日本Osaka大學(xué)能量和環(huán)境工程系科技人員研究了采用磁力分離系統(tǒng)處理造紙工廠廢水。試驗(yàn)車間處理造紙廢水為2000 t/d，進(jìn)行循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到磁力分離后水中化學(xué)需氧量（CODCr）<40 mg/L。超導(dǎo)磁力管NbTi螺旋管長680 mm、內(nèi)徑400
mm。　　

該系統(tǒng)主要由混合槽（磁力晶種槽，晶種為有機(jī)物、紙漿和染料）、沉淀槽和超導(dǎo)磁力管組成。通過超導(dǎo)磁力分離管內(nèi)的磁力作用，俘獲磁力顆粒和有機(jī)聚合物如紙漿和顏料，浮選出磁力短纖維和填料，一部分磁力短纖維和填料通過重力沉降作用，在沉淀槽中沉出，有助于減少循環(huán)水經(jīng)過磁力管時的短纖維和填料量。該系統(tǒng)已成功地運(yùn)轉(zhuǎn)了幾個月，取得較為滿意的效果。

造紙廢水處理法　　

造紙廢水主要來自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個生產(chǎn)過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來，制成漿料，再經(jīng)漂白，這個過程會產(chǎn)生大量的造紙廢水；抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干，制成紙張，這個過程也容易產(chǎn)生造紙廢水。

制漿產(chǎn)生的造紙廢水，污染zui為嚴(yán)重。洗漿時排出廢水呈黑褐色，稱為黑水，黑水中污染物濃度很高，BOD高達(dá)5—40g/L，含有大量纖維、無機(jī)鹽和色素。漂白工序排出的造紙廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機(jī)排出的造紙廢水，稱為白水，其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過程中添加的填料和膠料。

造紙廢水處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率，減少用水量和廢水排放量，同時也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的廢水處理方法。例如：浮選廢水處理法可回收白水中纖維性固體物質(zhì)，回收率可達(dá)95%，澄清水可回用；燃燒廢水處理法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、*以及同有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽。中和廢水處理法調(diào)節(jié)廢水pH值；混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體；化學(xué)沉淀法可脫色；生物處理法可去除BOD，對牛皮紙廢水較有效；濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外，國內(nèi)外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等造紙廢水處理方法。

造紙廢水回用　　

廢紙再生造紙工藝可分為制漿和抄紙兩大部分。在制漿部分的除渣、洗漿、漂洗等過程中，產(chǎn)生大量的洗滌廢水。根據(jù)廢紙來源和生產(chǎn)工藝的差別，洗滌廢水的特性有所不同，其污染物含量大致為：CODCr 600～2400
mg/L, BOD5 125～585
mg/L，SS 650～2400
mg/L，色度 450～900倍，外觀呈黑灰色。洗滌廢水量為100～200
t/t紙；與通常的抄紙工藝一樣，在廢紙再生造紙的抄紙部分，也產(chǎn)生含有纖維、填料和化學(xué)藥品的“白水”，對該廢水常采用氣浮法進(jìn)行處理，回收纖維和填料，并使處理后的“白水”得以循環(huán)使用。　　

造紙廢水是一種處理難度較大的工業(yè)廢水，一般通過物化法+生化使其中的污染物質(zhì)得以降解。由于廢水本身所含污染物十分復(fù)雜，經(jīng)處理后，出水雖能基本達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但與廢水回用對水質(zhì)的要求相距較遠(yuǎn)，采用傳統(tǒng)砂濾、活性炭過濾、多介質(zhì)過濾等處理工藝實(shí)現(xiàn)廢水回用處理，只是一定程度降低出水懸浮物濃度，對污水中可溶性污染物如COD、氨氮和鹽分等無法進(jìn)一步除去，如果回用，會直接影響到紙張效果。造紙行業(yè)一般回用中水往往只限于生產(chǎn)過程的除渣、洗漿、漂洗等對水質(zhì)要求不高的生產(chǎn)工藝，而且這些工段用水對COD、濁度、鐵等指標(biāo)有一定要求，現(xiàn)有過濾技術(shù)并不能滿足這些工段的水質(zhì)要求，而且傳統(tǒng)多級過濾工藝有流程長、占地面積大、產(chǎn)水水質(zhì)不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。必須采用*的中水回用處理工藝，在原有污水達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低水中鐵、COD濃度，一方面可直接作為回用水，用于除渣、洗漿、漂洗等對水質(zhì)要求不高的工段；另一方面處理后的中水，可直接通過反滲透或離子交換脫鹽，免除了反滲透工藝中多級保安過濾和超濾工藝，減少了前處理費(fèi)用，延長RO膜使用壽命。　　

