兩種造紙黑液的物化處理方法

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1、兩種造紙黑液的物化處理方法1.造紙黑液的產(chǎn)生及成分制漿造紙黑液是我國水體的主要污染源之一。黑液濃度一般為14%到20%，約占造紙工業(yè)總污染發(fā)生量的90%。對(duì)黑液的處理，有過許多種研究方法，目前研究較多的是黑液酸化法。這種方法是將黑液酸化至pH3~4，經(jīng)加熱后堿性木素中的Na+被H+取代形成絮狀沉淀析出，廢水中木素的去除率可達(dá)90%以上。該方法雖然能夠大幅度降低廢水BOD及COD排放量，木素也可作為副產(chǎn)品得到開發(fā)利用，但在目前的技術(shù)水平上提取木素需要一定的設(shè)備條件和較高的運(yùn)行費(fèi)用，因此這種方法在中小型造紙廠很難得到推廣。目前制漿黑液的處理仍是一個(gè)亟待解決的重大課題。黑液中

2、污染物的主要成分主要是草類纖維在高溫強(qiáng)堿條件下的產(chǎn)物，原料中50%以上的物質(zhì)經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后溶入蒸煮液中。蒸煮液中木質(zhì)素占很高的比例。它是一種帶芳香結(jié)構(gòu)的立體網(wǎng)狀聚合物，屬于難降解的化合物，對(duì)好氧、厭氧工業(yè)來講，木質(zhì)素難以去除。所含半纖維素是多種多糖形成的聚合物，在制漿過程中，半纖維素以單糖和低聚糖形式進(jìn)入黑液，他們的降解產(chǎn)物會(huì)形成有機(jī)酸、醇，好氧、厭氧處理過程中易于生物降解，溶解有大量堿性物質(zhì)，pH值達(dá)11到13。2.幾種物化處理方法造紙蒸煮黑液是高濃度、高堿性的有機(jī)廢水。由于高濃度木質(zhì)素等難降物質(zhì)的存在，使蒸煮黑液的處理極為困難。對(duì)此黑液處理，人們做了許多工作，但因各方

3、面因素限制，難以達(dá)到理想效果。2.1酸析法原理：將提取的黑液經(jīng)微濾機(jī)去除細(xì)小纖維后，進(jìn)入加有酸液的木素分離器，木質(zhì)素的溶解度隨著pH值的下降而下降，一般在pH值降到5.0以下時(shí)，堿性木素中的Na離子被H離子取代形成絮狀沉淀析出，氣浮或沉降分離的木素經(jīng)加熱、壓濾脫水成為木素產(chǎn)品。這種方法的COD去除率為80%，SS去除率為85%，色度去除率為95%,木素回收率為80%。在深入研究的基礎(chǔ)上，人們提出了一種主要針對(duì)中小型造紙廠的技術(shù)方案。該方法與一般酸化處理方法不同的是，在黑液酸化沉降木質(zhì)素后，不是將酸化清液中和后外排，而是繼續(xù)苛化?？粱笄逡旱纳群蛻腋∥锟山档?0%以上，

4、pH值接近蒸煮原液，補(bǔ)充少量試劑后即可用作制漿蒸煮液。試驗(yàn)表明，采用上述工藝不僅能消除中小型造紙廠對(duì)環(huán)境所造成的污染，而且基本不會(huì)增加運(yùn)行費(fèi)用，甚至可降低制漿成本。在此將某造紙廠的黑液處理工藝流程圖附上。此造紙廠的黑液處理過程中沒有外加酸，而是可采用煙道廢氣和煅燒過程中產(chǎn)生的SO2進(jìn)行酸化處理。初步研究表明，利用循環(huán)過程中產(chǎn)生的SO2作酸析劑可中和黑液至Ph=4，這樣不僅能降低治理費(fèi)用，且可達(dá)到以廢治廢的目的。分離出的沉淀外觀為泥土狀，經(jīng)干燥后即可得到較為純凈的木質(zhì)素。2.2混凝沉淀法混凝沉淀法的原理是將黑液酸化后，投加絮凝劑沉淀，固液分離后，沉渣作為燃料而在焚燒，濾液

5、再經(jīng)吸附過濾后部分回用于制漿工段，其余的排入中段廢水。它利用專一的絮凝劑去除黑液中的硅,并用化學(xué)反應(yīng)將木質(zhì)素、纖維素、半纖維素凝聚沉淀,對(duì)上部的清液稀堿可再回用到生產(chǎn)中去。稀堿回收技術(shù)處理造紙黑液,避免了傳統(tǒng)的燃燒法,酸析木素法和電滲析法所遇到的投資大,運(yùn)行費(fèi)用高,操作復(fù)雜,硅干擾等主要問題。它利用專一的絮凝劑去除黑液中的硅,并用化學(xué)反應(yīng)將木質(zhì)素、纖維素、半纖維素凝聚沉淀,對(duì)上部的清液稀堿可再回用到生產(chǎn)中去。黑液可堿回收,可使黑液污染負(fù)荷(COD)減少50%～60%,并回收黑液中40%～50%的堿液,使其再次用于制漿造紙。其余部分廢液,即生產(chǎn)上用不完的那部分黑液可全部匯

6、入中段水、紙機(jī)白水中一并處理。黑液稀堿回收工藝流程示意圖如下:　蒸球黑液經(jīng)洗漿振篩分離,噸漿產(chǎn)生25噸～30噸黑液(黑液濃度為2Be,CODcr30,000mg/L左右),黑液進(jìn)入黑液貯池,經(jīng)貯存調(diào)節(jié)進(jìn)入反應(yīng)器。在反應(yīng)器內(nèi)加入絮凝劑、化學(xué)藥劑與黑液反應(yīng)。絮凝劑、化學(xué)藥劑總投加量約3%。當(dāng)黑液反應(yīng)完畢后,進(jìn)入沉淀池進(jìn)行分離:沉渣選用板框壓榨機(jī)處理,出渣含水率60%～70%,渣中主要含半纖維素和木質(zhì)素硅酸鹽,經(jīng)自然干化,即可燃燒具有較高熱值,其熱值約3000大卡/公斤;沉淀池清液(總含堿5g左右)蒸球不能全部接納,可用干渣燃燒,使清液濃縮后的清液含堿量提高到10g左右,進(jìn)入

7、配堿槽替換部分堿,再用于蒸球蒸煮,達(dá)到回收部分堿的目的。在該工程的稀堿回收工段中,所耗藥劑費(fèi)用為4.4元/噸黑液,其它費(fèi)用0.6元/噸,即綜合運(yùn)行費(fèi)5元/噸左右。每噸黑液中可回收堿(折合成純NaOH)2.5公斤,按現(xiàn)行市場堿價(jià)格2元/公斤計(jì),2.5公斤堿合5.0元,即處理運(yùn)行費(fèi)用與堿回收的價(jià)格基本持平。且經(jīng)該廠產(chǎn)品質(zhì)檢室多次檢驗(yàn),摻用回收的堿所生產(chǎn)出的紙張,均未出現(xiàn)質(zhì)量問題。小結(jié)黑液中的木質(zhì)素占有很大比例。他是一種帶芳香結(jié)構(gòu)的立體網(wǎng)狀聚合物，很難被生物降解。故宜用物理方法去除。物理方法有很大的發(fā)展前景。