專利名稱：造紙污水黑液的綜合治理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙污水處理技術(shù)，特別是對造紙廢水黑液的處理。
背景技術(shù)：
制漿造紙工業(yè)所用的纖維原料，不論是木材、還是草類都是采用化學(xué)制漿。在國內(nèi)中小型企業(yè)中，大部份都采用燒堿和硫化堿混合制取紙漿工藝，然后進行漂洗、漂白、找紙工序。制漿廢水中的含量復(fù)雜，主要成份是纖維素，含量一般不超過50％，其它為本質(zhì)素、半纖維素、無機物、可抽提物多糖類等，并形成有可沉降浮物、不可沉降物、易于生物降解的有機物質(zhì)，還有有毒的有機物松香酸和不飽和的脂肪酸等。此類物質(zhì)大都存在黑液中，黑液是制漿工序產(chǎn)物。因制漿工序是用燒堿和硫化堿與纖維原料按一定量的比例混合，再加適當(dāng)?shù)乃ㄟ^蒸煮后得到粗紙漿和黑液。
我國制漿造紙工業(yè)產(chǎn)量已居世界第三位，但對廢水處理卻落后于發(fā)達國家。造紙廠的廢水——黑液、白液，特別是黑液的治理較為困難，它是對水體污染的一大污染源。目前造紙廠使用的處理工藝大部分是蒸餾法。雖然，蒸餾法技術(shù)比較成熟，但由于蒸餾法處理設(shè)備投資大，普通中小型企業(yè)在投資上很難接受。而運用其它技術(shù)，如化學(xué)處理和生物處理，則由于化學(xué)處理技術(shù)不成熟、生物處理不可靠等原因，導(dǎo)致中小型企業(yè)將污水直接排放，嚴重污染水系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的意在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過一系列的試驗研究，提出一種設(shè)備簡單，投資少，不但能對廢水黑液進行綜合治理，使其不再污染水系，而且可回收大量堿液和木質(zhì)素的造紙污水黑液的綜合治理方法。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案一種造紙污水黑液的綜合治理方法，包括如下工藝步驟1)將蒸煮后的粗紙漿液通過壓榨機進行壓榨，得到濃黑液；2)向黑液中加入有機高分子助凝劑聚丙烯酰胺；3)向黑液中加入濃硫酸進行酸化，使PH值逐漸降到PH值為4.5---5.0之間；4)黑液中的木質(zhì)素細粒經(jīng)聚集、澄清、脫水、分離，回收得到木質(zhì)素，同時制得淡茶色水溶液；5)將淡茶色水溶液通過活性炭過濾、脫色，去除有機物，制得稀硫酸鈉溶液。
向所述稀硫酸鈉溶液中加入生石灰進行復(fù)分解反應(yīng)，進一步去除生物需氧量和化學(xué)需氧量，制得稀堿液。
將所述稀堿液進行蒸發(fā)濃縮。
將蒸發(fā)濃縮后的堿液加入下一次蒸煮工序蒸煮。
將制得的稀堿液進行蒸發(fā)濃縮一半后的濃縮堿液加入下一次蒸煮工序蒸煮。
將所述制得的稀硫酸鈉溶液加入造紙污水白液中，利用化學(xué)混凝劑聚合氯化鋁進行混凝沉淀，同時加入少量的漂白液進行消毒、澄清、過濾，分別回收細紙漿和水回收使用。
所述黑液中有機高分子助凝劑聚丙烯酰胺的加入量為100～300g/立方米。
所述黑液中濃硫酸的加入量為4～16kg/立方米。
所述白液中聚合氯化鋁的加入量為10～15g/立方米。
