專(zhuān)利名稱：造紙黑液的處理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造紙黑液的處理系統(tǒng)和方法，更具體地說(shuō)是利用超臨界水作為反應(yīng)介 質(zhì)對(duì)造紙黑液進(jìn)行資源化利用的超臨界水處理系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
造紙廠產(chǎn)生的廢水是一種相當(dāng)難處理的高濃度工業(yè)廢水。非木纖維(秸桿)造紙過(guò)程 中產(chǎn)生的廢水有蒸煮后的紙漿原液經(jīng)壓濾后殘留的廢液(即黑液)；分離濃液產(chǎn)生的漂 洗水；造紙機(jī)產(chǎn)生的白水。有的造紙工藝過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生脫墨廢水。
造紙機(jī)產(chǎn)生的白水，經(jīng)處理后可以回用，但黑液和漂洗水則無(wú)法循環(huán)使用。造紙?jiān)?用的秸稈，均含有纖維素、木質(zhì)素和半纖維素(聚糖類(lèi))三部分，造紙僅取用其中的纖維 素(約占40%)，而其中約占25%的木質(zhì)素與約占28%的半纖維素以及木糖、鉀、氮、磷等 物，則隨黑液廢棄。而黑液中所含的木質(zhì)素、半纖維素以及木糖、鉀、氮、磷等物質(zhì)，在 工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都是有很高利用價(jià)值的。木質(zhì)素是帶有芳香結(jié)構(gòu)的立體網(wǎng)狀聚合物，具有 在自然條件下不易降解和降低水的透明度兩大特點(diǎn)。這些廢水的特點(diǎn)是廢水量大、色度大、 堿性強(qiáng)，有機(jī)污染物濃度高，不同來(lái)源的黑液其COD濃度在15.0 160g/L之間。若黑液不 能得到有效的處理而直接排放，不僅嚴(yán)重污染了環(huán)境，而且造成了大量資源的浪費(fèi)。因此， 解決造紙工業(yè)污染排放的關(guān)鍵在于對(duì)黑液徹底有效的治理。造紙工業(yè)廢水污染治理形勢(shì)在 總體上仍十分嚴(yán)峻。 一個(gè)造紙廠污染一條河的局面還沒(méi)有得到根本改觀，特別是為數(shù)不少
的以草纖維為原料、規(guī)模不大的中小造紙企業(yè)，急需適宜的造紙制漿廢液治理技術(shù)解決廢 液污染排放問(wèn)題。
目前，國(guó)內(nèi)對(duì)造紙黑液的處理多采用物化法、生物法、電解法、水解酸化法、光催化 氧化法、絮凝脫色等方法。物化法是首先采用絮凝法使污泥中的大部分有機(jī)污染物發(fā)生絮 凝沉降，然后采用曝氣法進(jìn)行處理。此法占地面積大，處理時(shí)間長(zhǎng)，而且還會(huì)產(chǎn)生大量的 污泥而造成二次污染。生物法是處理有機(jī)廢水最為經(jīng)濟(jì)有效的方法。好氧生物法是低濃度 有機(jī)廢水最通用的處理技術(shù)，但用于處理難降解有機(jī)廢水時(shí)，則需先進(jìn)行化學(xué)的、物理化 學(xué)的或生物法預(yù)處理，以改變難生物降解有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)或降低其中某些污染物的濃 度，降低其毒性，提高廢水的BOD5/COD值，使能被微生物分解、利用和穩(wěn)定，為后續(xù)
