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廢紙造紙廢水主流處理工藝篇一
1.造紙廢水的來源
造紙的原料主要以木材、非木材植物、廢紙為主，其廢水的主要來源于制漿廢液、中段水（洗漿水和漂白水）和紙機白水。
2.造紙廢水的水質(zhì)特點及處理工藝
造紙工業(yè)廢水具有水量大、cod含量高、ss多和含有有毒物質(zhì)等特點。
其處理工藝大體為：
污水——預(yù)處理（除砂、過篩）——一級處理（沉淀、澄清或氣?。壧幚恚ㄌ烊谎趸铮貧庋趸?，活性污泥法，生物濾池，有時采用化學(xué)絮凝法）——污泥處理（濃縮機、離心機、真空過濾機等）
其中一級處理中常使用無機絮凝劑與有機絮凝劑復(fù)合使用，污泥處理當(dāng)中需用陽離子型絮凝劑進(jìn)行污泥脫水。
3.絮凝劑的應(yīng)用實例
-以廢報和木漿為主的造紙廠其汽浮工藝中需使用有機絮凝劑1.5—3.0ppm。例：3萬m3/天污水量，有機絮凝劑用量在45—90kg/天。
-以廢報和木漿為主的造紙廠其污泥脫水工藝中需使用有機絮凝劑75—150ppm。例：2000噸/天濃縮污泥量，有機絮凝劑用量在150—300kg/天。
-以草漿和木漿為主的造紙廠其汽浮工藝中需使用絮凝劑1.5—3.0ppm。
例：3萬m3/天處理量，有機絮凝劑用量在45—90kg/天。
-以草漿和木漿為主的造紙廠其污泥脫水工藝中需使用有機絮凝劑50—100ppm。例：2000噸/天濃縮污泥量，有機絮凝劑用量在100—200kg/天。
絮凝劑的用量是隨污水量和質(zhì)的變化而上下浮動的，操作需隨時調(diào)節(jié)用量。
廢紙造紙廢水主流處理工藝篇二
化纖造紙廢水處理工藝研究
摘 要：本文介紹了處理化纖廢水的工藝和流程、工程參數(shù)以及處理工藝的調(diào)試和實際運行狀況。
關(guān)鍵詞：化纖造紙廢水；市政污水處理工藝；設(shè)計方式
一、造紙廢水概況
污水處理廠面對的排污企業(yè)，主要為化纖和印染制造廠、造紙廠、各種類型的化工廠等。此外，污水處理廠還負(fù)責(zé)處理市區(qū)居民日常生活中排放的廢水。通過測量工業(yè)污水的總量，并分析處理項目調(diào)查結(jié)果，可以得知處理廠的設(shè)計規(guī)模，以及進(jìn)入廢水處理流程的工業(yè)污水比重大小。
市區(qū)內(nèi)的化纖造紙企業(yè)為了使排放的污水符合質(zhì)量指標(biāo)，在污水進(jìn)入市政處理環(huán)節(jié)之前，已經(jīng)對污水預(yù)先進(jìn)行了處理。對企業(yè)排放污水的調(diào)查結(jié)果顯示：化纖廢水的質(zhì)量浮動明顯，色度比其他種類的廢水高；同時，污水中含有的各種化學(xué)元素含量也較高。
纖維廢水中含有的污染物質(zhì)，主要包括各種難以溶解的纖維、色素和有機污染物等。這種顏色較深、含有許多懸浮物質(zhì)，且成分復(fù)雜的纖維廢水，是污水處理的主要對象。在洗滌和漂白階段，產(chǎn)生的廢水中含有大量的纖維素、木質(zhì)素和難以被生物分解的樹脂酸鹽。從抄紙機內(nèi)流出的纖維污水中，也含有較多纖維成分，以及在造紙流程中添入的膠料和其他填料。
我們對某市政污水處理項目進(jìn)行了調(diào)查。這一項目需要處理的廢水量較大，且生活廢水對這種工業(yè)污水的稀釋作用又不強。在進(jìn)行混合之后，污水中bod和cod的比值仍然低于0.3。這說明此類污水屬于難以被降解的廢水，接收到的工業(yè)污水已經(jīng)通過了第一道程序的生化處理，余下的污染物質(zhì)多為有機物，含有很難被降解的較穩(wěn)定苯環(huán)和氮含量較多的雜環(huán)物質(zhì)。這些幾乎無法處理的聚合類物質(zhì)，會對水質(zhì)造成很大干擾。工業(yè)污水中含有較多的粘膠狀纖維和化纖，顏色程度較高。即便是被生活污水稀釋之后，這種廢水自身的色度仍然在150倍左右。
從造紙廢水的特征中，可以大致提煉出設(shè)計技術(shù)方面的重點：由于待處理的廢水成分復(fù)雜，包含了多種很難降解的有機成分，且色度很高，因此，要選擇針對性強的工藝流程，確保污水處理符合標(biāo)準(zhǔn)。我們可以將處理工藝的對比和處理廠設(shè)計方式作為研究重點。
二、工藝中試環(huán)節(jié)
排入市政管道的工業(yè)廢水，所含成分往往十分復(fù)雜，處理起來比較困難。因此，造紙廢水進(jìn)入市政處理環(huán)節(jié)之前，需要符合特定的要求；處理廢水的專業(yè)化技術(shù)應(yīng)當(dāng)滿足標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)污水的處理效果，涉及到環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益，以及處理過程對周圍環(huán)境的影響。在對處理工藝進(jìn)行具體設(shè)計之前，需要中試同種類市政處理廠的處理效益，在此基礎(chǔ)上確定可行性強的處理方案。
（一）操作步驟
第一步是對污水進(jìn)行預(yù)先處理。為了確保這一處理步驟的順利進(jìn)行，并實現(xiàn)理想的處理效益，應(yīng)當(dāng)首先對污水進(jìn)行預(yù)先處理，提高廢水的可生化特性。建議選擇水解酸化的處理方式，因為這種方式可以借助厭氧的微生物，來分泌出一種酶物質(zhì)，加速大分子的污染物質(zhì)向小分子的物質(zhì)轉(zhuǎn)變，提升污水的降解幾率，加強可生化性。這種工藝流程有效利用了某些厭氧物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，縮短了水解過程和酸化過程的時間。用來進(jìn)行水解處理和酸化處理的細(xì)菌，基本是厭氧型和兼氧型的細(xì)菌。因此，這種化學(xué)反應(yīng)所需要的氧氣含量低，能夠節(jié)約資源，且對于有機負(fù)荷的承受能力較強。
第二步是采用生化方式進(jìn)一步處理。二級生化處理過程的主要任務(wù)，是去除較多的cod。因此，強化生化處理是處理流程的重要部分。對于這種技術(shù)的模擬，目標(biāo)是對技術(shù)方案進(jìn)行比較，并選擇合適的一種方案。
第一種方案是在處理池中加入生物性質(zhì)的助劑，如功能特殊的菌種或這些細(xì)菌產(chǎn)生的蛋白酶物質(zhì)。生物性質(zhì)的助劑已經(jīng)被推廣采用，其處理成效明顯。例如：某造紙廠排放的污水，在加入助劑之前，去除cod的含量僅達(dá)到了60%；但是在加入了助劑之后，可以除掉約為75%的cod。