本工藝起始點(diǎn)為砂濾出水，COD約為110mg/l，先采用AFF不對稱纖維過濾器進(jìn)行精密過濾，AFF是一種集加藥、微絮凝、沉淀和過濾為一體的高效過濾設(shè)備，其特點(diǎn)是濾速快（濾速是砂濾的10倍以上）、過濾精度高（過濾精度為5um，是一般砂濾的4倍）、反沖容易、管理方便，在本項(xiàng)目中，AFF主要是作為進(jìn)一步除鐵和中水中懸浮物的設(shè)備。　　

經(jīng)過AFF過濾的中水，COD指標(biāo)仍為100mg/l左右，而且主要為可溶性COD（SCOD），直接影響中水回用價值，同時有機(jī)物對反滲透膜使用壽命影響甚大，必須通過適當(dāng)?shù)奶幚砉に?，使其降?0mg/l以下。　　

故采用膜生物流化床（MBFB）工藝，利用經(jīng)過特殊處理的陶瓷膜，將膜分離系統(tǒng)與高負(fù)荷生物流化床工藝相結(jié)合，以獲取穩(wěn)定的處理水質(zhì)。該工藝已在美國、日本、英國、德國、南非、澳大利亞等國家和地區(qū)的污水和廢水處理領(lǐng)域得到推廣和應(yīng)用。

經(jīng)過MBFB工藝處理的出水，除電導(dǎo)率指標(biāo)外，其水質(zhì)可達(dá)到造紙行業(yè)車間回用水的行業(yè)要求的標(biāo)準(zhǔn)，可直接用于生產(chǎn)過程的除渣、洗漿、漂洗等車間，大約可達(dá)到60%的回用率。同時MBFB工藝也可作為反滲透工藝的前處理工段，MBFB可直接進(jìn)入反滲透膜進(jìn)行脫鹽，而不必經(jīng)過復(fù)雜的保安過濾和超濾工段。

1、AFF不對稱纖維過濾工藝

滌凈不對稱纖維過濾器（AFF）是美國西雅圖環(huán)境科技公司研發(fā)的一款針對中水回用固態(tài)廢物快速凈化設(shè)備，設(shè)備可單獨(dú)使用，也可與絮凝劑配合使用，除去中水中固態(tài)廢物，凈化水質(zhì)。

污水處理中水回用系統(tǒng)中，過濾設(shè)備是關(guān)鍵，通過物理過濾的手段，除去水體中固體顆粒物，減少出水懸浮物。目前，我國中水回用水處理過濾系統(tǒng)大多數(shù)采用沙濾等簡陋設(shè)備，過濾設(shè)備以砂缸為主，砂缸是一種典型的顆粒過濾方式，以砂石作為過濾介質(zhì)，通過顆粒濾料吸附作用和砂粒之間孔隙對水體中固體懸浮物截留作用實(shí)現(xiàn)過濾的，比表面積小、截污量小、濾速慢、過濾精度低，并不適合中水回用系統(tǒng)中懸浮物的快速過濾。

AFF采用不對稱纖維束材料作為濾料，兼具顆粒濾料和纖維濾料優(yōu)點(diǎn)，通過特殊的結(jié)構(gòu)，使濾床孔隙率很快形成上大下小的梯度密度，使過濾器濾速快、截污量大、易反沖洗、特別適合于中水回用系統(tǒng)中固體懸浮物過濾。

2、膜生物流化床工藝（MBFB）

膜生物流化床工藝以生物流化床為基礎(chǔ)，以粉末活性炭（Pow-dered activated
carbon，簡稱PAC）為載體，結(jié)合膜生物反應(yīng)器工藝（Membrane
bioreactor,簡稱MBR）的固液分離技術(shù)，使反應(yīng)器集活性炭的物理吸附、微生物降解和膜的高效分離作用為一體，使水體中難以降解的小分子有機(jī)物與在曝氣條件下處于流化狀態(tài)的活性炭粉末進(jìn)行充分地傳質(zhì)、混合，被吸附、富集在活性炭表面，使活性炭表面形成局部污染物濃縮區(qū)域；粉末活性炭同時也為微生物繁殖提供了特殊的表面，其多孔的表面吸附了大量微生物菌群，特別是以目標(biāo)污染物為代謝底物的微生物菌群；同時，粉末活性碳對水體中溶解氧有很強(qiáng)的吸附能力，在高溶解氧條件下，微生物對富集在活性炭表面小分子有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，然后利用陶瓷膜分離系統(tǒng)將水和吸附了有機(jī)物的粉末活性炭等懸浮顆粒分開，通過錯流過濾，進(jìn)一步凈化污水，使其達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)。研究表明，MBFB能有效除去微污染水體中氨氮、COD和其它難降解小分子有毒有機(jī)物等。　　