生物處理的運(yùn)行穩(wěn)定和高處理效率創(chuàng)造條件。厭氧生物法常被用于高濃度難降解有機(jī)廢水 處理，但造紙黑液中存在的高堿、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)和氨氮的存在會(huì)抑制厭氧菌的生長(zhǎng)。超臨界水 氧化法(SCWO)主要利用超臨界水(T=374°C， P=22.1MPa)為介質(zhì)來(lái)氧化分解有機(jī) 物，這是一種能徹底破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)的深度氧化法。其對(duì)廢水中一般有機(jī)物去除率可達(dá)99.9%以上。為使反應(yīng)過(guò)程達(dá)到超臨界狀態(tài)，必須將混合液加熱至380~700°C，對(duì)于處
理量較大的情況，這將需要功率非常大的加熱器，實(shí)際上幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)高濃度難降解造紙黑液處理難的問(wèn)題，提供一種采用超臨界水 氧化技術(shù)，對(duì)大量高濃度難降解造紙黑液進(jìn)行處理的系統(tǒng)和方法。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案是
一種造紙黑液的處理系統(tǒng)，包括高壓貯罐3、反應(yīng)器4、高壓旋液分離器5和第一氣 液分離器7;高壓貯罐3、反應(yīng)器4、高壓旋液分離器5和第一氣液分離器7通過(guò)輸送管 道14依次連接，高壓貯罐3設(shè)有加熱器31;高壓貯罐3通過(guò)輸送管道14連接于輸送造 紙黑液的高壓柱塞泵1和反應(yīng)器4之間，在高壓貯罐3和反應(yīng)器4之間的管道上設(shè)有閥 門(mén)15，輸送氧化劑的高壓柱塞泵10或壓縮機(jī)11連接于高壓貯罐3和閥門(mén)15之間；高 壓旋液分離器5的輸入口 51接反應(yīng)器4的輸出口 ，高壓旋液分離器5的輸出口 52接所 述第一氣液分離器7的輸入口。
本發(fā)明中，通過(guò)在高壓柱塞泵1與管式反應(yīng)器4之間設(shè)置一高壓貯罐3，將現(xiàn)有技術(shù) 中對(duì)廢水混合液的動(dòng)態(tài)加熱轉(zhuǎn)換成靜態(tài)加熱，用延長(zhǎng)加熱時(shí)間的辦法減小所需的加熱功 率，使廢水混合液達(dá)到超臨界狀態(tài)。高壓旋液分離器5可以將反應(yīng)器中產(chǎn)生的無(wú)機(jī)鹽分 離出來(lái)，避免對(duì)設(shè)備的損壞。
高壓旋液分離器5的輸出口和所述第一氣液分離器7的輸入口之間還設(shè)有第一換熱器 6;高壓旋液分離器5的輸出品52接第一換熱器6的第一輸入口61，第一換熱器6的第 一輸出口 62接第一氣液分離器7的輸入口 。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在高壓柱塞泵1與高壓貯罐3之間設(shè)置第二換熱器2，高 壓柱塞泵1接第二換熱器2的第一輸入口 21，第二換熱器的第一輸出口 22通過(guò)輸送管 道接高壓貯罐3的輸入口 ；高壓旋液分離器5的輸出口 52通過(guò)管道接第二換熱器2的第 二輸入口23;在第二換熱器(2)的后面設(shè)置第三換熱器(9)和第二氣液分離器(8)， 第二換熱器的第二輸出口 24接第三換熱器9的輸入口 91 ，第三換熱器9的輸出口 92接 第二氣液分離器8的輸入口；第二、三換熱器的設(shè)置，可以使處理后的輸出液和高壓柱 塞泵輸出的廢水混合液進(jìn)行熱交換，預(yù)熱廢水混合液，節(jié)省加熱廢水混合液至超臨界狀態(tài) 所需的能量。
本發(fā)明還提供了一種造紙黑液的處理方法，具體步驟如下-
1)用高壓柱塞泵1 (市售)將欲處理的造紙黑液加壓后進(jìn)入高壓貯罐3，當(dāng)高壓貯罐 3充滿后，關(guān)閉高壓柱塞泵1，停止進(jìn)料，同時(shí)關(guān)閉高壓貯罐3與反應(yīng)器4之間的閥門(mén)15;用加熱器31對(duì)高壓貯罐3內(nèi)的混合液體進(jìn)行靜態(tài)加熱；