第二種方案是加入活性的炭物質(zhì)。對于近似處理廠的調(diào)查顯示：廢水的可生化特征不顯著，微生物不能取得容易被降解的碳物質(zhì)，因此，微生物的繁殖會被抑制，生物含量會下降，水池中污泥的含量低，難以滿足要求?；谶@樣的考慮，可以在處理池中加入特定量的活性炭物質(zhì)，用來去除污染物中的有機物，并作為微生物附著的載體。充足的反應(yīng)時間，可以確保生化降解過程在炭物質(zhì)的縫隙中實現(xiàn)，降解一些成分多樣的有機物，產(chǎn)生出針對性強的特殊菌種。
第三步是深度處理造紙廢水。這種處理的目標(biāo)，是除掉廢水的色度，并對殘留的cod進(jìn)行進(jìn)一步去除。通常情況下，可以遵循混凝沉淀——消毒——過濾的處理流程。
（二）操作方案
通過對處理對象的深入研究，依據(jù)可行性強、節(jié)約資金的基本原則，可以確定具體中試方案：水解酸處理——對氧化溝進(jìn)行改良——進(jìn)入沉淀池處理。將試驗裝置的流量設(shè)定為每小時100l，進(jìn)入裝置的水源來自沉砂池流出的水，污泥來自處理廠內(nèi)部各種構(gòu)筑物的殘留物。
研究中試結(jié)果的目的包括：確定各種技術(shù)方案的優(yōu)勢和缺陷；選取合適的階段性設(shè)計參數(shù)，并確定合理的藥物投放含量，為下一步的設(shè)計方式提供科學(xué)根據(jù)；比較不同工藝設(shè)計方式的資金消耗，綜合衡量方案的可行性與經(jīng)濟(jì)性；依據(jù)分析結(jié)果，選擇最適合本次處理的工藝設(shè)計方式。
（三）操作結(jié)果
如果不加入藥劑，則經(jīng)過處理的廢水中cod含量浮動范圍為每升56毫克到84毫克，色度浮動范圍為25倍到40倍。經(jīng)過處理的廢水中cod達(dá)標(biāo)天數(shù)較少，主要原因是：生化處理池中含有的微生物較少，處理效率不高；進(jìn)入處理廠的水源含有很難被降解的有機聚合物質(zhì)，這種物質(zhì)適合采用吸附方式除掉，經(jīng)過深度處理之后，去掉混凝沉淀物質(zhì)的比例較小。造紙廢水的平均色度超過了標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過試驗和分析，得知產(chǎn)生色度的物質(zhì)多數(shù)為很難形成微粒的溶于水的染料，余下的指標(biāo)都相對穩(wěn)定。改良性質(zhì)的氧化溝在去除氮和磷方面成效明顯，生化系統(tǒng)本身的緩沖作用也不容忽視。
能夠影響生化處理效果的物質(zhì)還包括助劑物質(zhì)。如果投入少量的生物助劑，能夠提升約為4%的cod去除量。這種處理方式，除去個別的高含量天數(shù)之外，都能夠符合處理標(biāo)準(zhǔn)，但是不利于去掉色度。由于化纖污水中含有很多有機成分的染料，這些染料內(nèi)部分子構(gòu)成相差較大，而助劑只能針對單一種類的染料，因此，總體的處理效果并不十分理想，對于色度的降低幅度也不夠大。
將活性炭加入到改良性質(zhì)的氧化溝之后，可以有效提升cod的去除概率，以及廢水中微生物的含量數(shù)值。這是因為炭物質(zhì)可以吸附大量的纖維、聚合物以及有機分子。這部分炭物質(zhì)可以作為微生物附著的載體，反復(fù)流動在氧化溝內(nèi)部，經(jīng)歷氧的交互環(huán)節(jié)，實現(xiàn)強化反應(yīng)的目標(biāo)。在有效除去廢水中的cod和色度之后，可以穩(wěn)定住出水的質(zhì)量指標(biāo)，進(jìn)而確保工藝流程的順利實現(xiàn)。
造紙廢水的色度和cod具有某些相關(guān)性，加入活性炭可以產(chǎn)生雙重的處理效果。每一種設(shè)計方案在投入的資金總量上差別不大，只是藥劑價格方面有差異，但是這部分差異在總體資金中所占的比例較低。因此，我們需要綜合對比設(shè)計方案產(chǎn)生的費用，以及運行流程的經(jīng)濟(jì)程度。
圖1
三、常見問題及解決
作為調(diào)查對象的市政污水處理廠從投入運行開始，沒有出現(xiàn)嚴(yán)重問題，保證了造紙廠廢水處理程序的順暢。用于處理污水的設(shè)施整體上處于良好運行狀態(tài)，然而，仍然有一些需要解決的問題：
首先是清液的回流問題，主要包括濃縮池和淤泥脫水產(chǎn)生的清液。如果將這兩種清液回流到格柵之前，和進(jìn)入系統(tǒng)的污水一起流入生化處理環(huán)節(jié)，則會導(dǎo)致液體中的化學(xué)成分不斷堆積在氧化溝內(nèi)部，改變微生物得以存在的化學(xué)環(huán)境。例如：聚合物pam不容易被降解，且這種物質(zhì)的單體有毒害作用。這就破壞了微生物的活性，導(dǎo)致從處理廠流出的污水質(zhì)量不佳。對于這種情況，可以將液體引入密度較高的沉淀池內(nèi)部，在配水井內(nèi)進(jìn)行物化處理，經(jīng)過循環(huán)改善微生物生存的液體環(huán)境。其次是在pam中加入藥物的問題。在加入處理藥物時，要確保藥物濃度符合特定數(shù)值，并采用單獨的管線來加入藥物。在系統(tǒng)運行過程中，如果管道被阻塞，則會阻斷藥物的投入，影響到沉淀池對于污水的處理作用。在某些時段內(nèi)，從系統(tǒng)中流出的污水達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。為了增強藥物投入系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可以考慮采用兩根管線來添加藥物。為了提升淤泥處理設(shè)備的脫水效率，可以加設(shè)污泥濃縮裝置，限定濃縮所消耗的時間。這樣做能區(qū)分生化性質(zhì)的淤泥和化學(xué)成分的淤泥，將它們分開處理，防止彼此干擾。
結(jié)語
通過完善市政處理化纖污水的工藝，改進(jìn)了處理方式，節(jié)約了污水處理的資金，并提升了污水處理和回收利用的效率。經(jīng)過處理之后，化纖造紙污水中有害的化學(xué)成分被分解，污水質(zhì)量已經(jīng)符合地方標(biāo)準(zhǔn)。目前，大部分城市地區(qū)處理化纖廢水的設(shè)備還不夠先進(jìn)，處理工藝也有待改進(jìn)。應(yīng)當(dāng)總結(jié)污水處理工作的經(jīng)驗教訓(xùn)，以此為基礎(chǔ)來設(shè)計更加高效的處理方式，保護(hù)市區(qū)環(huán)境清潔和居民健康。
參考文獻(xiàn)
[1]陳桂霞，孫顯鋒.市政污水處理工藝的研究分析[j].吉林畫報 新視界，2011（04）.[2]王福政，楊丹丹.淺談市政污水處理工藝[j].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（23）.[3]黃曉波.關(guān)于市政污水處理工藝及回用技術(shù)的研究[j].建材與裝飾，2012（33）.
