試用后,不同等級(jí)碳酸鈣的粒徑和粘度都沒(méi)有受到太大影響,可以滿足研磨碳酸鈣粉的需要。
2.3濕部系統(tǒng)PCD電荷指標(biāo)對(duì)比
表8表明,當(dāng)研磨等級(jí)60的紙漿鈣被添加到濕部時(shí),它不會(huì)導(dǎo)致濕部系統(tǒng)中陰離子廢物的增加。
2.4涂裝廢水收集及管道改造
通過(guò)2017年6-8月罐車運(yùn)輸研磨試驗(yàn),利用涂料廢水研磨碳酸鈣是可行的。因此,油漆廢水管道進(jìn)行了改造,并于9月底完工。所有的涂料廢水被送到碳酸鈣研磨。兩個(gè)月的使用結(jié)果表明,粒度、固含量和粘度均在控制范圍內(nèi)。從過(guò)濾效果來(lái)看,當(dāng)包覆白水的pH值≥7.5時(shí),研磨礦粉時(shí),白水的用量不會(huì)影響研磨過(guò)濾效果。但當(dāng)pH值低于7時(shí),由于其微生物的過(guò)度繁殖,酸性腐殖質(zhì)過(guò)多,系統(tǒng)會(huì)發(fā)粘發(fā)臭,影響磨機(jī)的過(guò)濾效果,造成漿鈣糊被篩,過(guò)濾困難的現(xiàn)象。從10月份開始,收集的廢水通過(guò)管道輸送到GCC車間,并增加合適的100目振動(dòng)篩,去除紙毛等雜質(zhì),每一次涂料廢水都及時(shí)送到碳酸鈣研磨車間,保證廢水的新鮮度。為了進(jìn)一步將產(chǎn)生的廢水全部用于磨礦,引入有機(jī)溴速殺殺菌劑進(jìn)行殺菌,可以快速殺滅廢水中產(chǎn)生的細(xì)菌,然后使用異噻唑啉廣譜殺菌劑進(jìn)行防腐,保證了廢水的新鮮度和磨礦性能。
3.經(jīng)濟(jì)效益分析
根據(jù)中試成功并在計(jì)算機(jī)上應(yīng)用,車間對(duì)管道輸送進(jìn)行改造,9月底完成,實(shí)現(xiàn)了涂裝廢水零排放,每天減少?gòu)U水排放量100m3,節(jié)約清水100m3。廢水處理費(fèi)為每噸3.32元,清水1.8元/t,含干漆的油漆廢水價(jià)格為1920元/t,共創(chuàng)造效益7040元/天,每月21.12萬(wàn)元,每年253.44萬(wàn)元。
4.結(jié)論
4.1從漿鈣粉磨情況來(lái)看,利用涂料廢水粉磨礦粉是可行的,可以減少污染物的排放,減少中段廢水的處理負(fù)荷,節(jié)約清水。
4.2磨漿鈣用于造紙機(jī)生產(chǎn)時(shí),不會(huì)引起造紙機(jī)濕部系統(tǒng)陰離子垃圾的增加。
4.3用涂料廢水研磨碳酸鈣,既起到了廢物利用的作用,又創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。(來(lái)源:山東華泰紙業(yè)有限公司)
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