2) 當(dāng)高壓貯罐3內(nèi)的壓力至22~35Mpa，溫度至380 700。C時(shí)，開(kāi)啟高壓jC罐3 與反應(yīng)器4之間的閥門(mén)15;
3) 啟動(dòng)高壓柱塞泵1，高壓柱塞泵1將造紙黑液加壓至22~35Mpa，持續(xù)注入高壓 貯罐3，調(diào)節(jié)高壓柱塞泵1的流量，使之緩慢上升至額定流量；
4 )根據(jù)造紙黑液的COD值,將氧化劑經(jīng)高壓柱塞泵10或壓縮機(jī)11加壓至22~35MPa
后與高壓貯罐3出來(lái)的造紙黑液混合；
5)混合液體進(jìn)入反應(yīng)器4，停留50 150s，使其中的有機(jī)物、氨氮和總磷與氧化劑 進(jìn)行充分的反應(yīng)，廢水中的有機(jī)物、氨氮及總磷等有害物質(zhì)被降解成二氧化碳、氮氧化物 及無(wú)機(jī)鹽；
6)處理后的水經(jīng)高壓旋液分離器5分離處理后，廢渣從高壓旋液分離器5下面排走， 廢水從高壓旋液分離器5上面管道經(jīng)第一氣液分離器7進(jìn)行氣液分離后，從第一氣液分 離器7下面管道排出達(dá)標(biāo)的廢水，上面管道排出廢氣。
根據(jù)造紙黑液中成分的不同，特殊是COD值的不同，每升造紙黑液需加入0.5~1.2mol 氧化劑。氧化劑可由高壓柱塞泵10 (對(duì)于液態(tài)氧化劑，如雙氧水)或壓縮機(jī)11 (對(duì)于氣 態(tài)氧化劑，如空氣或氧氣)加壓后，與由高壓貯罐3出來(lái)的加熱后的造紙黑液混合；也 可直接加入到高壓貯罐3中與造紙黑液混合。
上述氧化劑可以是液氧、空氣、KCI03、 NaCIO、 KMn04或^1202等中的任意一種 或其混合物。
本發(fā)明方法中，通過(guò)在高壓柱塞泵1與管式反應(yīng)器4之間設(shè)置一高壓貯罐3，將現(xiàn)有 技術(shù)中對(duì)廢水混合液的動(dòng)態(tài)加熱轉(zhuǎn)換成靜態(tài)加熱，用延長(zhǎng)加熱時(shí)間的辦法減小所需的加熱 功率，使廢水混合液達(dá)到超臨界狀態(tài)。在廢水混合液達(dá)到反應(yīng)溫度之前，高壓柱塞泵1 不工作，高壓貯罐3內(nèi)的液體也不會(huì)進(jìn)入反應(yīng)器。高壓貯罐3的大小根據(jù)所需要的處理 量而定， 一般為30 60min的反應(yīng)量即可。當(dāng)溫度達(dá)到反應(yīng)溫度之后，啟動(dòng)柱塞泵1，開(kāi) 啟高壓貯罐3與反應(yīng)器4之間的閥門(mén)15，由高壓柱塞泵1來(lái)的冷廢水將推動(dòng)高壓貯罐3 內(nèi)的超臨界廢水進(jìn)入反應(yīng)器4并進(jìn)行充分氧化反應(yīng)，廢水中的有機(jī)物、氨氮及總磷等經(jīng) 過(guò)反應(yīng)后被降解成二氧化碳、氮氧化物及無(wú)機(jī)鹽，廢水中的主要污染物被去除，達(dá)到排放 標(biāo)準(zhǔn)。
由于無(wú)機(jī)鹽在超臨界水中的溶解度非常小，可由高壓旋液分離器5實(shí)現(xiàn)分離。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在上述步驟5)中進(jìn)一步包括下列步驟
在高壓旋液分離器5和第一氣液分離器7之間設(shè)置有第一換熱器6，回收反應(yīng)過(guò)程產(chǎn) 生的熱量，并對(duì)處理后的水進(jìn)行冷卻，冷卻的廢水進(jìn)入第一氣液分離器7處理'對(duì)處理 后的水進(jìn)行冷卻和氣液分離；由于處理后的水質(zhì)已達(dá)到國(guó)家規(guī)定的相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)，故可直接排放，或者根據(jù)工藝過(guò)程的需要實(shí)現(xiàn)回用。