廢紙造紙廢水主流處理工藝篇三
造紙廢水處理工藝研究
目前，造紙行業(yè)是世界六大工業(yè)污染源之一，它產(chǎn)生的廢水量約占國內(nèi)工業(yè)總廢水量的10％。造紙廢水按其產(chǎn)生環(huán)節(jié)分為制漿廢液、中段水和紙機白水。制漿廢液通過常規(guī)的堿回收工藝可以得到回收利用；紙機白水通過氣浮或多盤真空過濾等處理后可直接回用于生產(chǎn)；通常所說的造紙廢水主要指的是中段水，它含有木素、半纖維素、糖類、殘堿、無機鹽、揮發(fā)酸、有機氯化物等，具有排放量大、cod高、ph變化幅度大、色度高、有硫醇類惡臭氣味、可生化性差等特點，屬于較難處理的工業(yè)廢水。為有效控制造紙行業(yè)帶來的水環(huán)境惡化和緩解水資源日趨緊缺的局面，世界各國不斷加大對造紙行業(yè)的環(huán)境執(zhí)法力度，既要求排放廢水水質(zhì)達(dá)標(biāo)、主要污染物排放總量達(dá)標(biāo)，又要對噸產(chǎn)品新鮮水用量進(jìn)行控制。
為了降低造紙廢水處理的運行成本，提高去除效果眾多學(xué)者在造紙廢水處理技術(shù)方面進(jìn)行了大量研究，其中常用于造紙廢水處理的工藝有以下幾種。吸附法
吸附法具有處理效果好、操作簡單、運行費用低等優(yōu)點。田淑卿等通過正交試驗，對粉煤灰處理造紙廢水的影響因素進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：對粉煤灰進(jìn)行活化，能增加其對造紙廢水化學(xué)需氧量(cod)的去除效果；最佳的試驗設(shè)計方案為：粉煤灰經(jīng)40％硫酸活化、粒度160—200目、投加量為30g/100ml；影響cod去除率的大小順序為：投加量影響最大，粒度次之，活化方式影響最小。絮凝沉淀法
絮凝沉淀法具有工藝簡單、易于操作管理、有較高cod去除率，又可以避免二次污染，成本低且處理效果好，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。張福寧等將殼聚糖與硫酸鋁進(jìn)行配比制得復(fù)合凈水劑處理廢水，cod的去除率可達(dá)85％以上。高飛等用復(fù)合聚鐵絮凝劑fpas處理造紙廠中段廢水，結(jié)果表明cod去除率可達(dá)88％左右，優(yōu)于傳統(tǒng)的絮凝劑。
在最佳混凝效果控制方面，李臻采用聚硅酸鋁混凝劑處理cod為860～920 mg/l的造紙廢水，在ph 7.80、100 ml廢水中加人質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％的聚硅酸鋁水溶液0.2 ml、攪拌速率45 r/min、攪拌時間15 s、沉降時間15min的最佳條件下，cod去除率達(dá)88％ ；石中亮等采用殼聚糖處理造紙廢水，在50ml廢水中加入2 ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％ 的殼聚糖醋酸溶液、ph 6.5～6.7、攪拌速率120 r/rain、絮凝時間12 h的最佳條件下，cod去除率達(dá)65％。高級氧化技術(shù)
喬維川等研究了用臭氧法深度處理制漿造紙廢水的工藝條件，結(jié)果表明：臭氧與廢水接觸時間為5min、ph值8左右、臭氧的濃度為42.55mg/l時，廢水codcr的去除率為80％以上，色度的去除率為93.34％。劉劍玉等采用臭氧預(yù)氧化一曝氣生物濾池(baf)工藝對某鈔票紙廠廢水進(jìn)行深度處理。結(jié)果表明，臭
氧預(yù)氧化處理能提高廢水的可生化性，廢水經(jīng)臭氧預(yù)氧化baf工藝處理后(臭氧用量l00mg/l，臭氧與廢水接觸時間5min，baf水力停留時間2．0h)出水codcr濃度約40mg/l，色度幾乎完全去除，能夠達(dá)到較高的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)或作為中水回收利用。
王兆江等采用fenton體系氧化一絮凝工藝深度處理制漿造紙廢水，廢水經(jīng)uv/fenton體系氧化一絮凝處理后，色度、cod、bod污染負(fù)荷基本去除，達(dá)到制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，紅外光譜分析表明：廢水中木素結(jié)構(gòu)被uv/fenton氧化降解，苯環(huán)結(jié)構(gòu)開裂轉(zhuǎn)化為脂肪族羧酸類物質(zhì)。
劉學(xué)文等以過渡金屬氧化物cuo為活性組分，采用催化濕式氧化法處理造紙廢水，考察cu負(fù)載量、催化劑用量、反應(yīng)溫度對廢水cod去除率的影響。結(jié)果表明：固定氧氣分壓在2.5mpa和反應(yīng)時間3h，催化劑用量為3g，cu負(fù)載量為4％，反應(yīng)溫度為220℃，500ml濃度為3250mg/l造紙廢水的cod去除率為90％，色度去除率為89％，ph值由9.6變?yōu)?.8。
歐陽明等以復(fù)合表面活性劑為模板劑，微波法制備不同ce摻雜量的介~lwo3光催化劑，采用x射線衍射(xrd)、透射電子顯微鏡(tem)、uv—visdrs和bet等對所得樣品進(jìn)行表征。實驗表明，當(dāng)ce摻雜量為1％時，造紙廢水的光催化降解效果最佳。以1％ce/w03為催化劑，光催化降解造紙廢水12h，廢水的色度和cod去除率分別為100％和83.4％。生態(tài)廢水處理技術(shù)
基于生態(tài)學(xué)原理的人工濕地污水處理技術(shù)是一項新型的廢水處理技術(shù)，通過對人工濕地系統(tǒng)的合理規(guī)劃與設(shè)計，可以實現(xiàn)污染的零排放，并最終使污水資源化。李麗娜等利用垂直復(fù)合流模擬人工濕地系統(tǒng)對廢紙造紙廢水進(jìn)行處理實驗研究，結(jié)果表明，廢紙造紙廢水經(jīng)氧化塘系統(tǒng)處理后的ph值7.2～7.4，bod5、codcr、ss平均濃度分別為416mg/l、543mg/l、429mg/l，水負(fù)荷0．053m3/(m2.d)的條件下，經(jīng)人工濕地處理后bod5、codcr、ss的去除率分別為94.9％、91.4％、98.0％，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，連續(xù)穩(wěn)定運行12個月，處理后的尾水主要指標(biāo)達(dá)到制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，可用于農(nóng)灌。
發(fā)達(dá)國家從20世紀(jì)9o年代起廣泛采用人工濕地處理工業(yè)廢水，出水cod、bod 分別能達(dá)30 mg/l和10 mg/l以下。江蘇雙燈紙業(yè)有限公司利用當(dāng)?shù)匮睾┩抠Y源優(yōu)勢，河南聚源紙業(yè)有限公司利用廠區(qū)閑置土地較多的優(yōu)勢，均采用生態(tài)法對造紙廢水進(jìn)行深度處理，取得了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。生物法
好氧法主要包括活性污泥法和生物膜法等兩種方法。
sbr活性污泥廢水處理制裝造紙sbr(sequencing batch reactor)即序批式反
應(yīng)器，是一種間歇式活性污泥處理系統(tǒng)，它已經(jīng)成為一種簡單可靠、經(jīng)濟(jì)有效和多功能的生化處理工藝，普通活性污泥法的bod和懸浮物去除率都很高，達(dá)到90～95％左右，cod去除率達(dá)80％以上。
