一種含鈉或鉀的堿性制漿廢水零排放的工藝方法
【專利摘要】一種含鈉或鉀的堿性制漿廢水零排放的工藝方法，是用含鈉或鉀的堿性化學(xué)藥劑處理造紙?jiān)现辽僖淮?，?duì)處理后的造紙?jiān)线M(jìn)行洗滌，所產(chǎn)生的洗漿廢水經(jīng)過(guò)至少一次的能使其中的鈉或鉀的有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)化合物轉(zhuǎn)換成其碳酸氫鹽或碳酸鹽或硫酸鹽的廢水處理過(guò)程。其特征是處理后的廢水至少一部分用于漿料洗滌。至少對(duì)另一部分處理后的廢水或?qū)性搹U水成份的其它過(guò)程廢水或?qū)性搹U水成份的紙漿加入CaO或Ca(OH)2進(jìn)行處理，CaO或Ca(OH)2的用量根據(jù)水中HCO3-離子的含量確定，處理的條件以使HCO3-離子和Ca++離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)，將以上處理后的含堿廢水用于制漿工藝過(guò)程。
【專利說(shuō)明】
一種含鈉或鉀的堿性制漿廢水零排放的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及制漿廢水零排放的技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種含鈉或鉀的堿性制漿廢水零排放的工藝方法。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]含鈉或鉀的堿性制漿的定義:是指制漿過(guò)程中的至少一個(gè)化學(xué)處理過(guò)程所配置的化學(xué)藥劑系采用僅含鈉或鉀的堿或鈉或鉀的弱酸鹽。如Na0H、K0H或亞硫酸鈉、亞硫酸鉀或硫化鈉、硫化鉀等。
[0003]能使廢水中的鈉或鉀的有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)化合物轉(zhuǎn)換成其碳酸氫鹽或碳酸鹽或硫酸鹽的廢水處理過(guò)程是指:(I)廢水的好氧生化處理過(guò)程:在廢水的好氧生化處理過(guò)程中鈉或鉀的有機(jī)化合物中的有機(jī)陰離子會(huì)轉(zhuǎn)換成二氧化碳和水，二氧化碳和水會(huì)同鈉離子或鉀離子或直接同氫氧化鈉或氫氧化鉀反應(yīng)生成碳酸氫鈉或碳酸氫鉀；(2)廢水的厭氧生化處理過(guò)程:在厭氧生化處理過(guò)程中有機(jī)陰離子會(huì)成生甲烷和少量的二氧化碳，產(chǎn)生碳酸氫鹽的機(jī)理同上；(3)用硫酸處理廢水的酸析木素過(guò)程:硫酸酸析木素過(guò)程中，硫酸根會(huì)同鈉離子或鉀離子生成硫酸鈉或硫酸鉀；(4)用二氧化碳處理廢水的酸析木素過(guò)程:二氧化碳會(huì)同水溶液中的鈉鉀反應(yīng)生成碳酸氫鈉或碳酸氫鉀。
[0004]現(xiàn)有漿種有化學(xué)漿、半化學(xué)漿、化機(jī)漿、機(jī)械漿、再生漿等五個(gè)漿種。以上漿種又可分為未漂漿(本色漿)和漂白漿二種，即共有十個(gè)漿種。在以上十個(gè)漿種中，除未漂機(jī)械漿和未漂再生漿二種漿不涉及化學(xué)處理外，其余的八個(gè)漿種均涉及到漿料程度不同的化學(xué)處理過(guò)程(含化學(xué)預(yù)處理過(guò)程)。蒸煮工段對(duì)化學(xué)漿和半化學(xué)漿而言一般是指蒸煮過(guò)程，對(duì)化機(jī)漿而言一般是指造紙?jiān)系幕瘜W(xué)預(yù)處理過(guò)程。
[0005]蒸煮過(guò)程所用的化學(xué)藥劑的種類繁多，主要有堿法、酸法及中性和堿性亞硫酸鹽法。本技術(shù)所涉及到的含鈉或鉀的堿性制漿在蒸煮工段是指各種含鈉或鉀的堿法蒸煮和堿性及中性亞硫酸鹽法蒸煮。