在所述高壓柱塞泵(1)與高壓貯罐(3)之間設(shè)置第二換熱器(2)，利用反應(yīng)后的
高溫水對(duì)由高壓柱塞泵(1)輸出的廢水進(jìn)行預(yù)熱，以節(jié)省加熱所需的能量。將步驟6) 中從高壓旋液分離器(5)出來(lái)的反應(yīng)后的高溫液體分為兩股， 一股先經(jīng)過(guò)換熱器2對(duì)反 應(yīng)前的廢水混合液進(jìn)行預(yù)熱，然后再經(jīng)換熱器進(jìn)行冷卻，經(jīng)氣液分離器進(jìn)行氣液分離后， 即可排放或回用；另一股先直接經(jīng)換熱器6以產(chǎn)生蒸汽，然后再經(jīng)氣液分離器7進(jìn)行氣 液分離后排出或回用。
在所述的第二換熱器(2)的后面設(shè)置第三換熱器(9)和第二氣液分離器(8)，對(duì) 換熱器的廢水進(jìn)行處理并充分回收熱量。
由于廢水處理反應(yīng)過(guò)程放出大量的熱，而反應(yīng)前的混合液需要加熱到必須的溫度，所 以設(shè)置第二換熱器(2),通過(guò)此步驟可以減少過(guò)程的能耗。如果廢水中的COD達(dá)到35000 以上，反應(yīng)放出的熱足以使冷液體的溫度上升至溫度反應(yīng)，此時(shí)就可以停止加熱器加熱。
有益效果-
本發(fā)明提供了一種可以處理大量高含鹽高濃度難降解造紙黑液的超臨界水氧化處理 方法，可根據(jù)造紙黑液的水質(zhì)特性，通過(guò)調(diào)節(jié)操作過(guò)程的壓力、溫度等工藝條件，并視情 況需要與否決定是否添加催化劑。采用本發(fā)明處理后，水的COD值降至60mg/L以下， 含鹽量小于1。/。，水質(zhì)清澈透明，達(dá)到國(guó)家達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96) 一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)的回用要求；同時(shí)可產(chǎn)生一定的蒸汽供企業(yè)另用，實(shí)現(xiàn)了真正意義上 的節(jié)能減排，既具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，還具有較大的社會(huì)效益。


圖1為一種超臨界水氧化處理造紙黑液的工藝流程；其中1為高壓柱塞泵；3為高 壓IC罐；4為反應(yīng)器；5為高壓旋液分離器；6為換熱器；7為氣液分離器；10為高壓柱 塞泵；11為壓縮機(jī)；12為過(guò)濾器；14為高壓管道；31為電加熱器；A為待處理廢水； B為液態(tài)氧化劑；C為氣態(tài)氧化劑。
圖2為帶熱量回用過(guò)程的超臨界水氧化處理造紙黑液的工藝流程；其中，8為氣液 分離器；9為換熱器。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合圖1和圖2做進(jìn)一步說(shuō)明。 實(shí)施例1
如圖1所示， 一種造紙黑液的處理系統(tǒng)，包括高壓柱塞泵1、輸送管道14、反應(yīng)器 4和第一氣液分離器7，高壓柱塞泵1 、反應(yīng)器4和第一氣液分離器7通過(guò)輸送管道14依次連接，高壓貯罐3通過(guò)輸送管道連接于高壓柱塞泵1和反應(yīng)器4之間，在高壓fc罐3 和反應(yīng)器4之間的管道14上設(shè)有閥門(mén)15，高壓貯罐3還設(shè)有加熱器31。
在反應(yīng)器4和第一氣液分離器7之間連接有高壓旋液分離器5和第一換熱器6,高壓 旋液分離器5的輸入口 51接反應(yīng)器4的輸出口 ，高壓旋液分離器5的輸出口 52接第一 換熱器6的輸入口61，第一換熱器6的輸出口62接第一氣液分離器7的輸入口。高壓 旋液分離器5可以將反應(yīng)器4中產(chǎn)生的無(wú)機(jī)鹽分離出來(lái)，避免對(duì)設(shè)備的損壞。