胡維超采用浸沒式膜生物反應(yīng)器s-mbr進(jìn)行了造紙廢水的中試處理試驗，結(jié)果表明cod去除率高達(dá)95％。季明采用膜生物反應(yīng)器對造紙廢水生化池出水進(jìn)行深度處理。研究發(fā)現(xiàn)，將生化池的出水直接進(jìn)入反應(yīng)器，解決由于營養(yǎng)低而難以提高污泥濃度的問題，從而提高了codcr，去除效率；提出了優(yōu)化運行參數(shù)，在停留時間l 0小時，污泥濃度89/1時，codcr，去除效率可以達(dá)到45％以上。
厭氧生物處理技術(shù)是對普遍存在于自然界的微生物過程的人為控制與強化技術(shù)，是處理有機污染和廢水的有效手段。造紙廢水含大量有機物及難降解物質(zhì)，適宜用厭氧法進(jìn)行預(yù)處理。ic反應(yīng)器是在uasb反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的第三代高效厭氧反應(yīng)器，它具有處理量大，投資少，處理效率高，抗沖擊能力強，能耗低，占地省等優(yōu)點，擁有良好的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景，通過采用強制外循環(huán)ic反應(yīng)器完成了造紙廢水的啟動研究，其cod去除率維持在73％一75g之間，其應(yīng)用范圍已成為廢水厭氧生物處理的熱點之一。
李燕,刁智俊采用爆破制漿工藝生產(chǎn)高墻瓦楞紙，具有漿得率高、污染物排放少的特點，排放的造紙廢水含有較高的糖類物質(zhì)，bod/cod較高，可采用uasb一好氧的廢水處理工藝，提高廢水排放的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
吳香波等研究了白腐菌采絨革蓋菌coriolusversicolor漆酶對木素聚合的影響，在有氧條件下，通過添加漆酶和少量abts介體到水樣中，用紫外分光光度計測定了其中木素濃度變化，利用凝膠色譜法分析了酶催化聚合木素前后的分子量的變化，結(jié)果表明：酶處理6h以后，廢水中木素濃度從93.1mg/l下降到17.2mg/l，酶處理2h以后，從造紙廠污水分離的木素的分子量從31251上升到586l0，造紙廢水中木素及其衍生物被聚合后通過絮凝沉淀除去，從而實現(xiàn)廢水色度與cod降低，進(jìn)而為造紙廢水回用提供可能。組合工藝
目前造紙廢水的聯(lián)合處理法較多。alfred等 采用臭氧氧化一固定床生物膜反應(yīng)器工藝提高外排水的水質(zhì)，發(fā)現(xiàn)該工藝對cod、色度和aox的去除效果較好，且需要的臭氧量較少?；瘜W(xué)絮凝一氣浮串聯(lián)生物接觸氧化工藝處理再生紙生產(chǎn)廢水的研究結(jié)果表明，該工藝能夠?qū)⒅卸嗡幕赜寐侍岣咧?8％。李穎等采用還原鐵床與固定化曝氣生物濾池聯(lián)合工藝深度處理中段水，cod由320 mg/l降至30 mg/l左右，色度由251倍降至18倍。
畢芳等采用abr(折流板反應(yīng)器)&baf(曝氣生物濾池)組合工藝處理造紙廢
水，運行結(jié)果表明：在進(jìn)水codcr400～500mg/l，bod5200～300mg/l時，處理后出水水質(zhì)可達(dá)到 制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(gb3544—2008)第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)之現(xiàn)有企業(yè)水污染排放限值：codcr≤100mg/l，bod5≤30mg/l，該工藝簡單，占地面積小，運行方便，運行費用低。廣紙南沙污水處理廠采用“ic(內(nèi)循環(huán))厭氧反應(yīng)器-sbr一氣浮”三級處理工藝處理制漿造紙廢水，處理效果穩(wěn)定，各項出水考核指標(biāo)(bod、cod、ss)均能夠達(dá)到設(shè)計值，就目前污水處理的技術(shù)水平來說，是較理想的處理工藝。
綜上所述，造紙廢水處理技術(shù)較多，各種技術(shù)都有一定的不足之處，在實際應(yīng)用中多采用組合工藝，取長補短，達(dá)到經(jīng)濟(jì)性和實用性的統(tǒng)一，隨著現(xiàn)代科技水平的不斷發(fā)展，將有更多更先進(jìn)的造紙廢水處理技術(shù)應(yīng)用于實踐，這些處理技術(shù)，必將對造紙廢水處理技術(shù)的系統(tǒng)研究奠定堅實的基礎(chǔ)。
廢紙造紙廢水主流處理工藝篇四
化纖工藝
一、定義和分類
1、定義
纖維：可供紡織加工的一類細(xì)長而柔韌的材料。
化學(xué)纖維:以天然或合成高聚物為原料，經(jīng)化學(xué)和機械加工而成的纖維
2、分類
1）異形截面纖維：在合成纖維成型過程中，采用異形噴絲孔（非圓形孔眼）紡制的具有非圓形橫截面的纖維或中空纖維，這種纖維稱為異形截面纖維，簡稱異形纖維。
異形纖維具有特殊的光澤，并且具有蓬松性、耐污性和抗起球性，纖維回彈性與覆蓋性也可得到改善。如三角形橫截面的滌綸具有閃光性；五葉形橫截面滌綸有類似真絲的光澤、抗起球、手感和覆蓋性好；某些中空纖維還具有特殊用途，如制作反滲透膜，用于人工腎臟、海水淡化、污水處理、硬水軟化等。
2）復(fù)合纖維：在纖維橫截面上存在兩種或兩種以上不相混合的聚合物，這種化學(xué)纖維稱為復(fù)合纖維，或稱雙組分纖維。
復(fù)合纖維的品種很多，有并列型、皮芯型、海島型和裂離型等。
3）變形紗：變形紗包括所有經(jīng)過變形加工的絲和紗，如彈力絲和膨體紗都屬于變形紗。? 彈力絲即變形長絲，可分高彈絲和低彈絲兩種。彈力絲伸縮性、蓬松性好，其織物在厚度、重量、不透明性、覆蓋性和外觀特征等方面接近毛織品、絲織品或棉織品。滌綸彈力絲多數(shù)用于衣著，錦綸彈力絲宜于制造襪子，丙綸彈力絲則多數(shù)用于家用織物及地毯。其變形方法主要有假捻法、空氣噴射法、熱氣流噴射法、填塞箱法和賦型法等。
? 膨體紗是利用高聚物的熱可塑性，將兩種收縮性能不同的合成纖維毛條按比例混合，經(jīng)熱處理后，高收縮性的毛條迫使低收縮性的毛條卷曲，從而使其具有伸縮性和蓬松性、類似毛線的變形紗。以腈綸膨體紗產(chǎn)量為最大，用于制作針織外衣、內(nèi)衣、毛線、毛毯等。
二、化纖生產(chǎn)過程
高聚物的提純和聚合化學(xué)纖維是由高聚物制造而成的。此高聚物可直接取自自然界，也可由低分子物經(jīng)人工合成而得。
再生纖維是以天然高聚物為原料，經(jīng)化學(xué)方法而制成。它與原高聚物在化學(xué)構(gòu)成上基本相同。對于天然高聚物來說，這需要提純以去除雜質(zhì)。如制造粘膠纖維的高聚物是纖維素，它是從綿絨、木材、蘆葦、甘蔗渣等纖維素原料中將纖維素提純出來，制成漿粕，然后再用 漿粕制造纖維。
合成纖維的高聚物是利用煤、石油、天然氣、農(nóng)副產(chǎn)品等制得的低分子化合物（單體）為原料，經(jīng)過化學(xué)加聚或縮聚而得到的。最后將高聚物經(jīng)過加工得到的合成纖維。所以，合成纖維常由其高聚物的單體，并在單全前加“聚”來命名。
紡絲流體的制備成纖高聚物在紡絲前必須用一定的方法制紡絲流體。目前，常采用的方法有熔體法和熔液法。
熔體法是將成纖高聚物加熱到熔點以上而成為熔體。它適用于分解點高于熔點的高聚物。
或成纖高聚物的分解點低于熔點，則必須采用熔洲法，此法是用適當(dāng)?shù)娜軇⒊衫w高聚物溶解成具有一定粘度的紡絲流體。
在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，紡絲熔體的制備主要有兩種方法：一是直接將聚合所得到的高聚特熔體送去紡絲，這種方法稱為直接紡絲；另一種是將聚合得到的高聚物熔體經(jīng)鑄帶、切粒等工序制成“切片”，然后在紡絲機上重新熔融成熔體并進(jìn)行紡絲，這種方法稱為切片紡絲。