[0006]漂白過(guò)程所用的化學(xué)藥劑也是種類繁多，本技術(shù)涉及到的漂白方法是指含鈉或鉀的各種堿性無(wú)氯漂白方法，當(dāng)然，添加少量ClOJI劑的漂白方法亦在本技術(shù)保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0007]現(xiàn)有蒸煮過(guò)程和漂白過(guò)程所產(chǎn)生的廢水經(jīng)傳統(tǒng)方法處理后無(wú)法做到完全回用，而必須向環(huán)境排放一定量的廢水。因?yàn)閭鹘y(tǒng)水處理方法無(wú)法解決有害無(wú)機(jī)陰離子的積累問(wèn)題。中國(guó)發(fā)明專利“一種廢水零排放的制漿方法”，專利號(hào)為“200910216872.0”，只是解決了以氫氧化鎂代替氫氧化鈉來(lái)進(jìn)行雙氧水漂白所產(chǎn)生的廢水的處理和完全回用問(wèn)題，并沒(méi)有解決應(yīng)用最為廣泛的含鈉或含鉀制漿廢水處理和回用問(wèn)題。另傳統(tǒng)的水處理方法的水處理過(guò)程基本上是一個(gè)不產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的過(guò)程。解決堿法制漿黑液污染問(wèn)題的最有效解決方案一一堿回收，也僅僅是解決了黑液的污染問(wèn)題并產(chǎn)生堿回收的經(jīng)濟(jì)效益，但堿回收系統(tǒng)一是投資額巨大，二是無(wú)法解決中段水(漂白廢水)的污染問(wèn)題。
[0008]發(fā)明目的
[0009]解決含鈉或鉀的堿性制漿廢水不能全部回用的難題且可回收部分堿液的制漿工藝方法。
[0010]本技術(shù)方案所涉及到的是一種含鈉或鉀的堿性制漿廢水零排放的方法。
[0011]當(dāng)然，制漿過(guò)程和漂白過(guò)程的各種生物酶或生物菌的預(yù)處理過(guò)程亦在本技術(shù)保護(hù)范圍內(nèi)。
[0012]同理，在制漿和漂白過(guò)程中凡引入各種不能在系統(tǒng)中積累有害離子的改良劑，亦在本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0013]同理，在制漿和漂白過(guò)程中凡引入能在系統(tǒng)中積累而且有害但可用化學(xué)方法去掉的含無(wú)機(jī)有害離子的改良劑，亦在本技術(shù)保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0014]同理，在制漿和漂白過(guò)程中凡引入可生物分解的各種有機(jī)物時(shí)，亦在本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0015]同理，各種能在系統(tǒng)中產(chǎn)生積累且有害亦不能去除的用量較少的助劑的加入亦在本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)，如在水處理過(guò)程中加入少量的聚合氯化鋁等，漂白過(guò)程中少量含氯制劑的使用等。
[0016]本技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種含鈉或鉀的堿性制漿廢水零排放的工藝方法，是用含鈉或鉀的堿性化學(xué)藥劑處理造紙?jiān)现辽僖淮?，?duì)處理后的造紙?jiān)线M(jìn)行洗滌，所產(chǎn)生的洗漿廢水經(jīng)過(guò)至少一次的能使其中的鈉或鉀的有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)化合物轉(zhuǎn)換成其碳酸氫鹽或碳酸鹽或硫酸鹽的廢水處理過(guò)程。其特征是處理后的廢水至少一部分用于漿料洗滌。至少對(duì)另一部分處理后的廢水或?qū)性搹U水成份的其它過(guò)程廢水或?qū)性搹U水成份的紙漿加入CaO或Ca(OH)2進(jìn)行處理，CaO或Ca(OH) 2的用量根據(jù)水中HCO 3離子的含量確定，處理的條件以使HCO3離子和Ca ++離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)，將以上處理后的含堿廢水用于制漿工藝過(guò)程。
[0017]作為一種改進(jìn)，在于至少對(duì)另一部分處理后的廢水或?qū)性搹U水成份的其它過(guò)程廢水或?qū)性搹U水成份的紙漿加入CaO或Ca (OH) 2和Ba (OH) 2進(jìn)行處理，CaO或Ca (OH) 2的用量根據(jù)水中HCO3的含量確定，氫氧化鋇的用量根據(jù)水中SO4=離子的含量確定，處理的條件以使HCO3離子和Ca++離子及Ba++離子和SO 4=離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)，將以上處理后的含堿廢水用于制漿工藝過(guò)程。
