موضوع : تصفیه و بهسازی آب و بازیابی بخار در صنایع کاغذ سازی

توضیح: این فایل به صورت ورد و آماده چاپ می باشد

تصفيه و بهساري آب و بازيابي بخار در صنايع كاغذسازي
 خدمات:
فعاليتهاي گروه‌بندي شده تحت عنوان خدمات آنهايي هستند كه براي فرآيند توليد خمير كاغذ قرار دارند يا مواردي كه در جايي ديگر شامل نمي‌شوند ما در اين مقالات سعي نداريم كه بطور وسيعي هر نوع جنبة كار را مطرح كنيم كه براي صنعت ما مهم است. براي مثال اولين بخش از اين نوشته به موضوع آب مي‌پردازد مقادير زيادي از آب در فرآيندهاي كاغذ و خمير كاغذ استفاده مي‌گردند اكثر اين آب در كاغذسازي و مقداري براي پيش فرآوري بكار مي‌رود قبل از اينكه آب وارد فرآيند شود. با اين حال پيش فرآيندي محدود، بويژه آب جوش، براي صنعت بي‌نظير است و بطور وسيعي توسط متخصصاني در آن حوزة خاص بكار مي‌رود. ما آن را در اينجا مطرح نمي‌كنيم بلكه در عوض مارا به عمليات فاضلاب محدود مي‌كند و عملياتي كه در جستجوي كاهش آلودگي آب است. با ملاحظه آلودگي هوا مجدداَ نواحي منحصر بفرد براي  صنعت خودمان را در نظر مي‌گيريم ما بخش مربوط به بخار محدود به توليد بخار است. بخشهاي مربوط به برق، گرم كردن و تهويه و حمل مواد براي عمليات مشروح  در اين متون مطرح مي‌‌شوند.
تيمار پساب:
آبهاي فرآيندي تخليه شده پس از عمليات توليد محصولات كاغذي و خمير بطور كلي بصورت فاضلاب‌هاي آلي طبقه‌بندي مي‌شوند. زيرا مهمترين ناخالصي‌هاي موجود در آنها داراي طبيعت آلي هستند. بعضي از اين مواد تشكيل دهنده مانند، پوست، خرده چوب، الياف و ليگنين و محصولات تجزية آنها داراي منشأ چوبي هستند و سايرين از قبيل رس‌ها و ساير مواد معدني، نشاسته‌ها، رزين‌ها، صمغ‌ها و پروتئينها از طريق فرايند كاغذسازي وارد مي‌شوند.  اسيدها/ بازها / نمك‌ها و اكسيدهاي فلزي نيز موجود هستند آنها از خميرسازي، سفيد كردن و فرآيندهاي آماده‌سازي شيميايي منشأ مي‌گيرند. آب فرآيند بكاررفته نيز جامدات را به آب بيرون رونده به شكل نمك‌هاي غيرآلي وارد مي‌كند.بعضي از جامدات موجود در فرآيند آبها قابل تجزيه هستند و سايرين چنين نمي‌باشند. براي مثال، اكثر غيرآليها در معرض تجزية بيولوژيك هستند در جايي كه اكثر مواد آلي به استثناي ليگنين‌ها و تانن‌ها بطور بيولوژيكي تحت شرايط طبيعي يافت شده در آب‌هاي سطح تجزيه مي‌گردد. لينگنين‌ها و تانن‌ها در شكل‌هاي موجود در پس‌آبهاي خميركردن و سفيد كردن، خيلي آهسته و تا مقدار محدودي تجزيه مي‌شوند. بطور فيزيكي سازنده‌هاي پسابهاي هرز  مي‌توانند به سه طبقه تقسيم شوند: جامدهاي معلق شده و قابل رسوب، جامدات معلق شدة غيرقابل رسوب و جامدات حل شده جامدات قابل رسوب بصورت موادي تعريف مي‌شوند كه از مايع در مدت رسوب كردن و بي‌حركت ماندن در مدت يك ساعت، جدا مي‌شوند.بخشي از هر كدام از اين مواد قابل احتراق بوده و ثابت باقي مي‌مانند. جدولي از طبقه‌‌‌بندي عمومي جامدات در هرزآبهاي ( پسابهاي)كارخانه در شكل 1-6 نشان داده مي‌شود.