溶液紡絲液的制備例如聚丙烯腈液的制備，也有兩種方法。一是直接利用聚合后得到的高聚物溶液作為紡絲原液，這稱為一步法；二是先制成顆粒狀或粉末狀的成纖高聚物，然后再深解，以獲得紡絲液，這種方法稱為二步法。為了使紡絲流體具有均勻和良好的紡絲性能，紡絲流體必須經(jīng)過混合、過濾、脫泡等工序，以除去雜質(zhì)和氣泡，然后才能進(jìn)行紡絲。制備紡絲深液的深劑其溶解性能要好、毒性要低、回收方便、價格低廉并不易燃燒及爆炸。在制備紡絲流體時，為了改善纖維的光澤，可加入消光劑，以生產(chǎn)出有光、消光或半消光纖維。紡絲將紡絲流體，用紡絲泵（或稱計量泵）連續(xù)、定量而均勻地從噴絲頭或噴絲板的毛細(xì)孔中擠出而成液態(tài)細(xì)流，再在空氣、水或凝固浴中固化成絲條的過程稱為紡絲或纖維成形。剛紡成的絲條稱為初生纖維。紡絲是化學(xué)纖維生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工序，改變紡絲的工藝條件，可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)纖維的結(jié)構(gòu)，從而相應(yīng)地改變所得纖維的物理機械性能。
按成纖高聚物的性質(zhì)不同，化學(xué)纖維的紡絲方法主要有熔體紡絲法和熔液紡絲法兩大類，此外，還有特殊的或非常規(guī)的紡絲方法。其中，根據(jù)凝固方式的不同，熔液紡絲法又分為濕法紡絲和干法紡絲兩種。在化學(xué)纖維的生產(chǎn)時，多數(shù)采用熔體紡絲法生產(chǎn)，其次為濕法紡絲生產(chǎn)，只有少量的采用了干法或其他非常規(guī)紡絲方法生產(chǎn)。
1、熔體紡絲法
熔體紡絲法是將紡絲熔體經(jīng)螺桿擠壓機由紡絲泵定量壓出噴絲孔，使其成細(xì)流狀射入空氣中，并在紡絲甬道中冷卻成絲。目前，熔體紡絲法的紡絲速度一般為1000-2000m/min。采用調(diào)整紡絲時，可達(dá)4000-6000m/min。噴絲板孔數(shù)：長絲為1-150孔，短纖維少的為400-800孔，多的可達(dá)1000-2000孔。噴絲板的孔徑一般在0.2-0.4mm。熔體紡絲法的主要特點是卷繞速度高，不需要溶劑和沉淀劑，設(shè)備簡單，工藝流程短，是一種經(jīng)濟(jì)、方便和效率高的成形方法。但噴絲頭孔數(shù)相對較少。近年來，我國在消化吸收引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，已發(fā)展了低速多孔和高速短程紡，以生產(chǎn)丙綸和滌綸。合成纖維中的滌綸、錦綸和丙綸都采用熔體紡絲法紡絲。
2、溶液紡絲法 1）濕法紡絲
濕法紡絲是將溶液法制得的紡絲熔液從噴絲頭的細(xì)孔中壓出呈細(xì)流狀，然后在凝固液中固化成絲。由于絲條凝固慢，所以濕法紡絲的紡絲速度較低，一般為50-100m/min，而噴絲板的孔數(shù)較熔體紡絲多，一般達(dá)4000-2000孔?；旆徑z防得到纖維截面大多呈非圓形，且有較明顯的皮芯結(jié)構(gòu)，這主要是由凝固液的固化作用而造成的。濕法紡絲的特點是工藝流程復(fù)雜，投次大、紡絲速度低，生產(chǎn)成本較高。一般在短纖維生產(chǎn)時，可采用多孔噴絲頭或級裝噴絲孔來提高生產(chǎn)能力，從而彌補紡絲速度低的缺陷。通常，不能用熔體法紡絲的成纖高聚物，才用濕法紡絲和生產(chǎn)短纖維和長絲束。腈綸、維綸、氯綸和粘膠多采用濕法紡絲。2）干法紡絲
干法紡絲是將溶液紡絲制備的紡絲溶液從噴絲孔中壓出，呈細(xì)流狀，然后在熱空氣中因溶劑聲速揮發(fā)而固化成絲。目前，干法紡絲的速度一般為200-500m/min，當(dāng)增加紡絲甬道長度或紡紡制較細(xì)的纖維時，紡絲速度可提高到700-1500m/min。干法紡絲的噴頭孔數(shù)較少，為300-600孔。干法紡絲制得的纖維結(jié)構(gòu)緊密，物理機械性能和染色性能較發(fā)，纖維質(zhì)量高。但干法紡絲的投資比濕紡還要大，生產(chǎn)成本高，污染環(huán)境。目前用于干紡絲產(chǎn)生的合成纖維較少，僅醋酯纖維和維綸可用此法。另外，對于既能用于干法紡絲，又能用濕法紡絲的纖維，干法紡絲更適合于紡制長絲。3）其他紡絲法（1）復(fù)合纖維紡絲法
復(fù)合纖維紡絲法是將兩種或兩種以上不同化學(xué)組成或不同濃度的紡絲流體，同時通過一個具有特殊分配系統(tǒng)的噴絲頭而制得。在進(jìn)入噴絲孔之前，兩種成分彼此分離，互不混合，在進(jìn)入噴絲孔的瞬間，兩種液體接觸，凝固粘合成一根絲條，從而開成具有兩種或兩種以上不同組分的復(fù)合纖維。此法紡制的纖維分為：并列型、皮芯型和散布型等多種。（2）異形纖維紡絲
此法是用非圓形噴絲孔，制取各種不同截面形態(tài)的異形纖維。常見到形異纖維有三角形、y型、星形和中空纖維等。（3）著色纖維紡絲法
此方法是在化學(xué)纖維的紡絲熔體或溶液中加入適當(dāng)?shù)闹珓?，?jīng)紡絲后直接制成有色纖維，該方法可提高染色牢度，降低染色成本，減少環(huán)境污染。此外，還有相分離紡絲法、凍膠紡絲法、乳液或懸液紡絲法、液晶紡絲等紡絲方。
紡絲過程中得到的初生纖維的結(jié)構(gòu)還不完善，物理機械性能較差，具體表現(xiàn)為纖維強力很低，伸長很大，沸水收縮率很高，不能直接用以紡織成紗，所以初生纖維還必須經(jīng)過一系列的后加工工序，以改善結(jié)構(gòu)，提高性能。滿足紡織加工和使用的要求。化學(xué)纖維后加工的具體工序，隨纖維品種和類型（如長絲、短纖維等）的不同而不同，但基本上可分為短纖維和長絲兩種。
3、短纖維的后加工
短纖維的后加工通常是在一條相當(dāng)長的流水作業(yè)線上完成的。它包括集束、拉伸、水洗、止油、卷曲、干燥定形、切斷、打包等工序。根據(jù)纖維品種的不同，后加工工序的內(nèi)容和順序也有所不同。
圖3-1 fdy生產(chǎn)流程圖
（1）集束
集束是將幾個噴絲頭噴出的絲束以均勻的張力集合成一定線密度的大股絲束，便于后加工。集束時要求張力均勻，否則，在拉伸時，會造成纖維的線密度不勻，而產(chǎn)生超長纖維。（2）拉伸
拉伸是將集束后的大股絲束通過多輥拉伸機進(jìn)行拉伸。拉伸的形式隨著纖維品種的不同而不同。通過拉伸，使纖維中大分子沿纖維軸向取向排列，同時可能發(fā)生結(jié)晶或結(jié)晶度和晶格結(jié)構(gòu)的改變，從而使纖維的超分子結(jié)構(gòu)進(jìn)一步形成并趨于完善，改善纖維的力學(xué)性能。所以，拉伸是后加工過程中最重要的工序。拉伸倍數(shù)小，則制得的纖維強度低，伸長率大，屬低強高介型；拉伸倍數(shù)大，則制得的纖維強度較高而伸長較小，屬高強低伸型。（3）上油
油是將絲束經(jīng)過油浴，在纖維表面覆上一層很薄膜。上油可使纖維具有平滑柔軟的手感，改善纖維的抗靜電性，降低纖維與纖維之間及纖維與其他物體間的磨擦，使加工過程能夠順利進(jìn)行。此外，化纖上油還可提高纖維的耐磨性、勻染性和固色性等。化纖上油一方面是紡絲工藝本身的要求，另一方面是化纖紡織加工的需要。因此，化纖油劑可分為紡絲油劑和紡織油劑。一般化纖油劑包括平滑柔軟劑、乳化劑、抗靜電劑、滲透劑和添加劑等。其中平滑柔軟劑起平滑、柔軟作用，乳化劑起乳化、吸濕、抗靜電、平滑等作用?？轨o電劑起抗靜電作用，抗靜電劑起抗靜電作用，滲盤劑起滲透、平滑作用，添加劑起防氧化、防霉作用。（4）卷曲