[0018]作為一種改進(jìn)，在于CaO或Ca(OH)JP Ba(OH) 2的用量至少Ba(OH) 2的用量相對(duì)于SO4=離子的量相對(duì)不足，以防止在系統(tǒng)中產(chǎn)生留存Ba(OH)JP Ca(OH) 2。
[0019]作為一種改進(jìn)，在于當(dāng)在廢水中加入所述水處理藥劑時(shí)，要對(duì)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物進(jìn)行分離，分離沉淀物后的含堿清水用于制漿工藝過(guò)程。
[0020]以上技術(shù)方案中CaO或Ca(OH)2的用量根據(jù)生化處理過(guò)程中產(chǎn)生在廢水中NaHCO3的含量確定，反應(yīng)方程式如下:
[0021]CaOH2O = Ca(OH)2
[0022]Ca (OH) 2+NaHC03 = CaCO 3 丨 +NaOH+H 20
[0023]Ba (OH)2的用量根據(jù)廢水中SO 4=離子的含量確定，反應(yīng)方程式如下:
[0024]Ba (OH) 2+Na2S04= BaSO 4 J, +2Na0H
實(shí)施例:
[0025]1、植物纖維原料備料一含鈉或鉀的堿法蒸煮一提取黑液一含鈉或鉀的堿性漂白—漂后洗。
[0026]漂后洗產(chǎn)生的中段水去提取黑液，提取的黑液按以下方法處理后回用。
[0027]厭氧處理一好氧生化處理一加FeSOjP H2O2進(jìn)行氧化脫色處理。處理后的廢水方案一是全部回用于制漿漂后洗漿。漂后洗漿產(chǎn)生的中段白水大部分去提取黑液，少部分根據(jù)水中的堿酸氫根離子的含量首先加入CaO，使其中的NaHCO/變成CaCO 3沉淀和NaOH，再根據(jù)水中的硫酸根離子的含量加入Ba (OH)2,使其中的SO4=離子變成BaSO4沉淀和NaOH。這樣處理后的白水可以分離沉淀物，亦可以不分離沉淀物，因?yàn)闊o(wú)論BaSO4還是CaCO 3均無(wú)害。用二次苛化后的白水加上補(bǔ)充的外購(gòu)堿進(jìn)行制漿。方案二是大部分回用于制漿漂白洗漿，少部分按以上方法進(jìn)行二次苛化后加上補(bǔ)充的外購(gòu)堿進(jìn)行制漿。
[0028]2、造紙?jiān)蟼淞弦缓浕蚝c的堿性漂白處理一漂白洗滌。漂后洗滌產(chǎn)生的中段白水一好氧生化處理一加FeSOjP H2O2進(jìn)行氧化脫色處理。處理后的廢水方案一是全部回用于制漿漂后洗漿。漂后洗漿產(chǎn)生的中段白水大部分去提取黑液，少部分根據(jù)水中的碳酸氫根離子的含量首先加入CaO，使其中的NaHCO/變成CaCO 3沉淀和NaOH，再根據(jù)水中的硫酸根離子的含量加入Ba(OH)2,使其中的SO4=離子變成BaSOd；!:淀和NaOH。這樣處理后的白水可以分離沉淀物，亦可以不分離沉淀物，因?yàn)闊o(wú)論BaSO4還是CaCO 3均無(wú)害。用二次苛化后的白水加上補(bǔ)充的外購(gòu)堿進(jìn)行制漿。方案二是大部分回用于制漿漂白洗漿，少部分按以上方法進(jìn)行二次苛化后加上補(bǔ)充的外購(gòu)堿進(jìn)行制漿。
[0029]3、植物纖維原料備料一含鈉或鉀的堿法蒸煮一提取黑液一含鈉或鉀的堿性漂白
—漂后洗。
[0030]提取的黑液用CO2酸析木質(zhì)素，后進(jìn)入?yún)捬跻缓醚跻环翌D處理(即加FeSOjP H2O2氧化脫色)。處理后的廢水方案一是全部回用于制漿漂后洗漿。漂后洗漿產(chǎn)生的中段白水大部分去提取黑液，少部分根據(jù)水中的碳酸氫根離子的含量首先加入CaO，使其中的NaHCO3變成CaCO3沉淀和NaOH，再根據(jù)水中的硫酸根離子的含量加入Ba (OH) 2，使其中的SO4=離子變成BaSO4沉淀和NaOH。這樣處理后的白水可以分離沉淀物，亦可以不分離沉淀物，因?yàn)闊o(wú)論BaSO4還是CaCO 3均無(wú)害。用二次苛化后的白水加上補(bǔ)充的外購(gòu)堿進(jìn)行制漿。方案二是大部分回用于制漿漂白洗漿，少部分按以上方法進(jìn)行二次苛化后加上補(bǔ)充的外購(gòu)堿進(jìn)行制漿。