جامدات معلق و حذف آنها: 
تخليه جامدات معلق مي‌تواند براي دريافت جريانها به تعدادي از شيوه‌ها زيان آور باشد بخش قابل رسوب مي‌تواند رسوباتي را تشكيل دهد كه براي زندگي بدون هوا (بي‌هوازي) و تجزيه بدون هوا بكار مي‌روند و اكسيژن  حل شده آب را مصرف مي‌كنند و منجر به ايجاد شرايطهاي بدبو و بدمنظره مي‌شوند. مادة پراكنده معلق از قبيل الياف يك تقاضاي اكسيژن حل شده  را اعمال مي‌كند و پركننده‌ها و پيگمانها مي‌توانند تيرگي آب يا رنگي شدن آنرا موجب شوند. با محدود كردن روزانه اين تأثيرات مي‌توانند فرآيند خالص سازي طبيعي و خودبخودي جريانها را كند و آهسته نمايند. دامنة مقدار جامدات معلق مشاهده شده براي هرزآب(پسابها)ي بيحاصل از متداولترين فرايندهاي كاغذسازي و خميرسازي همراه با مقدار قابل احتراق آنها و همچنين تغييرات در  حجم هرزآب در جدول1-6 نشان داده مي‌شود. دامنه‌هاي وسيع مشاهده شده از تفاوتهاي در عمليات مربوط به الياف و بازيافت آن و گردش مجدد آب فرآيند ناشي مي‌شوند. هيچ تلاشي در اينجا براي بحث دربارة اين عمليات صورت نخواهد گرفت، زيرا در اينجا بخشي از فرايند توليد لحاظ شده در ساير فصل‌هاي اين مقاله و در ساير مقالات مي‌باشد. اكثر منابع جامدات معلق عبارت‌اند از هرزآب‌هاي آماده‌سازي چوب حاصل از پوست‌كندن و شستشوي گرده بينه مي‌باشد. اين هرزآبها حاوي ذرات ريز و درشت پوست چوب، ماسه، و مواد محلول آلي مي‌باشد. غلظت اين پسابها بستگي به عوامل متعددي دارد از قبيل فرآيند پوست‌كني بكاررفته و ميزان استفادة مجدد پسابها مي‌باشد. استفاده از آب براي پوست‌كني مرطوب حدود 900 تا1200 gpm به‌ازاي هر پوست‌كني است و بصورت درشت برروي تسمه نقاله‌هاي سوراخ‌دار از كف، غربال مي‌شود و با تجهيزات مشابه كه قادر به حذف ذرات بيش از in‌   قطر هستند. هرزآبهاي حاصل، حاوي 20تا40 lb از جامدات معلق هستند و غربال ثانوي را بر روي بستر صاف و مرتعشي با غربالهاي استوانه‌اي و پوشيده از صفحات سوراخ‌دار يا غربالهاي حاوي  سوراخهاي 050/0 تا25/0 in دريافت مي‌كنند . چنين سيستمي در شكل 2-6 ديده مي‌شود تخليه چنين غربالهايي 10تا 15   را در مقدار جامدات شامل مي‌شوند و داراي تقاضاي اكسيژن(BOD ) بين   و   مي‌باشند جامدات معلق مي‌توانند تا 45% خاكستر را شامل شوند هنگامي كه گرده بينه‌ها پوست كنده (گرده يبنه‌هاي پوست كنده) مي‌شوند و 50 تا95% از اين جامدات از يك سرند 1000 مش عبور مي‌نمايند.سرند كردن ثانوي نمي‌تواند تمام جامدانت قابل رسوب را حذف نمايند. عمليات نشان مي‌دهد كه ته‌نشين شدن اين مواد منجر به يك حذف 70تا90% از كل مادة باقيمانده مي‌گردد بعضي كارخانه‌ها از زلال كننده‌ها براي حذف جامدات رسوب استفاده مي‌نمايند. تجربه نشان مي‌دهد كه مقادير بارگيري سطح از 800 تا1000   (روز) و يك دورة نگهداري 2 ساعته 2hr براي دستگاهها اجازه حذف تقريباً تمام جامدات رسوب شوندة باقيمانده را مي‌دهد اين دستگاه‌ها مجهز به دستگاههاي جمع‌آوري كنندة مواد در سطح آب هستند تا مواد شناور را از فاضلاب‌ها جمع نمايند. جريانهاي زيرسيني از اين واحدها سرعت تخليه زيادي را نشان مي‌دهند و بين 6 و9% مقدار جامدات را جمع‌آوري مي‌كنند آنها برروي استوانة خلاء صافي‌هاي ديسك و مدور با سرعتهاي بين 10 و 12   قابل آبگيري مي‌باشند و يك كيك فيلتر شده (filter cake ) حاوي 30% جامدات را توليد مي‌كنند اين كيك بطور كلي برروي زميني تخليه مي‌شود يا با مقدار رطوبت كمتر پرس مي‌گردد و سپس سوزانده مي‌شود در بعضي موارد اگر چه رسوب كردن فيلتراسيون و شناورسازي همگي براي حذف جامدات معلق، از هرزآبهاي كارخانه كاغذ و خميرسازي بكار برده مي‌شوند رسوب كردن مهمترين فرآيند واحد متداول است كه بكاربرده مي‌شود. تحت اكثرشرايط، نصب اين تجهيزات كم هزينه‌تر از ساير فرآيندها مي‌باشد و نسبت به تغييرات در غلظت جامدات و جريان