MBFB目前在水處理系統(tǒng)中主要用于兩個方面，其一是微污染水體的深度處理，其二是城鎮(zhèn)污水高效處理。

增強(qiáng)聚丙烯板壓濾機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理，具有機(jī)械強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、經(jīng)久耐用，便于操作和維護(hù)。

一、機(jī)架

壓濾機(jī)機(jī)架采用63#高優(yōu)質(zhì)Q235A工字鋼與鋼板焊接結(jié)構(gòu)，經(jīng)過自動切割、焊接、回火、金加工后，重量輕、強(qiáng)度高、外形美觀。它由固定壓板、活動壓板、油缸座、油缸座支腳、雙側(cè)梁及其附件構(gòu)成。機(jī)架結(jié)構(gòu)采用*的技術(shù)——浮動式橋架結(jié)構(gòu)，充分釋放由于熱脹冷縮和主梁拉伸等引起的內(nèi)應(yīng)力，并做到直線定向釋放，確保壓濾機(jī)*穩(wěn)定工作。

（a）主梁采用高優(yōu)質(zhì)工字鋼兩邊加封10mm厚的鋼板經(jīng)加工而成，使*的油缸推力不產(chǎn)生側(cè)向分力，確保主梁不彎曲。

（b）固定壓板、活動壓板、油缸支架大小腳均采用δ12mm～δ30mmQ235A鋼板焊接，并經(jīng)回火探傷處理，消除熱變形，經(jīng)精加工整合而成，整體強(qiáng)度大，不變形。

（c）壓緊機(jī)構(gòu)采用液壓壓緊方式運(yùn)行平穩(wěn)，壓緊力大，能保證濾板壓緊后，在0.4—0.8MPa過濾和吹濾時，濾板密封處無噴射現(xiàn)象。

壓濾機(jī)架和相關(guān)輔助部件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，當(dāng)板框組合處在關(guān)閉位置時，能滿足對抗zui大內(nèi)部操作壓力乘上尾板面積的壓力，并有25%以上的安全系數(shù)。

二、增強(qiáng)聚丙烯濾板及高分子彈性體隔膜板

（a）增強(qiáng)聚丙烯板經(jīng)改進(jìn)聚丙烯配方,增加玻璃纖維成分含量,具有化學(xué)性能穩(wěn)定,優(yōu)良的耐腐蝕性能,無毒、無味、重量輕、強(qiáng)度大、韌性好、人工卸料時勞動強(qiáng)度低、經(jīng)久耐用。濾板型腔設(shè)計合理，采用點(diǎn)狀圓錐凸臺，流道設(shè)計*，凸點(diǎn)大小、排列稀密、角度等進(jìn)行精密的研究，對過濾和脫水量的影響很大，達(dá)到流速快，過濾周期短，壓濾機(jī)的工作效率大大提高。

（b）加深濾板的泄水槽，使物料暢通無阻，不會阻塞，裝卸濾布方便，增快過濾速度，縮短生產(chǎn)周期，增加生產(chǎn)次數(shù)，并增大有效過濾容積，使濾餅厚度增加為30mm，產(chǎn)量顯著提高。

（c）過濾的泥餅含水率低，濾板一旦拉開，濾餅將憑借自身的重量，無需外力的作用自動脫離濾布。

（d）塑料彈性體隔膜濾板由芯板和膜板組成，材質(zhì)各不相同，芯板由改性聚丙烯制成，膜板由高分子TPE材料制成，芯板和膜板經(jīng)高溫焊接后由磨具一次模壓成型，具有彈性好，密封性能好，不漏水，強(qiáng)度高等特點(diǎn)。濾板之間密封性能較好，過濾后通過進(jìn)氣（水）壓榨，壓濾后的濾餅含水率比普通過濾機(jī)降低了10%左右。隔膜壽命為8萬次以上。

三、液壓系統(tǒng)