實(shí)施例2
如圖2所示，本實(shí)施方式與上述基本相同，所不同的是
在高壓柱塞泵1與高壓貯罐3之間設(shè)置第二換熱器2，高壓柱塞泵1接第二換熱器2 的第一輸入口 21 ，第二換熱器的第一輸出口 22通過(guò)輸送管道14接高壓貯罐3的輸入口 ； 高壓旋液分離器的輸出口 51通過(guò)管道14接第二換熱器2的第二輸入口 23，第二換熱器 2的第二輸出口 24接第三換熱器9的輸入口 91 ，第三換熱器9的輸出口 92接第二氣液 分離器8的輸入口。
第二換熱器2的設(shè)置，可以充分利用反應(yīng)器4輸出液的熱量對(duì)高壓柱塞泵1輸出的廢 水進(jìn)行預(yù)熱，節(jié)省加熱廢水混合液至超臨界狀態(tài)所需的能量。
實(shí)施例3
一種造紙黑液的處理方法，包括以下步驟
(1) 將COD為15g/L的造紙黑液經(jīng)高壓柱塞泵1輸入高壓貯罐3內(nèi)；當(dāng)高壓貯 罐3內(nèi)充滿黑液后，關(guān)閉高壓柱塞泵1，關(guān)閉高壓貯罐3與反應(yīng)器4之間的閥門(mén)15;用 加熱器對(duì)高壓貯罐3內(nèi)的混合液體進(jìn)行靜態(tài)加熱；
(2) 當(dāng)高壓貯罐3內(nèi)的壓力至22Mpa，溫度至38(TC時(shí)，開(kāi)啟高壓貯罐3與反應(yīng) 器4之間的闊門(mén)15，同時(shí)啟動(dòng)高壓柱塞泵1，調(diào)節(jié)高壓柱塞泵1的流量，使之緩慢上升 至額定流量3.2L/h;
(3 )將雙氧水按0.5~1.1mol/L黑液的比例通過(guò)高壓柱塞泵10加壓后，與高壓貯 罐3出來(lái)的黑液進(jìn)行混合；
(4)混合液體進(jìn)入反應(yīng)器4，停留45s的時(shí)間，使其中的有機(jī)物、氨氮和總磷與 氧化劑進(jìn)行充分的反應(yīng)，廢水中的有機(jī)物、氨氮及總磷等有害物質(zhì)被降解成二氧化碳、氮 氧化物及無(wú)機(jī)鹽；
(5 )將反應(yīng)后的高溫液體與高壓柱塞泵1輸出的黑液經(jīng)換熱器2進(jìn)行熱交換，使 黑液的溫度盡量上升，使高溫液體的溫度下降，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
本實(shí)施例中貯罐的大小根據(jù)所需要的處理量而定， 一般為5~30min的反應(yīng)量即可。
8處理后水的COD值降至55左右，可供企業(yè)回用，達(dá)到節(jié)能減排的目的。 實(shí)施例4
一種造紙黑液的處理方法，包括以下步驟
(6 )將C.OD為15g/L的造紙黑液經(jīng)高壓柱塞泵1輸入高壓貯罐3內(nèi)；當(dāng)高壓C 罐3內(nèi)充滿黑液后，關(guān)閉高壓柱塞泵1，關(guān)閉高壓貯罐3與反應(yīng)器4之間的閥門(mén)15;用 加熱器對(duì)高壓貯罐3內(nèi)的混合液體進(jìn)行靜態(tài)加熱；
(7) 當(dāng)高壓貯罐3內(nèi)的壓力至22Mpa，溫度至38(TC時(shí)，開(kāi)啟高壓貯罐3與反應(yīng) 器4之間的閥門(mén)15，同時(shí)啟動(dòng)高壓柱塞泵1，調(diào)節(jié)高壓柱塞泵1的流量，使之緩慢上升 至額定流量3.2L/h;
(8) 將液氧按1.1mol/L黑液的比例通過(guò)高壓柱塞泵10加壓后，與高壓貯罐3出 來(lái)的黑液進(jìn)行混合；
(9) 混合液體進(jìn)入反應(yīng)器4，停留45s的時(shí)間，使其中的有機(jī)物、氨氮和總磷與 氧化劑進(jìn)行充分的反應(yīng)，廢水中的有機(jī)物、氨氮及總磷等有害物質(zhì)被降解成二氧化碳、氮 氧化物及無(wú)機(jī)鹽；