為了使化學(xué)纖維具有類似天然纖維的卷曲性能，增加纖維之間的抱合力，為提高紡織加工性能，改善織物的服用性，通常要對拉伸后的纖維進(jìn)行卷曲加工?；瘜W(xué)纖維的卷曲加工有機械卷曲法和化學(xué)卷曲法。在生產(chǎn)中多數(shù)采用機械卷曲法。機械卷曲法是利用纖維的熱塑性，將化纖絲束送入有一定溫度的卷曲箱擠壓卷曲。該法得到的纖維卷曲是纖維外觀的卷曲，卷曲數(shù)多，卷曲呈波浪形，但卷曲穩(wěn)定性較差。而化學(xué)卷曲法則是利用特殊的纖維成形條件，造成纖維截面的不對稱性，從而開成一種較為穩(wěn)定的卷曲。這種卷曲數(shù)量較少，但呈空間立體狀，卷曲牢度也好?；瘜W(xué)纖維的卷曲必須控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，卷曲數(shù)太少，纖維抱合性差；而卷曲數(shù)過多，則會使纖維的強力降低。（5）干燥熱定形
干燥定形一般在簾板式或圓網(wǎng)式熱定形機上進(jìn)行。熱定形的方式分緊張熱定形和松弛熱定形。干燥的目的是為了除去因拉伸，上油等過程中所帶入的水分，使纖維達(dá)到成品所需的含濕量。熱定形是為了消除纖維在前段工序中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，提高纖維的尺寸穩(wěn)定性，進(jìn)一步改善其物理機械性能，從而使拉伸、卷曲的效果固定，并使成品纖維符合使用要求。（6）切斷和打包
切斷是將干燥定形后的絲束根據(jù)紡織加工和產(chǎn)品的要求切成規(guī)定長度的短纖維。切斷時要求刀口鋒利、絲速張力均勻，以免產(chǎn)生超長和倍長纖維?；瘜W(xué)纖維通?？汕谐擅扌?、毛型或中長型。最后，將纖維在打包機上打包，以便運輸出廠。此外，化學(xué)纖維生產(chǎn)中的牽切紡長絲束（屬于短纖維范圍）是不經(jīng)切斷而由牽切機直接制成條子。它是依靠牽切機上兩對速度不同的加壓羅拉牽伸拉斷纖維，所以得到的纖維是不等長纖維。
4、長絲的后加工
由于長絲后加工不能以大股絲束進(jìn)行，而需要一根根絲條在各工序中分別加工，并且要求各根絲束經(jīng)受相同條件的加工處理。所以，長絲的后加工工藝和設(shè)備要比短纖維后加工復(fù)雜得多。此外，由于織物性能的要求，長絲在各項指標(biāo)均勻性方面的要求比短纖維更為嚴(yán)格。
（1）粘膠長絲的后加工
粘膠長絲的后加工包括水洗、脫硫、漂白、酸洗、上油、脫水、烘干、絡(luò)筒（絞）等工序。水洗是除去粘膠絲條上存在的硫酸和硫酸鹽、二硫化炭等。脫硫是為了脫除絲條中經(jīng)水洗后剩余的硫磺，如果我不駢除，纖維會泛黃、發(fā)黑漂白是為了提高纖維的白度酸洗的目的是除去纖維中的其他雜質(zhì)，以免操作纖維的性能和外觀。上油是為了使纖維柔軟平滑，以適 應(yīng)紡織加工的要求。
（2）滌綸長絲和錦綸長絲的后加工
滌綸和錦綸6長絲的后加工包括拉伸加捻、后加捻、壓洗（滌綸不需要壓洗）、熱定形、平衡、倒筒等工序。拉伸加捻是在一定的溫度下，將長絲進(jìn)行一定倍數(shù)的拉伸，改善纖維的結(jié)構(gòu)，從而提高纖維的力學(xué)性質(zhì)。拉伸后的絲條再加上一定的捻度。后加捻是對拉伸加捻后的絲條再追加一定捻度，從而使復(fù)絲中各根單絲緊密地合，避免在紡織加工時發(fā)生斷頭或紊亂現(xiàn)象，并可提高復(fù)絲的強度。壓洗是用熱水對絲條進(jìn)行循環(huán)洗滌，以除去絲條上的單體和齊聚物。熱定形是為了消除前段工序中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，改善纖維的物理性能，并使捻度穩(wěn)定。平衡倒筒是將熱定形后的絲筒先保持在一定溫濕度的存放室內(nèi)放置一定時間，使絲筒內(nèi)、外層吸濕均勻，并達(dá)到規(guī)定的回潮率，然后在絡(luò)絲機上將絲筒退繞至錐形紙管，形成雙斜面寶塔形式卷裝，以便運輸和紡織加工。此外，倒筒時還需上油，便絲條表面潤滑，減少紡織加 工時的靜電效應(yīng)，改善纖維手感。最后將寶塔筒子分級檢驗即可包裝出廠。
三、化纖生產(chǎn)中使用的設(shè)備
1、高速卷繞頭
圖3-2運行中的卷繞頭
在化纖長絲紡絲設(shè)備中，高速卷繞頭無疑是最關(guān)鍵的單元機，它直接影響著紡絲技術(shù)發(fā)展。全自動高速卷繞頭主要由兩個可自動切換的卡盤軸、壓輥、轉(zhuǎn)盤、橫動導(dǎo)絲機構(gòu)、升頭及推筒裝置組成。正常卷繞時，紗線通過壓輥卷繞于工作的卡盤軸上，隨著卷裝直徑的增加，轉(zhuǎn)盤在伺服電機和鏈條的傳動下連續(xù)微動，以保證每個卷繞周期內(nèi)接觸壓力穩(wěn)定。當(dāng)完成一個卷繞周期時，轉(zhuǎn)盤快速回轉(zhuǎn)切換，將另一根卡軸切換到工作位置，進(jìn)入下一個卷繞周期，待切換的下面的卡盤軸停止后，即可進(jìn)行推筒操作。
2、熔體輸送設(shè)備 1）熔體過濾器
高速紡絲對熔體的要求比較高，熔體中極細(xì)小的微?；螂s質(zhì)的存在都極易造成紡絲時斷頭。熔體聚合過程中，由于受攪拌和溫度均勻性的影響，不可避免地會產(chǎn)生一些凝膠粒子和高結(jié)晶聚合物；另外，消光劑tio2中也會有直徑較大的微顆粒, 如果不及時將之除去,必然會影響紡絲的正常進(jìn)行,因此,必須通過熔體過濾器以除去熔體中20μm以上的顆粒,保證熔體的正常擠出和導(dǎo)絲盤的牽伸。2）增壓泵 增壓泵主要是用來控制計量泵泵前壓力，當(dāng)泵前壓力過低時泵的前后壓差太大，受計量泵熔體漏流影響，紡絲時，poy斷面不勻率會升高，影響poy的質(zhì)量和增加dty的加工難度。泵前壓力的穩(wěn)定控制有利于順利紡絲。
3）熔體冷卻器
由于熔體的流體力學(xué)特性，它在管道中的流速徑向分布是不均勻的，而是呈一拋物線狀的分布，這種流動形式造成了管道中的熔體流速要比管壁的熔體流速高，這種流速分布必然會影響熔體在輸送管道中的停留時間和聚合物的質(zhì)量均勻性；另外，這樣的流速分布還會因剪切應(yīng)力作用使熔體溫度上升，增加熔體降解的可能性。工藝的設(shè)定要求將這種效應(yīng)減小到最小程度，最主要的是保證熔體在輸送過程中的質(zhì)量分布均勻種穩(wěn)定。4）熔體分配管：
熔體分配管是用來將聚酯熔體輸送分配到各紡絲箱體的管道，要求它盡可能短，以縮短熔體在管道中的停留時間，減小熔體的降解機會，同時要保證熔體送至各箱體的時間均一，防止熔體質(zhì)量分布不勻，此外，管道中不能有熔體死角。聚酯熔體的高粘度（粘滯性）會引起拋物線狀分層流動，從而造成熔體物理性能在徑向分布上的差異，為減小這一差異，通常在熔體管道中裝設(shè)靜態(tài)混合器。
四、多電機變頻控制系統(tǒng)在短纖維后紡設(shè)備中的應(yīng)用
1、前言
短纖維產(chǎn)品如滌綸中空纖維、三葉纖維、七孔中空纖維、十孔中空纖維本、以及各類阻燃纖維、抗菌纖維、加硅纖維(pp棉)等，它具有手感好、彈性、蓬松度高的特點，產(chǎn)品適用于生產(chǎn)噴膠棉、無紡布、針刺布、服裝、玩具、枕芯填充料、踏花被、人造毛皮等等。由于該產(chǎn)品暢銷國內(nèi)國際市場，很多企業(yè)都在對老線進(jìn)行技術(shù)改造或是引進(jìn)新的生產(chǎn)設(shè)備。本文就是針對該系列設(shè)備推出的成熟的變頻技術(shù)方案。