該液壓站為立式結(jié)構(gòu)，該液壓系統(tǒng)完成油缸的壓緊拉開及油馬達(dá)的拉板取板兩個基本動作，提高了整個液壓系統(tǒng)的安全性，可靠性，同時便于用戶的維護(hù)與保養(yǎng)，整個液壓站的關(guān)鍵元件：油缸采用中德合資無錫液壓元件廠的產(chǎn)品，單向閥、換向閥、溢流閥等液壓元件采用中國臺灣和上海華島液壓件廠產(chǎn)品，從而使整個液壓系統(tǒng)更加安全可靠，確保用戶整個過濾過程的順利完成。

（a）油缸壓緊松開液壓系統(tǒng)：壓緊裝置是由動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行元件三部分組成，采用雙油缸壓緊，控制系統(tǒng)由高壓溢流閥、壓力表、單向閥，電磁換向閥、液控單向閥、低壓溢流閥、電接點(diǎn)壓力表等組成。油缸壓緊壓力由高壓溢流閥調(diào)定，保壓系統(tǒng)由液控單向閥控制，通過電磁換向閥實(shí)現(xiàn)油缸壓緊松開兩個基本動作；電接點(diǎn)壓力表實(shí)現(xiàn)油缸后腔（高壓腔）壓力的自動補(bǔ)壓，使壓力穩(wěn)定在一個范圍之內(nèi)，確保過濾過程的順利完成。

（b）油馬達(dá)拉板取板液壓系統(tǒng)：它由動力系統(tǒng)（低流量柱塞泵10r/min）、控制系統(tǒng)（液壓元件）、執(zhí)行元件（油馬達(dá)）三部分組成，控制系統(tǒng)由低壓溢流閥、電磁換向閥組成。油馬達(dá)拉板取板壓力由溢流閥調(diào)定（3-4Mpa）；使拉板速度保持在一個合適范圍之內(nèi)，通過電磁換向閥實(shí)現(xiàn)油馬達(dá)拉板取板兩個基本動作。

四、自動清洗裝置

安裝在壓濾機(jī)濾板上方的一種清洗濾布的裝置，該裝置由移動的清洗架和移動的清洗桿以及高壓清洗泵組成，清洗濾布是在卸料結(jié)束后進(jìn)行的，或若干個工作循環(huán)后清洗一次，通過清洗噴嘴射出高壓水進(jìn)行清洗。設(shè)計移動清洗機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)新穎，清洗效果好，實(shí)現(xiàn)濾板下方清洗，清洗架內(nèi)長短相連的清洗高壓霧狀由噴頭組成，動作特點(diǎn)是，定位準(zhǔn)確，運(yùn)行平穩(wěn)，移動速度均勻，清洗面大，一次可清洗兩個面，清洗壓力始終保持在1Mpa。實(shí)行全封閉。

五、自動翻板系統(tǒng)

安裝在濾板下方的一種集液裝置，當(dāng)壓濾機(jī)在進(jìn)料時，濾板下方滲漏部分液體，流入翻板后順流到壓濾機(jī)兩邊，通過集液槽匯入集中池，主要優(yōu)點(diǎn)是液體不能流入到過濾后的固體物料中，減少成本，提高效益。更有利在沖洗濾布時，洗液能集中流出，減少工人勞動強(qiáng)度，更好保護(hù)操作環(huán)境。

自動控制原理：它是由液壓元件及油缸推動翻板打開、關(guān)閉，由部分電器及感應(yīng)開關(guān)使翻板（自動集水盤）自動打開、關(guān)閉

六、電控系統(tǒng)

電控系統(tǒng)采用PLC編程設(shè)計，它們具有性能可靠，安全穩(wěn)定的特點(diǎn)。PLC程控使用人機(jī)界面操控，易學(xué)易懂，由于本系統(tǒng)使用西門子PLC控制模塊及施耐德.低壓元件。

PLC體積小，功能強(qiáng)，速度快，可靠性高，又由于較大的靈活性和擴(kuò)展性，控制程序可隨工藝改變，易于計算機(jī)接口可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

電機(jī)的防護(hù)等級為IP54,絕緣等級為F級

七、濾布選型

采用丙綸750AB,使用壽命長（極性溶劑除外）。另可根據(jù)用戶處理介質(zhì)要求選型。正常使用壽命六個月以上。

關(guān)鍵詞：活性炭過濾器過濾設(shè)備反滲透膜反應(yīng)器