采用上述技術(shù)方案，本實用新型有益的技術(shù)效果在于1)造紙污水黑液的處理工序簡單，設(shè)備投資極少，克服了蒸餾法處理設(shè)備投資大的缺點，普通中小型企業(yè)在投資上都能接受。2)污水黑液的處理科學(xué)、巧妙。通過綜合治理，使其不再污染水系，而且可回收大量堿液和木質(zhì)素。3)本發(fā)明通過實驗和試驗運行，污水黑液的處理效果好，經(jīng)濟效益明顯。
具體實施例方式
實施例一一種造紙污水黑液的綜合治理方法，以麥草日產(chǎn)5.4噸紙漿，生產(chǎn)7噸書寫紙，產(chǎn)生81立方米黑液污水的紙廠為例，處理污水包括如下工藝步驟1)將蒸煮后的麥草粗紙漿液通過壓榨機進行壓榨，制得黑液。
2)向每立方米黑液中加入有機高分子助凝劑聚丙烯酰胺250g。
3)向每立方米黑液中加入濃硫酸10kg進行酸化，使PH值逐漸降到PH值為4.5---5.0之間。
4)黑液中的木質(zhì)素細粒經(jīng)聚集、澄清、脫水、分離，回收得到木質(zhì)素18.7kg，用作制造活性炭的原料等。同時，制得淡茶色水溶液。
在此過程中，由于壓榨速度快，處理水溶液還保持一定的溫度，對木質(zhì)素沉淀有一定的幫助，可使木質(zhì)素結(jié)構(gòu)緊密，便于分離。
5)將上述淡茶色水溶液通過活性炭過濾、脫色，去除有機物，制得稀硫酸鈉溶液。
6)向上述稀硫酸鈉溶液中加入生石灰10kg，進行復(fù)分解反應(yīng)，去除沉淀物，制得稀堿液。
將稀硫酸鈉溶液用石灰進行復(fù)分解反應(yīng)得到燒堿的反應(yīng)方程式如下
通過上述步驟，用濃硫酸和石灰水對黑液處理，可將黑液中的化學(xué)耗氧量和生物耗氧量全部去除。
6)將上述稀堿液進行蒸發(fā)濃縮。稀堿液蒸發(fā)濃縮時，不必要完全濃縮，只需將稀堿液體積濃縮一半即可(若完全濃縮，可制得燒堿10kg。)。此濃縮稀堿液可加入下次蒸煮工序蒸煮時，可減少加水量，只需補充堿，這樣做減少了濃縮需要的能量，降低了運行成本。
聚丙烯酰胺和濃硫酸的加入量與木質(zhì)素含量而定，木質(zhì)素含量越高，聚丙烯酰胺和濃硫酸加入量同時增大。
如果黑液處理后的堿液不需回收，在通過活性炭過濾后得到的稀硫酸鈉溶液逐漸加入造紙污水白液中，也可使白水處理后的PH值保持在6-8之間，和白液一起回收利用。
白液處理工藝過程為白液中含有細紙漿，滑石粉等，利用化學(xué)混凝劑聚合氯化鋁進行混凝沉淀，聚合氯化鋁加入量以10～15g/每立方米為宜。同時，加入少量的漂白液進行消毒、澄清、過濾，過濾采用圓網(wǎng)紙機每立方米白液回收細紙漿250g，過濾回收后的水符合工業(yè)用水標(biāo)準GB12941-91。
本實施例造紙污水處理經(jīng)濟分析日產(chǎn)7立方米紙，可回收木質(zhì)素1512公斤，每立方米木質(zhì)素價為2000元每天回收價值3024元；堿回收810公斤，回收價值1296元；紙漿回收，日產(chǎn)3400立方米白水，每立方米白水中紙漿250克，日回收850公斤紙漿，每立方米紙漿按2000元，回收價值1750元/天；合計回收價值6070元，處理總成本約2312元?；厥帐杖霚p去處理費用后盈利3758元，回收價值超過運行費用。不但未增加企業(yè)負擔(dān)，而且還創(chuàng)收明顯。環(huán)境保護與經(jīng)濟效益一舉兩得，此法可行。
實施例二一種造紙污水黑液的綜合治理方法，以木漿日產(chǎn)5.4噸紙漿，生產(chǎn)7噸書寫紙，產(chǎn)生81立方米黑液污水的紙廠為例，處理污水包括如下工藝步驟1)將蒸煮后的麥草粗紙漿液通過壓榨機進行壓榨，制得黑液。