(10 )將反應(yīng)后的高溫液體與高壓柱塞泵1輸出的黑液經(jīng)換熱器2進(jìn)行熱交換，使 黑液的溫度盡量上升，使高溫液體的溫度下降，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
本實(shí)施例中貯罐的大小根據(jù)所需要的處理量而定， 一般為5~30min的反應(yīng)量即可。 處理后水的COD值降至40左右，可供企業(yè)回用，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
實(shí)施例5
一種造紙黑液的處理方法，包括以下步驟 (1)在每升造紙黑液中加入KCI03l62.5g，充分混合后，通過(guò)高壓柱塞泵1注入
高壓Jt罐3;
(2 )使高壓貯罐3內(nèi)充滿上述混合液體，關(guān)閉高壓柱塞泵1，關(guān)閉高壓貯罐3與 反應(yīng)器4之間的閥門(mén)15;用加熱器31對(duì)高壓貯罐3內(nèi)的混合液體進(jìn)行靜態(tài)加熱；
(3) 當(dāng)高壓貯罐3內(nèi)的壓力至35Mpa，溫度至70(TC時(shí)，開(kāi)啟高壓貯罐3與反應(yīng) 器4之間的閥門(mén)15，同時(shí)啟動(dòng)高壓柱塞泵1，調(diào)節(jié)高壓柱塞泵1的流量，使之緩慢上升 至額定流量3.2L/h;
(4) 混合液體進(jìn)入反應(yīng)器4，停留55s的時(shí)間，使其中的有機(jī)物、氨氮和總磷與 氧化劑進(jìn)行充分的反應(yīng)，廢水中的有機(jī)物、氨氮及總磷等有害物質(zhì)被降解成二氧化碳、氮 氧化物及磷酸鹽；
(5) 對(duì)步驟(4)的產(chǎn)物中的無(wú)機(jī)鹽用高壓旋液分離器5實(shí)現(xiàn)分離；(6)將步驟(5)中分離后的水分為兩股， 一股先經(jīng)過(guò)換熱器2對(duì)反應(yīng)前的廢水混 合液進(jìn)行預(yù)熱，然后再經(jīng)換熱器9進(jìn)行冷卻，經(jīng)氣液分離器8進(jìn)行氣液分離后，即可排 放或回用；另一股先直接經(jīng)換熱器6以產(chǎn)生蒸汽，然后再經(jīng)氣液分離器7進(jìn)行氣液分離
后排出或回用。
經(jīng)本工藝處理后水的COD值降至41左右，鹽分含量小于1%，滿足企業(yè)的回用 要求，同時(shí)可產(chǎn)生一定的熱量，供企業(yè)另用，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。
實(shí)施例6
一種造紙黑液的處理方法，包括以下步驟
(1) 在每升造紙黑液中加入NaCIO 1.1mol，充分混合后，通過(guò)高壓柱塞泵1注入高
壓IC罐3;
(2) 使高壓貯罐3內(nèi)充滿上述混合液體，關(guān)閉高壓柱塞泵1，關(guān)閉高壓貯罐3與反
應(yīng)器4之間的閥門(mén)15;用加熱器31對(duì)高壓貯罐3內(nèi)的混合液體進(jìn)行靜態(tài)加熱；
(3) 當(dāng)高壓貯罐3內(nèi)的壓力至25Mpa，溫度至60(TC時(shí)，開(kāi)啟高壓貯罐3與反應(yīng)器 4之間的閥門(mén)15，同時(shí)啟動(dòng)高壓柱塞泵1，調(diào)節(jié)高壓柱塞泵1的流量，使之緩慢上升至 額定流量3.2L/h;
(4) 混合液體進(jìn)入反應(yīng)器4，停留100s，使其中的有機(jī)物、氨氮和總磷與氧化劑進(jìn) 行充分的反應(yīng)，廢水中的有機(jī)物、氨氮及總磷等有害物質(zhì)被降解成二氧化碳、氮氧化物及 磷酸鹽；
(5) 對(duì)步驟(4)的產(chǎn)物中的無(wú)機(jī)鹽用高壓旋液分離器5實(shí)現(xiàn)分離；
