造紙行業在生產過程中會產生大量污泥,這類污泥成分復雜,含有纖維、填料、助劑以及少量污染物,具有高含水率、高黏度、難脫水的特點,若處理不當不僅會造成資源浪費,還會加劇環境污染。而污泥增效劑在造紙污泥深度脫水中的應用,為解決這一難題提供了高效且經濟的方案。
一、造紙污泥的特性與脫水難點
造紙污泥主要來源于制漿、抄紙等環節,按來源可分為制漿污泥、廢紙脫墨污泥和造紙廢水污泥。其突出特性表現為:含水率極高,通常在 95% 以上,部分甚至可達 98%-99%;含有大量細小纖維和膠體顆粒,這些顆粒表面帶有電荷,相互排斥形成穩定的膠體體系,導致水分難以脫離;黏度較大,在脫水過程中容易堵塞濾布,降低脫水設備的運行效率;此外,污泥中還可能含有殘留的化學藥劑,進一步增加了脫水難度。傳統的脫水方法如自然晾曬、普通機械壓濾等,往往只能將含水率降至 80% 左右,無法滿足深度脫水和后續處置的要求。
不同類型的造紙污泥在特性上也存在差異。制漿污泥中木質素和纖維素含量較高,結構相對疏松,但因含有大量纖維,黏度仍較高;廢紙脫墨污泥含有油墨顆粒和較多的化學助劑,膠體穩定性更強,脫水難度更大;造紙廢水污泥成分更為復雜,受生產原料和工藝影響大,水質波動也較大,給脫水處理帶來更多不確定性。

二、污泥增效劑在造紙污泥深度脫水中的作用機制
針對造紙污泥的特性,污泥增效劑通過多種作用協同實現深度脫水,其核心機制包括:
破壞膠體穩定性:污泥增效劑中的表面活性劑和電荷中和成分能夠中和污泥顆粒表面的電荷,打破膠體體系的穩定狀態,使細小顆粒相互聚集,形成較大的絮凝體,便于水分分離。對于廢紙脫墨污泥中穩定的膠體體系,這一作用尤為關鍵,能有效瓦解其結構。
分解有機黏性物質:部分污泥增效劑含有生物酶或化學分解成分,可分解造紙污泥中因纖維殘留和助劑產生的黏性物質,降低污泥黏度,改善其流動性和脫水性能。制漿污泥中因纖維帶來的高黏度問題,能通過這一機制得到有效緩解。
促進水分遷移:通過改變污泥的孔隙結構,增加污泥內部的排水通道,使結合水和毛細水更易向表面遷移,在機械壓力作用下被有效脫除。無論是哪種類型的造紙污泥,充足的排水通道都是實現深度脫水的重要保障。
強化濾餅結構:污泥增效劑能幫助形成結構穩定、透氣性好的濾餅,減少脫水過程中的濾餅壓縮和濾布堵塞現象,提高脫水效率和泥餅干度。對于黏度大的造紙污泥,穩定的濾餅結構可避免濾布被過度堵塞,保證脫水過程的持續進行。
三、具體應用流程與技術要點
在造紙污泥深度脫水中,污泥增效劑的應用需遵循科學的流程,并注重關鍵技術要點:
污泥預處理:先對造紙污泥進行篩分,去除其中的粗大雜質,避免影響后續處理。同時,根據污泥的 pH 值進行適當調節,通常將 pH 值控制在 6-8 之間,以確保增效劑發揮最佳效果。
脫水設備選擇與參數優化:結合板框壓濾機、隔膜壓濾機等深度脫水設備,根據污泥特性和污泥增效劑反應情況,優化設備的運行參數,如壓力、壓榨時間等。例如,在使用板框壓濾機處理廢紙脫墨污泥時,可將壓力控制在 0.8-1.2MPa,壓榨時間設定為 40-60 分鐘;處理制漿污泥時,壓力可稍低,控制在 0.6-1.0MPa,壓榨時間 30-50 分鐘,以實現含水率降至 60% 以下的深度脫水效果。
泥餅后續處置:脫水后的泥餅可根據其成分進行資源化利用,如用于制磚、焚燒發電等。由于經污泥增效劑處理后的泥餅穩定性較好,污染物含量降低,為后續處置提供了便利。制漿污泥脫水后的泥餅因纖維含量較高,更適合用于制磚等建材生產;廢紙脫墨污泥的泥餅經處理后焚燒,能更好地利用其熱量。
四、應用優勢與實際效益
污泥增效劑在造紙污泥深度脫水中的應用,展現出顯著的優勢和實際效益:
脫水效果顯著:相比傳統方法,能將造紙污泥含水率從 95% 以上降至 60% 以下,甚至更低,大大減少了污泥體積,降低了運輸和處置成本。對于產量大的造紙企業,這一優勢能帶來明顯的經濟效益。
提高處理效率:改善了污泥的脫水性能,減少了濾布堵塞現象,延長了濾布使用壽命,同時縮短了脫水周期,提高了設備的處理能力。某造紙廠應用后,濾布更換周期從原來的 1 周延長至 3 周,脫水效率提升了 40%。
符合環保要求:通過深度脫水,減少了污泥中的污染物滲漏風險,同時部分污泥增效劑具有一定的環保特性,不會對環境造成二次污染,有助于企業滿足環保排放標準。在環保政策日益嚴格的當下,這一優勢能幫助企業避免環保處罰,樹立良好的社會形象。
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