2)向每立方米黑液中加入有機高分子助凝劑聚丙烯酰胺100g。
3)向每立方米黑液中加入濃硫酸4kg進行酸化，使PH值逐漸降到PH值為4.5---5.0之間。
4)黑液中的木質(zhì)素細粒經(jīng)聚集、澄清、脫水、分離，回收得到木質(zhì)素13.7kg，用作制造活性炭的原料等。同時，制得淡茶色水溶液。
在此過程中，由于壓榨速度快，處理水溶液還保持一定的溫度，對木質(zhì)素沉淀有一定的幫助，可使木質(zhì)素結(jié)構(gòu)緊密，便于分離。
5)將上述淡茶色水溶液通過活性炭過濾、脫色，去除有機物，制得稀硫酸鈉溶液。
6)向上述稀硫酸鈉溶液中加入生石灰3kg，進行復(fù)分解反應(yīng)，去除沉淀物，制得稀堿液。
將稀硫酸鈉溶液用石灰進行復(fù)分解反應(yīng)得到燒堿的反應(yīng)方程式如下
通過上述步驟，用濃硫酸和石灰水對黑液處理，可將黑液中的化學(xué)耗氧量和生物耗氧量全部去除。
7)將上述稀堿液進行蒸發(fā)濃縮。稀堿液蒸發(fā)濃縮時，不必要完全濃縮，只需將稀堿液體積濃縮一半即可(若完全濃縮，可制得燒堿2.8kg。此濃縮稀堿液可加入下次蒸煮工序蒸煮時，可減少加水量，只需補充堿，這樣做減少了濃縮需要的能量，降低了運行成本。
如果黑液處理后的堿液不需回收，在通過活性炭過濾后得到的稀硫酸鈉溶液逐漸加入造紙污水白液中，也可使白水處理后的PH值保持在6-8之間，和白液一起回收利用。其工藝過程同實施例一。
實施例三一種造紙污水黑液的綜合治理方法，以禾草為原料，日產(chǎn)5.4噸紙漿，生產(chǎn)7噸書寫紙，產(chǎn)生81立方米黑液污水的紙廠為例，處理污水包括如下工藝步驟1)將蒸煮后的麥草粗紙漿液通過壓榨機進行壓榨，制得黑液。
2)向每立方米黑液中加入有機高分子助凝劑聚丙烯酰胺300g。
3)向每立方米黑液中加入濃硫酸16kg進行酸化，使PH值逐漸降到PH值為4.5---5.0之間。
4)每立方米黑液中的木質(zhì)素細粒經(jīng)聚集、澄清、脫水、分離，回收得到木質(zhì)素31kg，用作制造活性炭的原料等。同時，制得淡茶色水溶液。在此過程中，由于壓榨速度快，處理水溶液還保持一定的溫度，對木質(zhì)素沉淀有一定的幫助，可使木質(zhì)素結(jié)構(gòu)緊密，便于分離。
5)將上述淡茶色水溶液通過活性炭過濾、脫色，去除有機物，制得稀硫酸鈉溶液。
6)向上述稀硫酸鈉溶液中加入生石灰12kg，進行復(fù)分解反應(yīng)，去除沉淀物，制得稀堿液。
將稀硫酸鈉溶液用石灰進行復(fù)分解反應(yīng)得到燒堿的反應(yīng)方程式如下
通過上述步驟，用濃硫酸和石灰水對黑液處理，可將黑液中的化學(xué)耗氧量和生物耗氧量全部去除。
7)將上述稀堿液進行蒸發(fā)濃縮。稀堿液蒸發(fā)濃縮時，不必要完全濃縮，只需將稀堿液體積濃縮一半即可(若完全濃縮，可制得燒堿13kg。此濃縮稀堿液可加入下次蒸煮工序蒸煮時，可減少加水量，只需補充堿，這樣做減少了濃縮需要的能量，降低了運行成本。
如果黑液處理后的堿液不需回收，在通過活性炭過濾后得到的稀硫酸鈉溶液逐漸加入造紙污水白液中，也可使白水處理后的PH值保持在6-8之間，和白液一起回收利用。其工藝過程同實施例一。
權(quán)利要求