將步驟(5)中分離后的水分為兩股， 一股水經(jīng)換熱器2用來(lái)預(yù)熱從高壓柱塞泵1流 出的冷液體，然后將該水經(jīng)換熱器9冷卻至需要的溫度；另一股根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的需要經(jīng) 換熱器6產(chǎn)生蒸汽另作它用，然后將該水冷卻至需要的溫度，經(jīng)冷卻后的兩股水匯合后 回用或直接排放。理后水的COD降可降至29左右，含鹽量小于1%，可滿足企業(yè)回用 的要求，既減少了COD的排放，又可節(jié)約大量的水源，還能產(chǎn)生蒸汽另用，從而有效實(shí) 現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
權(quán)利要求
1、一種造紙黑液的處理系統(tǒng)，包括高壓貯罐(3)、反應(yīng)器(4)、高壓旋液分離器(5)和第一氣液分離器(7)；高壓貯罐(3)、反應(yīng)器(4)、高壓旋液分離器(5)和第一氣液分離器(7)通過(guò)輸送管道(14)依次連接，高壓貯罐(3)設(shè)有加熱器(31)；高壓貯罐(3)通過(guò)輸送管道(14)連接于輸送造紙黑液的高壓柱塞泵(1)和反應(yīng)器(4)之間，在高壓貯罐(3)和反應(yīng)器(4)之間的管道上設(shè)有閥門(mén)(15)，輸送氧化劑的高壓柱塞泵(10)或壓縮機(jī)(11)連接于高壓貯罐(3)和閥門(mén)(15)之間；高壓旋液分離器(5)的輸入口(51)接反應(yīng)器(4)的輸出口，高壓旋液分離器(5)的輸出口(52)接所述第一氣液分離器(7)的輸入口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙黑液的處理系統(tǒng)，其特征在于高壓旋液分離器(5)的 輸出口和所述第一氣液分離器(7)的輸入口之間還設(shè)有第一換熱器(6);高壓旋液分離 器(5)的輸出品(52)接第一換熱器(6)的第一輸入口(61)，第一換熱器(6)的第一輸出口(62)接 第一氣液分離器(7)的輸入口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙黑液的處理系統(tǒng)，其特征在于在高壓柱塞泵(1)與 高壓貯罐(3)之間設(shè)置第二換熱器(2)，高壓柱塞泵(1)接第二換熱器(2)的第一輸 入口 (21)，第二換熱器的第一輸出口 (22)通過(guò)輸送管道(14)接高壓貯罐(3)的輸入 口；高壓旋液分離器(5)的輸出口 (52)通過(guò)管道接第二換熱器(2)的第二輸入口 (23)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙黑液的處理系統(tǒng)，其特征在于在第二換熱器(2)的 后面設(shè)置第三換熱器(9)和第二氣液分離器(8),第二換熱器的第二輸出口 (24)接第 三換熱器(9)的輸入口 (91)，第三換熱器(9)的輸出口 (92)接第二氣液分離器(8) 的輸入口。 ，
5、 一種造紙黑液的處理方法，其具體步驟如下1) 用高壓柱塞泵(1)將造紙黑液加壓輸入高壓貯罐(3)內(nèi)，當(dāng)高壓貯罐(3)充滿 后，關(guān)閉高壓柱塞泵(1)，關(guān)閉高壓貯罐(3)與反應(yīng)器(4)之間的閥門(mén)(15);用加熱 器(31)對(duì)高壓貯罐(3)內(nèi)的液體進(jìn)行靜態(tài)加熱；2) 當(dāng)高壓貯罐(3)內(nèi)的壓力至22 35Mpa，溫度至380 70(TC時(shí)，開(kāi)啟高壓貯罐(3) 與反應(yīng)器(4)之間的閥門(mén)(15);3) 啟動(dòng)高壓柱塞泵(1)，高壓柱塞泵(1)將造紙黑液加壓至22 