短纖維設(shè)備包括前紡處理和后紡處理兩大設(shè)備。其中后紡設(shè)備和工序包括：集束----牽伸浸油----卷曲-----熱定型----切斷----打包-----檢驗----成品----出廠。其中最為重要的是從牽伸到卷曲的工藝過程，該流程中共有4個傳動機構(gòu)(一道牽伸、二道牽伸、三道牽伸、卷曲)，在傳統(tǒng)的工藝中采用一臺大電機通過機械齒輪來單軸控制4個傳動。由于單軸傳動的弱點逐漸凸顯出現(xiàn)，如齒輪箱損壞率高、牽伸比調(diào)節(jié)困難、單軸容易斷裂等。因此在目前進(jìn)口的化纖后紡設(shè)備中基本上都采用獨立變頻傳動的方式來實現(xiàn)。在采用獨立變頻傳動的同時，有二個最重要的問題必須要加以解決：(1)發(fā)電及能量反饋的問題;(2)同步牽伸的問題。二者都是由于化纖后紡工藝的需要，后紡的一個重要任務(wù)就是要使纖維絲通過牽伸速度的不同來達(dá)到工藝要求，這就導(dǎo)致了一道和二道牽伸經(jīng)常處于發(fā)電狀態(tài);同時必須保證4個獨立傳動在加減速和恒速中同比例升速，這就引出了同步牽伸的問題。
2、多電機傳動系統(tǒng)的建構(gòu)
在化纖后紡的4個獨立傳動輥中，為保持一定的牽伸比，通常一道牽伸和二道牽伸處于發(fā)電狀態(tài)，三道牽伸和卷曲則處于電動狀態(tài)。2.1 電動和發(fā)電
通常從變頻器調(diào)速系統(tǒng)的二種運行狀態(tài)，即電動和發(fā)電。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電機的降速和停機是通過逐漸減小頻率來實現(xiàn)的，在頻率減小的瞬間，電機的同步轉(zhuǎn)速隨之下降，而由于機械慣性的原因，電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未變。當(dāng)同步轉(zhuǎn)速w1小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速w時，轉(zhuǎn)子電流的相位幾乎改變了180度，電機從電動狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài);與此同時，電機軸上的轉(zhuǎn)矩變成了制動轉(zhuǎn)矩te，使電機的轉(zhuǎn)速迅速下降，電機處于再生制動狀態(tài)。電機再生的電能p經(jīng)續(xù)流二極管全波整流后反饋到直流電路。由于直流電路的電能無法通過整流橋回饋到電網(wǎng)，僅靠變頻器本身的電容吸收，雖然其他部分能消耗電能，但電容仍有短時間的電荷堆積，形成“泵升電壓”，使直流電壓ud升高。過高的直流電壓將使各部分器件受到損害。
圖3-3 變頻器調(diào)速系統(tǒng)的二種運行狀態(tài)
如何處理再生電能呢?最簡單的辦法就是能耗制動，它采用的方法是在變頻器直流側(cè)加放電電阻單元組件，將再生電能消耗在功率電阻上來實現(xiàn)制動，但是由于一道和二道牽伸傳動始終處于發(fā)電狀態(tài)，其發(fā)電功率是相當(dāng)可觀的，在實際操作中，需要有龐大的制動電阻群。因此如何將該電能利用起來，是一個急需解決的問題。2.2 多電機傳動控制的建構(gòu)
對于頻繁啟動、制動，或是四象限運行的電機而言，如何處理制動過程不僅影響系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)，而且還有經(jīng)濟(jì)效益的問題。于是，回饋制動成為人們討論的焦點，然而目前大部分的通用變頻器還不能通過單獨的一臺變頻器來實現(xiàn)再生能量。為解決這個問題，本文介紹了一種共用直流母線方式的再生能量回饋系統(tǒng)，通過這種方式，它可以將制動產(chǎn)生的再生能量進(jìn)行充分利用，從而起到既節(jié)約電能又處理再生電能的功效。
多傳動控制回路包括直流輸入回路、直流母線供電回路、若干個逆變器(或是具有輸入缺相保護(hù)的通用變頻器)，其中電機需要的能量是以直流方式通過 pwm逆變器輸出。在多傳動方式下，制動時感生能量就反饋到直流回路。通過直流回路，這部分反饋能量就可以消耗在其他處在電動狀態(tài)的電機上，制動要求特別高時，只需要在共用母線上并上一個共用制動單元即可。
圖3-4接線是典型的共用直流母線的制動方式，根據(jù)化纖后紡設(shè)備的特點，一道牽伸m1和二道牽伸m2在正常工作時處于發(fā)電狀態(tài)，三道牽伸m3和卷曲 m4則處于電動狀態(tài)。由于m1和m2發(fā)電是由于3道牽伸的電動所引起的，該2臺電機所產(chǎn)生的回饋能量足以消耗到處于電動狀態(tài)下的m3和m4中，而不會引起直流回路母線電壓的升高，這樣就完全解決了再生能量的制動問題，從而使系統(tǒng)始終處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。
圖3-4 共用直流母線的多電機傳動方式 2.3 直流輸入回路
直流輸入回路負(fù)責(zé)提供多電機傳動系統(tǒng)的直流電源，其主要部件為整流器。但是我們知道，當(dāng)ac/dc電源啟動時，將產(chǎn)生一個高達(dá)系統(tǒng)標(biāo)稱電流50倍的啟動電流對輸入電容(本文主要是指vf1-vf4變頻器的電解電容)充電。該啟動電流會導(dǎo)致主電源上電壓降的產(chǎn)生，從而影響連接到同一個電源網(wǎng)絡(luò)上的其它設(shè)備的正常工作，甚至熔斷輸入線路熔絲。通常情況下離線電源的前端由一個橋式整流器和一個大容量濾波電容組成，啟動時對大容量濾波電容的充電會在輸入端產(chǎn)生一個稱之為啟動電流的浪涌電流。如果不限制這一啟動電流，那么輸入熔絲就可能熔斷或者可能觸發(fā)電路保護(hù)斷路器。因此直流輸入回路的核心問題是控制啟動電流。解決該問題的一種方案是將阻抗與一個硅通路元件或者機電繼電器并聯(lián)，再與整流器串連，這樣就可以大大降低沖擊電流，以保證直流輸入回路的可靠性。2.4 多電機傳動的特點
化纖后紡設(shè)備采用共用直流母線的多電機傳動控制方式，具有以下顯著的特點： a.共用直流母線和共用制動單元，可以大大減少整流器和制動單元的重復(fù)配置，結(jié)構(gòu)簡單合理，經(jīng)濟(jì)可靠。
b.共用直流母線的中間直流電壓恒定，電容并聯(lián)儲能容量大;c.各電動機工作在不同狀態(tài)下，能量回饋互補，優(yōu)化了系統(tǒng)的動態(tài)特性;d.提高系統(tǒng)功率因數(shù)，降低電網(wǎng)諧波電流，提高系統(tǒng)用電效率。3 多電機傳動牽伸同步的控制
在化纖后紡設(shè)備的四道傳動(三道牽伸加卷曲)中，其牽伸比的確定必須以四個傳動電機的速度同步為基準(zhǔn)。通常情況下，有一個主給定信號，同步控制的目標(biāo)就是將這個信號按照牽伸比的要求均勻分配到m1、m2、m3、m4四個變頻器中去，保證四傳動無論在加速、恒速或者減速過程中都能保持同步的比例性。以下主要討論目前較為常用的三種同步控制方案。
圖3-5 化纖后紡傳動的同步控制方案
3.1 模擬量同步控制
當(dāng)一臺整機或一條生產(chǎn)線中各個傳動單元分別由獨立的變頻器驅(qū)動時，為了保證整機在一個主令轉(zhuǎn)速的設(shè)置下，各單元同步協(xié)調(diào)工作(這里為固定的牽伸比)，需要配置同步控制器。該同步控制器可對各單元傳動速度分別整定，以實現(xiàn)各單元以一定的比例速度同步工作，總的主令設(shè)定電壓(由電位器決定)通過給定積分器輸出，可實現(xiàn)軟起動和軟停車。
該同步控制器能輸出多路模擬量信號給變頻器(這里為vf1-vf4)。模擬量輸入設(shè)定方法是一種控制精度較高的方法，一般情況下可達(dá)電壓“11bit+符號”或電流“10bit”級別的分辨率。3.2 脈沖信號同步控制
在電子技術(shù)中，脈沖信號是一個按一定電壓幅度，一定時間間隔連續(xù)發(fā)出的脈沖信號。我們將第一個脈沖和第二個脈沖之間的時間間隔稱為周期;而將在單位時間(如1秒)內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)稱為頻率。