1.一種造紙污水黑液的綜合治理方法，其特征在于包括如下工藝步驟1)將蒸煮后的粗紙漿液通過壓榨機進行壓榨，得到濃黑液；2)向黑液中加入有機高分子助凝劑聚丙烯酰胺；3)向黑液中加入濃硫酸進行酸化，使PH值逐漸降到PH值為4.5-5.0之間；4)黑液中的木質(zhì)素細粒經(jīng)聚集、澄清、脫水、分離，回收得到木質(zhì)素，同時制得淡茶色水溶液；5)將淡茶色水溶液通過活性炭過濾、脫色，去除有機物，制得稀硫酸納溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述造紙污水黑液的綜合治理方法，其特征在于向所述稀硫酸鈉溶液中加入生石灰進行復(fù)分解反應(yīng)，進一步去除生物需氧量和化學(xué)需氧量，制得稀堿液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述造紙污水黑液的綜合治理方法，其特征在于將所述稀堿液進行蒸發(fā)濃縮。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述造紙污水黑液的綜合治理方法，其特征在于將蒸發(fā)濃縮后的堿液加入下一次蒸煮工序蒸煮。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述造紙污水黑液的綜合治理方法，其特征在于將制得的稀堿液進行蒸發(fā)濃縮一半后的濃縮堿液加入下一次蒸煮工序蒸煮。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述造紙污水黑液的綜合治理方法，其特征在于將所述稀硫酸納溶液加入造紙污水白液中，利用化學(xué)混凝劑聚合氯化鋁進行混凝沉淀，同時加入少量的漂白液進行消毒、澄清、過濾，分別回收細紙漿和水回收利用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述造紙污水黑液的綜合治理方法，其特征在于所述黑液中有機高分子助凝劑聚丙烯酰胺的加入量為100～300g/立方米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述造紙污水黑液的綜合治理方法，其特征在于所述黑液中濃硫酸的加入量為4～16Kg/立方米。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述造紙污水黑液的綜合治理方法，其特征在于所述白液中聚合氯化鋁的加入量為10～15g/立方米。
全文摘要
一種造紙污水黑液的綜合治理方法，包括如下工藝步驟1)將蒸煮后的粗紙漿液通過壓榨機進行壓榨制黑液；2)向黑液中加入有機高分子助凝劑聚丙烯酰胺；3)向黑液中加入濃硫酸進行酸化，使pH值逐漸降到pH值為4.5－5.0之間；4)黑液中的木質(zhì)素細粒經(jīng)聚集、澄清、脫水、分離，回收得到木質(zhì)素，同時制得淡茶色水溶液；5)將淡茶色水溶液通過活性炭過濾、脫色，去除有機物，制得稀硫酸鈉溶液。6)向所述稀硫酸鈉溶液中加入生石灰進行復(fù)分解反應(yīng)，進一步去除生物需氧量和化學(xué)需氧量，制得稀堿液。7)將制得的稀堿液進行蒸發(fā)濃縮一半后的濃縮堿液加入下一次蒸煮工序蒸煮。也可將所述制得的稀硫酸鈉溶液加入造紙污水白液中一起作水回收利用。
文檔編號D21C11/00GK1755012SQ0213451
公開日2006年4月5日 申請日期2002年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月6日
發(fā)明者周永康 申請人:周心光, 周永康