[0031]4、植物纖維原料備料一含鈉或鉀的堿法蒸煮一提取黑液。
[0032]提取的黑液一厭氧處理一好氧生化。處理后的一部分廢水用于提取黑液，一部分加CaO或Ca(OH)2進(jìn)行處理，處理后的水全部用于配堿。
[0033]5、植物纖維原料備料一含鈉或鉀的堿法蒸煮一提取黑液。
[0034]提取的黑液一厭氧處理一好氧生化。處理后的全部廢水用于提取黑液，在蒸煮器內(nèi)根據(jù)酶預(yù)處理后造紙?jiān)现械膹U水中的碳酸氫根離子的含量直接加入氧化鈣或氫氧化I丐并補(bǔ)充火堿進(jìn)行蒸煮。
[0035]以上實(shí)施例中涉及到的廢水的造紙?jiān)系暮c或鉀的堿性處理?xiàng)l件、含鈉或鉀的堿性漂白條件、生物處理?xiàng)l件、酸析木素條件及廢水的厭氧處理和好氧處理及其FeSO4WH2O2的氧化脫色處理(亦稱為芬頓法)工藝條件均屬現(xiàn)有技術(shù)，在此無(wú)須贅述。
[0036]以上實(shí)施例中涉及到的CaO或Ca (OH) 2和Ba (OH) 2的用量計(jì)算方法亦是具有初等化學(xué)知識(shí)的人便可輕易計(jì)算出來(lái)，在此也無(wú)須贅述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含鈉或鉀的堿性制漿廢水零排放的工藝方法，是用含鈉或鉀的堿性化學(xué)藥劑處理造紙?jiān)现辽僖淮?，?duì)處理后的造紙?jiān)线M(jìn)行洗滌，所產(chǎn)生的洗漿廢水經(jīng)過(guò)至少一次的能使其中的鈉或鉀的有機(jī)化臺(tái)物或無(wú)機(jī)化合物轉(zhuǎn)換成其碳酸氫鹽或碳酸鹽或硫酸鹽的廢水處理過(guò)程。其特征是處理后的廢水至少一部分用于漿料洗滌。至少對(duì)另一部分處理后的廢水或?qū)性搹U水成份的其它過(guò)程廢水或?qū)性搹U水成份的紙漿加入CaO或Ca(OH)2進(jìn)行處理，CaO或Ca(OH)J^用量根據(jù)水中HCO 3離子的含量確定，處理的條件以使HCO 3離子和Ca++離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)，將以上處理后的含堿廢水用于制漿工藝過(guò)程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鈉或鉀的堿性制漿廢水零排放的工藝方法，其特征在于至少對(duì)另一部分處理后的廢水或?qū)性搹U水成份的其它過(guò)程廢水或?qū)性搹U水成份的紙漿加入CaO或Ca (OH) 2和Ba (OH) 2進(jìn)行處理，CaO或Ca (OH) 2的用量根據(jù)水中HCO 3的含量確定，氫氧化鋇的用量根據(jù)水中SO4=離子的含量確定，處理的條件以使HCO3離子和Ca++離子及Ba ++離子和SO 4=離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)，將以上處理后的含堿廢水用于制漿工藝過(guò)程。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種含鈉或鉀的堿性制漿廢水零排放的工藝方法，其特征在于CaC或Ca (OH) 2和Ba(OH) 2的用量至少Ba(OH) 2的用量相對(duì)于SO 4=離子的量相對(duì)不足，以防止在系統(tǒng)中產(chǎn)生留存Ba (OH) 2和Ca (OH) 2。4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種含鈉或鉀的堿性制漿廢水零排放的工藝方法，其特征在于當(dāng)在廢水中加入所述水處理藥劑時(shí)，要對(duì)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物進(jìn)行分離，分離沉淀物后的含堿清水用于制漿工藝過(guò)程。
【文檔編號(hào)】D21C11/04GK105986498SQ201510089767
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月16日
【發(fā)明人】李 昊
【申請(qǐng)人】李 昊