تغذيه حساسيت كمتري وجود دارد و مستلزم توجه و نگهداري كمتري مي‌باشد. در اوايل عمليات از حوضچه‌هاي خاكي يا مخازن مخروطي بطور متناوب و يكي در ميان استفاده گردد تا پس‌آبهاي كاغذسازي و خميرسازي رسوب كنند اگر چه مقداري از اين دستگاهها هنوز مورد كاربرد دارند و در بعضي عمليات بكار مي‌روند ولي آنها توسط انواع ضخيم كننده‌ها جايگزيني شده‌اند كه بطور مكانيكي زلال كنندة تميز شده مي‌باشد. براي بعضي مقاصد خاص واحدهاي مستطيلي بكار برده مي‌شوند. اما انواع دايره‌اي شكل مشابه با مورد نشان داده شده در شكل3-6 كاربرد دارد. درجايي كه جداسازها براي حذف جامدات قابل  رسوب بكار مي‌روند تصفيه كننده‌هايي از نوع راكتور كه تغليظ مكانيكي را موجب مي‌شوند بطور وسيعي كاربرد دارند. زيرا چنين واحدهايي فايدة مواد شيميايي جداكننده را افزايش مي‌دهند حدود 60 دستگاه باقيمانده نشان داد كه حدود 95% از جامدات قابل رسوب كردن از اكثر پس‌آبهاي كارخانجات قابل جذب مي‌باشند. حذف جامدات معلق براي پسآبهاي متفاوت تغيير مي‌كند زيرا درصد كل جامدات معلقي كه قابل رسوب  هستند تغيير مي‌نمايد. جدول 2-6 اطلاعات عملكرد زلال كننده‌هاي مختلف را براي انواع پس‌آبهاي كارخانجات نشان مي‌‌دهد. به استثناي پس‌آب كارخانه جوهرزدايي رسوب دهي باعث يك كاهش جامدات معلق بيش از 80% و براي كارخانجات چاپ روزنامه و  دستمال كاغذي بيش از 40% بود. اين نتايج نشان مي‌دهند كه در تمام موارد مقادير زيادي از كاهش جامدات معلق حاصل از حذف جامدات قابل رسوب توسط زلال‌كننده‌ها رخ مي‌دهد. حتي پس‌آب كارخانة جوهرزدايي كه حاوي غلظت قابل ملاحظه‌اي از مادة پراكنده شده است، يك كاهش 69%را نشان داد كه بيشتر از مقدار بدست آمده از تصفية فاضلاب است كه از آن فقط اين 50و60%از كل جامدات معلق حذف مي‌گردد. بدليل اينكه حداقل  بخشي از جامدات قابل سوب موجود در پس‌آبهاي كاغذ و خمير از لحاظ بيولوژيك قابل تجزيه هستند زلال‌سازي منجر به كاهش درBOD مي‌شود. مقداري از آن كاهش مي‌تواند زياد باشد مانند در حالت آبهاي حاوي  مادة آلي كم و حاوي الياف با شكلي كه فوراً رسوب مي‌نمايد. برعكس، آبها با مواد آلي محلول و يا مقادير زياد مواد آلي پراكنده در BOD به مقدار زياد توسط حذف جامدات قابل رسوب، كاهش نمي‌يابند. عامل ديگري لحاظ مي‌شود. سرعت جذب  اكسيژن الياف كمتر از مواد حل شده مي‌باشد زيرا الياف بايد ابتدا توسط تجزية ميكروبي تبديل به مايع شوند(liquidfild ) قبل از اينكه اكسيداسيون رخ دهد. در مقايسة منحني‌ها سرعت BOD را لازم به ذكر است كه تقاضاي اكسيژن محلول در 5 روز تأمين مي‌شود. در حاليكه الياف ، اكسيژن حل شده را در طول بيش از 20 روز جذب مي‌نمايد. بنابراين، اين حقيقت كه BOD يك آزمايش 5روزه است باعث تأثير برروي مواد مصرف كنندة اكسيژن مي‌شود . مقدار تقاضا را براي مادة قابل تجزيه و رسوب محدود مي‌نمايد. نتايج بدست آمده براساس جدول‌بندي اطلاعاتBOD حاصل از كارخانجات مختلف در جدول 3-6 نشان داده مي‌شود. از اين نتايج واضح است كه پس‌آبهايي از كارخانجات كاغذسازي و خميرسازي با مادة آلي حل شدة كم، بيشترين
فهرست مطالب
خدمات:    1
تيمار پساب:    2
جامدات معلق و حذف آنها:    3
BOD پس‌آبهاي كارخانجات و كاهش آن:    14
آبياري و كاربرد زميني:    20
بهبود جريان و روش‌هاي كنترل تخليه:    22
كنترل آلودگي هوا:    24
منابع آلودگي    24
كارخانه كاغذ:    26
نواحي چندگانه:    26
خصوصيات آلاينده:    27
استانداردها و سنجشها:    28
بخار:    28
سوزاندن پوست و چوب زائد:    29
سيستمهاي پس‌آب پوست:    31
سرند‌كردن ثانوي:    33
عمل‌آوري لجن:    34
گردش مجدد:    35
پرس‌‌‌كردن چوب:    36
تجهيزات پرس‌كردن – پرس پوست شمالي:    37
پرس پوستNekoosa :    38
پرس چوب فولتون- هملاك    38
پرس پوست    40
انتقال نيوماتيك( بادي) پوست:    41
كوره‌ها:    44