專(zhuān)利名稱(chēng)：離子型膠體廢液處理新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)了一種處理離子型膠體廢液，特別是造紙黑液的離子型膠體廢液處理新工藝。
國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的離子型膠體廢液的處理(尤其是造紙黑液的處理)方法是堿回收法。它是通過(guò)一系列反應(yīng)裝置，對(duì)液體廢液進(jìn)行濃縮，并燃燒掉膠體廢液的有機(jī)物，最后用石灰苛化來(lái)回收燒堿。這種方法未能充分利用膠體廢液中的有機(jī)物，而且濃縮、苛化過(guò)程所需設(shè)備龐大、基建投資高、能量消耗大、經(jīng)濟(jì)效益低。
除堿回收法外，國(guó)外還有曝光氧化法、生物分解過(guò)濾法等。曝氣氧化法是利用空氣中氧氣對(duì)膠體廢液的緩慢氧化作用來(lái)達(dá)到對(duì)廢液的處理目的。而生物分解過(guò)濾法則是利用一些微生物對(duì)膠體廢液的有機(jī)物進(jìn)行作用來(lái)達(dá)到廢液處理的目的。但是，它們的處理周期長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益差，因而較難在大范圍內(nèi)推廣利用。
本發(fā)明是為了克服上述各種離子型膠體廢液的處理方法所存在的缺點(diǎn)，并提供一種能大量回收利用廢液中的各種有機(jī)物和無(wú)機(jī)酸堿的新工藝而提出的。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為在一個(gè)不導(dǎo)電的中部設(shè)有一離子隔膜的容器中，通入2/3容器體積的離子型膠體廢液，其濃度為1%-14%，并插入一組(或幾組)電極。接通電源，并在一定時(shí)間內(nèi)調(diào)節(jié)電壓，電壓調(diào)節(jié)范圍1.9伏～50伏。這樣在容器內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)直流電場(chǎng)，在電場(chǎng)和各種陰離子的作用下，離子型廢液中的堿木素失去鈉離子，成為中性或酸性木素。由于木素離子間失去了排斥作用，破壞了膠體的穩(wěn)定性，而使其相互吸附成為不規(guī)則絮狀物，其中大部份小絮塊隨氣泡上浮至液體表面，少部份大絮塊沉淀，從而使木素由不可濾性變?yōu)榭蔀V性，達(dá)到了分離、回收木素的目的。
木素分離后的廢液可進(jìn)一步通電電離，在同樣電壓、電流下，經(jīng)一段時(shí)間后，廢液中的陰離子、陽(yáng)離子分別在電場(chǎng)作用下通過(guò)離子隔膜移向與其極性相反的電極處，從而在陰極形成堿性溶液，陽(yáng)極形成酸性溶液。引出的堿性溶液可直接送回重新使用。酸性溶液中若含有木糖分子，可通過(guò)濃縮后，送入反應(yīng)釜中加溫，并在酸性條件催化下，使其中的木糖分子脫水而生成糠醛。
整過(guò)程的主要反應(yīng)方程式為
本發(fā)明的最佳實(shí)施例為在一個(gè)長(zhǎng)×寬×高為100×100×150mm3的容器中，注入1000ML的濃度為10%的造紙黑液，在距容器中心各15mm處，左、右兩邊分別插入一組長(zhǎng)×寬×厚為60×100×5mm3的石墨作陽(yáng)極，長(zhǎng)×寬×厚為60×100×1mm3的鐵板作陰極。接通電源后，在20分鐘內(nèi)，逐漸調(diào)節(jié)電壓由3伏～4.5伏。在電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，木素大部分得到分離，分離的木素隨氣泡上浮或沉淀，由容器上部和下部孔口分別將木素收集，則木素回收率可達(dá)92%。然后，將木素分離后的廢液由底部導(dǎo)入一同樣尺寸，中部設(shè)有一離子隔膜的容器中，電極尺寸與設(shè)置位置相同，調(diào)整電壓由3伏～4.2伏，廢液進(jìn)一步產(chǎn)生電離。20分鐘后，在陰極區(qū)形成PH值為14的堿性溶液;在陽(yáng)極區(qū)形成PH值為4的酸性溶液，由容器兩側(cè)壁的出液口分別將堿性溶液和酸性溶液導(dǎo)出。堿性溶液可直接回用;含有木糖分子的酸性溶液經(jīng)濃縮、加溫、酸催化脫去其中木糖分子中的水份，而生成糠醛，其回收率可達(dá)65%左右。
本發(fā)明具有廢液的處理量大，各種有機(jī)物和無(wú)機(jī)酸、堿回收率高，并且投資少，設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積少，經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于處理離子型膠體廢液的離子型膠體廢液處理新工藝，是通過(guò)直流電場(chǎng)對(duì)容器中的一定濃度的離子型膠體廢液進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，使之電離出有機(jī)物質(zhì)木素、無(wú)機(jī)酸、堿溶液，其特征在于a.電離產(chǎn)生木素的電化學(xué)反應(yīng)所需電場(chǎng)電壓為1.9伏～50伏。b.分離出木素后的廢液進(jìn)一步電離產(chǎn)生無(wú)機(jī)酸、堿溶液所需的電場(chǎng)電壓為1.9伏～50伏。c.可處理的離子型膠體廢液的濃度以1%～14%為佳。
2.權(quán)利要求1所述的離子型膠體廢液處理新工藝，其特征在于木素的分離和無(wú)機(jī)酸、堿溶液電離分兩步先后在兩個(gè)尺寸相同容器中進(jìn)行，其中第二步反應(yīng)的容器中部設(shè)有一離子隔膜。
3.權(quán)利要求1和2所述的離子型膠體廢液處理新工藝，其特征在于對(duì)于濃度為10%的造紙黑液的處理工藝最佳參數(shù)為兩步反應(yīng)各經(jīng)20分鐘，電壓由3伏調(diào)增至4.2伏，電流由0.5A增至3A。
4.權(quán)利要求1、2和3所述的離子型膠體廢液處理新工藝，其特征在于電離后的酸性溶液中，若含有木糖分子，可對(duì)其進(jìn)行濃縮后，在加溫，酸性催化條件下產(chǎn)生糠醛。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于處理離子型膠體廢液，特別是造紙黑液的離子型膠體廢液處理新工藝。它是通過(guò)1.9伏～50伏的直流電場(chǎng)作用，使廢液產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生電離，從而達(dá)到分離回收廢液中的木素和無(wú)機(jī)酸、堿的目的。本發(fā)明廢液處理量大，木素回收率達(dá)90％以上，且設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，經(jīng)濟(jì)效益較高。
文檔編號(hào)C02F1/44GK1037320SQ8810269
公開(kāi)日1989年11月22日 申請(qǐng)日期1988年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月7日
發(fā)明者王欽河 申請(qǐng)人:王欽河