通常情況下，最大輸入脈沖頻率可以在0.1khz到50khz之間選擇。vf1變頻器在主令電位器的控制下輸出同步脈沖數(shù)給vf2，vf2接受脈沖數(shù)進(jìn)行運轉(zhuǎn)并同時輸出同步脈沖數(shù)給vf3，直到vf4。由于脈沖信號的數(shù)字處理技術(shù)和抗干擾能力強，因此在同步控制中也被廣泛使用。
3.3 通訊總線同步控制
通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)定頻率是一種高精度的頻率設(shè)定，其具有通訊速率高，穩(wěn)定可靠，接線簡單等優(yōu)點，而且在模擬量控制時，輸出端經(jīng)過一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過導(dǎo)線，進(jìn)入輸入端(變頻器)又需要經(jīng)過一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器才能參與控制。兩個轉(zhuǎn)換器位數(shù)不同和導(dǎo)線損耗都可能造成一定誤差，而通訊傳遞直接是數(shù)字量不需要轉(zhuǎn)換，沒有誤差，在傳輸過程中不會造成損耗，而且響應(yīng)速度率也會很高。
通常情況下，同步控制可采用rs485總線的異步通訊控制方式，如圖(3)所示。選用變頻器標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置的rs485可以方便實現(xiàn)與上位機的通訊，同時也可掛現(xiàn)場總線或局域網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換，主要有profibus、modbus、ff等對應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)及總線形式，但必須配用專用接口卡。4 結(jié)束語
化纖后紡設(shè)備的變頻技術(shù)應(yīng)用應(yīng)結(jié)合工藝本身的要求，選擇具有共用直流母線方式的多電機傳動控制結(jié)構(gòu)能夠很好地解決一道和二道的持續(xù)發(fā)電問題，同時采用同步控制來實現(xiàn)恒定的牽伸比。本方案已經(jīng)在多家短纖維后紡設(shè)備的技術(shù)改造中得到成功應(yīng)用。
廢紙造紙廢水主流處理工藝篇五
1實驗材料與方法
1.1實驗原料
為了使本實驗盡可能的接近實際生產(chǎn)，本研究中的fenton氧化處理廢水取自廣西某蔗渣制漿廠經(jīng)過現(xiàn)有好氧處理后的二沉池出水。
1.2實驗方法
取1000ml廢水，用硫酸調(diào)節(jié)ph至3-4；先加入10%的硫酸亞鐵12ml，再加入雙氧水0.8ml/l，攪拌40min；用naoh調(diào)節(jié)ph約為7，曝氣20min，加0.1%pam2ml，離心分離后取化學(xué)污泥進(jìn)行分析。
1.3分析方法
1.3.1電鏡分析
分別取化學(xué)污泥和好氧污泥少量制成玻片，在dxs-10a型智能化掃描電鏡下觀察污泥形態(tài)。
1.3.2氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析(gc-ms)
用正己烷和丙酮索式提取污泥中的有機組分，濃縮后利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(gc-ms)進(jìn)行檢測。gc-ms是污泥有機物定性研究中較為常用的分析手段。具體步驟如下：取經(jīng)過60目篩網(wǎng)的污泥干樣品5.0g（精確至0.0002g），加入50g無水硫酸鈉一同放入濾筒置于索式提取器的套筒中，用100ml（4:1體積配比的正己烷/丙酮）混合溶劑加熱索式提取，提取后的提取液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中于70℃濃縮至2~3ml，依次通過裝有硅膠和無水硫酸鈉的層析柱凈化分離，洗脫，以去除樣品中含有的大分子和水分等干擾物質(zhì)。收集洗脫液以高純氮氣吹干，用提取溶劑重新定容至2ml后用gc-ms檢測。
1.3.3電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜分析(icp-aes)
取經(jīng)過60目篩網(wǎng)的污泥干樣品0.5g（精確至0.0002g），置于聚四氟乙烯燒杯中加少量水潤濕，加王水10ml，蓋好蓋子，在120℃的電熱板上加熱1h，取下稍冷后加入5ml高氯酸，再升溫至200℃，加熱至冒白煙，殘剩液約0.5ml時，取下冷卻再加入氫氟酸5ml，于120℃加熱揮發(fā)硅，蒸至近干，冷卻，再加入高氯酸1ml，繼續(xù)加熱至近干，以驅(qū)趕氫氟酸，取下稍冷以1%hno3定重待測。
2結(jié)果與討論
2.1污泥ph值
通過檢測化學(xué)污泥和好氧生化污泥ph值發(fā)現(xiàn)，化學(xué)污泥ph值為7.56-7.68，略高于好氧生化污泥（7.15-7.34）。這是因為fenton氧化水解生成fe(oh)3，fe(oh)3呈堿性。好氧生化污泥的ph值要低些，因為好氧生化污泥中沒有投加堿性物質(zhì)，不能中和微生物在生長過程中所產(chǎn)生的有機酸。
2.2污泥沉降比
分別取化學(xué)污泥與好氧生化污泥配比為1:2.5水土混合物各100ml，用100ml量筒測定0-50min沉降比。污泥沉降比一般用svn表示，其中n代表的是沉降時間。污泥沉降30min后，一般可達(dá)到或接近最大密度，所以普遍以此時間作為該指標(biāo)測定的標(biāo)準(zhǔn)時間。污泥沉降比sv30是一個很重要的指標(biāo)，通過觀察沉降比可以發(fā)現(xiàn)污泥性狀的很多問題，上清液是否清澈，是否含有難沉懸浮絮體，絮體粒徑大小及緊湊程度等等。污泥沉降比大致反映了反應(yīng)器中的污泥量，可用于控制污泥排放，它的變化還可以及時的反映污泥膨脹等異常情況。從圖1可以看出化學(xué)污泥的沉降性能較好，比較容易沉淀析出，而好氧生化污泥沉降性能較差。
2.3化學(xué)污泥與好氧污泥外觀比較
化學(xué)污泥為紅褐色糊狀的固體，沒有惡臭；好氧生化污泥為褐色絮狀固體，有土腥味。好氧污泥顆粒外觀表面光滑，為近似圓形或橢圓形的小顆粒，用肉眼可以觀察到。在電鏡下觀察污泥的外觀如圖2及圖3，在電鏡下觀察化學(xué)污泥和好氧生化污泥的形態(tài)，得出好氧生化污泥的胞外有粘性物質(zhì)，而化學(xué)污泥沒有。說明好氧污泥的有機質(zhì)含量也比較多。
2.4污泥中的有機物
化學(xué)污泥和好氧生化污泥利用氣相色譜質(zhì)譜檢測，所得圖譜經(jīng)計算機譜庫檢索，共檢測出污泥中主要有機污染物。將化學(xué)污泥和好氧生化污泥中可能存在的代表性污染物列出，由表1可以看出：化學(xué)污泥中有機污染物比好氧生化污泥中污染物種類要少，主要是以醇類、酯類和有機酸為主，芳烴和多環(huán)芳烴也占有一定的比例。
3結(jié)論
本研究以廣西某蔗渣制漿廠現(xiàn)有污水處理后的好氧出水為研究對象，通過研究fenton氧化深度處理后對所產(chǎn)生的化學(xué)污泥與好氧生化污泥特性進(jìn)行了對比研究。研究結(jié)果表明化學(xué)污泥的沉降性比好氧生化污泥好，化學(xué)污泥中有機污染物比好氧生化污泥中污染物種類較少，主要是以醇類、酯類和有機酸為主。此外，化學(xué)污泥中含有大量的鐵元素，其他金屬含量都較低。
作者:楊曉前 單位:南寧糖業(yè)股份有限公司
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