35Mpa，持續(xù)注入高壓貯罐(3)，調(diào)節(jié)高壓柱塞泵(1)的流量，使之緩慢上升至額定流量；4)根據(jù)造紙黑液的COD值，將氧化劑經(jīng)高壓柱塞泵(10)或壓縮機(jī)(11)加壓至 22 35MPa后與高壓貯罐(3)出來(lái)的造紙黑液混合；5) 混合液體進(jìn)入反應(yīng)器(4)，停留50~150s，使其中的有機(jī)物、氨氮和總磷與氧化 劑進(jìn)行充分的反應(yīng)，廢水中的有機(jī)物、氨氮及總磷等有害物質(zhì)被降解成二氧化碳、氮氧化 物及無(wú)機(jī)鹽；6) 處理后的水經(jīng)高壓旋液分離器(5)分離處理后，廢渣從高壓旋液分離器(5)下 面排走，廢水從高壓旋液分離器(5)上面管道經(jīng)第一氣液分離器(7)進(jìn)行氣液分離后， 從第一氣液分離器(7)下面管道排出達(dá)標(biāo)的廢水，上面管道排出廢氣。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的造紙黑液的處理方法，其特征在于上述步驟l)中的氧化劑 為液氧、空氣、KC103、 NaClO、 KMn04或H202。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的造紙黑液的處理方法，其特征在于在所述的高壓旋液分離 器(5)和第一氣液分離器(7)之間設(shè)置有第一換熱器(6)，回收反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的熱量， 并對(duì)處理后的水進(jìn)行冷卻，冷卻的廢水進(jìn)入第一氣液分離器(7)處理。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的造紙黑液的處理方法，其特征在于在上述步驟6)中進(jìn)一 步包括下列步驟將步驟6)中從高壓旋液分離器(5)出來(lái)的反應(yīng)后的高溫液體分為兩 股，在所述高壓柱塞泵(1)與高壓貯罐(3)之間設(shè)置第二換熱器(2)，利用反應(yīng)后的高 溫水對(duì)由高壓柱塞泵(1)輸出的廢水進(jìn)行預(yù)熱，以節(jié)省加熱所需的能量。
9、根據(jù)權(quán)利要求5所述的造紙黑液的處理方法，其特征在于在所述的第二換熱器(2) 的后面設(shè)置第三換熱器(9)和第二氣液分離器(8)，對(duì)換熱器的廢水進(jìn)行處理并充分回 收熱量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種造紙黑液的處理系統(tǒng)和方法，將造紙黑液加壓后進(jìn)入高壓貯罐3，當(dāng)高壓貯罐3充滿后，關(guān)閉高壓柱塞泵1；用加熱器31對(duì)高壓貯罐3內(nèi)的混合液體進(jìn)行靜態(tài)加熱；然后開(kāi)啟高閥門(mén)15；啟動(dòng)高壓柱塞泵1，調(diào)節(jié)高壓柱塞泵1的流量，使之緩慢上升至額定流量；將氧化劑加壓后與高壓貯罐3出來(lái)的造紙黑液混合；混合液體進(jìn)入反應(yīng)器4進(jìn)行充分的反應(yīng)；反應(yīng)處理后的水經(jīng)高壓旋液分離器5分離處理后，廢水進(jìn)入第一氣液分離器7進(jìn)行氣液分離后排出。采用本發(fā)明處理后，水的COD值降至60mg/L以下，含鹽量小于1％，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
文檔編號(hào)D21C11/00GK101429736SQ20081024413
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者廖傳華, 朱廷風(fēng), 朱躍釗, 褚旅云 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)