專利名稱：造紙制漿廢水四次回收二級(jí)處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造紙制漿廢水資源化及環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
造紙、人造纖維等工業(yè)中的制漿廢水(包括較濃的部份——黑液，及較稀的黑液部份——漂前中段廢水)，其溶解性有機(jī)物成份主要是木質(zhì)素、半纖維素及其降解產(chǎn)物。懸浮物中含有相當(dāng)數(shù)量的短纖維。木質(zhì)素不易生物降解，從而使制漿廢水的BOD/COD比值明顯低于其它有機(jī)廢水，其耗氧量大，因此是水體和環(huán)境的嚴(yán)重污染源。根據(jù)我國實(shí)際情況，非木材制漿占相當(dāng)大的比例，其制漿廢水粘度高，硅含量高，濾水性差，黑液提取難度較大，提取率低，所得黑液濃度低，溫度低，同時(shí)至少有20％的蒸煮液進(jìn)入漂前中段廢水。本發(fā)明作出以前，ZL89106694.2公開了一種“二氧化硫酸化法處理堿法造紙黑液”的治理方法。該方法是以SO2為沉淀劑回收木質(zhì)素，酸性濾液用氫氧化鈉中和，再濃縮結(jié)晶回收亞硫酸鈉和糖礦漿。此方法的主要不足是運(yùn)行能耗較高，后兩種產(chǎn)品的市場出路亦存在問題，而且不能兼顧較稀的中段廢水，所以實(shí)際處理率較低。《環(huán)境科學(xué)》第14卷，增刊，1993，中國小造紙、小印染高濃度有機(jī)廢水治理技術(shù)交流會(huì)論文匯編中刊登的無錫輕工業(yè)學(xué)院開發(fā)的“造紙黑液厭氧發(fā)酵處理及木質(zhì)素回收應(yīng)用技術(shù)”。該技術(shù)是利用煙道氣中和黑液的殘堿，用沉淀劑分離木質(zhì)素，分離液進(jìn)行厭氧發(fā)酵回收沼氣，廢水再經(jīng)氧化塘處理后排放。此方法的主要缺點(diǎn)是只處理黑液部分，由于煙道氣帶入粉塵，從而影響木質(zhì)素質(zhì)量，另外厭氧發(fā)酵需在中溫下發(fā)酵，勢必給實(shí)際應(yīng)用帶來因難。
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從制漿廢水的特點(diǎn)出發(fā)，把全部制漿廢水(包括黑液及漂前中段廢水)加以多層次綜合利用，回收短纖維，再回收木質(zhì)素和沼氣，然后輔以吸附過濾和好氧發(fā)酵的污染治理措施，從而使制漿廢水中的資源得到較充分的利用，廢水也凈化得比較徹底，可以達(dá)標(biāo)排放，并部分回用于生產(chǎn)。
本發(fā)明采用過濾法回收短纖維，以硫酸或亞硫酸為沉淀劑酸化黑液或用石灰乳為沉淀劑堿化黑液以回收木質(zhì)素，酸化黑液后其液相部分稱為酸性殘液。堿化黑液后其液相部分稱為堿性殘液，酸性殘液與回收短纖維后的漂前中段廢水混合，采用石灰乳為中和劑中和至PH＝6.5-7.5，最好是PH＝7.0，中和沉降除去沉渣，清液進(jìn)行厭氧發(fā)酵回收沼汽，厭氧發(fā)酵在常溫和中溫15-40℃范圍內(nèi)進(jìn)行，最適溫度為35℃，厭氧發(fā)酵出水中含有難于生物降解的有機(jī)物采用吸附劑吸附過濾，再進(jìn)行好氧發(fā)酵，出水部分回用于制漿生產(chǎn)。堿性殘液與回收短纖維后的漂前中段廢水混合，采用硫酸為中和劑中和至PH＝6.5-7.5，最好是PH＝7.0，中和沉降除去沉渣，清液進(jìn)行厭氧發(fā)酵回收沼氣，厭氧發(fā)酵在常溫和中溫15-40℃范圍內(nèi)進(jìn)行，最適溫度為35℃，厭氧發(fā)酵出水中含有難于生物降解的有機(jī)物，采用吸附劑吸附過濾，再進(jìn)行好氧發(fā)酵，出水部份回用于制漿生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明工藝流程圖下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的工藝流程作進(jìn)一步描述用硫酸或亞硫酸為沉淀劑酸化黑液本發(fā)明首先對(duì)漂前中段廢水采用微濾機(jī)過濾，回收短纖維，濾網(wǎng)為100-120目。采用硫酸或亞硫酸為沉淀劑酸化黑液，達(dá)到PH＝4以下，最好是PH＝3，酸不溶性木質(zhì)素即自行析出，用沉淀法或氣浮法濃集木質(zhì)素，氣浮法較好，得到的木質(zhì)素純度較高。將濃集的木質(zhì)素在50-70℃保溫二小時(shí)，然后采用壓濾或離心法進(jìn)一步脫水，洗滌，即得到木質(zhì)素產(chǎn)品，其液相部分稱為酸性殘液。酸性殘液與上述回收短纖維后的漂前中段廢水混合，用石灰乳為中和劑中和至PH＝6.5-7.5，最好是PH＝7.0，中和沉降以除去沉渣，清液進(jìn)行厭氧發(fā)酵以回收沼氣，沼氣凈化后，計(jì)量供使用。厭氧發(fā)酵器以上流式污泥床或生物膨脹床為好。厭氧發(fā)酵在常溫和中溫15-40℃范圍內(nèi)進(jìn)行，最佳溫度35℃。此時(shí)COD負(fù)荷最高。溫度降低，則COD負(fù)荷隨之下降，但COD去除率可保持不變。厭氧發(fā)酵出水中含有少量難于生物降解的有機(jī)物，它產(chǎn)生一定色度，采用吸附劑吸附過濾，以脫除這部份有機(jī)物，為后續(xù)的好氧發(fā)酵徹底凈化廢水創(chuàng)造條件。吸附劑可以是煤渣，褐煤，泥炭，風(fēng)化煤，活性炭，陰離子交換樹脂等。吸附過濾后的濾液經(jīng)好氧發(fā)酵，最后出水澄清，透明、無色、無臭，可達(dá)到目前國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。好氧發(fā)酵出水可部分(如1/2-1/3)回用于制漿生產(chǎn)—蒸煮、黑液提取、漂前洗漿等。
用石灰乳為沉淀劑堿化黑液本發(fā)明首先對(duì)漂前中段廢水采用微濾機(jī)過濾，回收短纖維，濾網(wǎng)為100-120目。如果黑液中酸可溶性木質(zhì)素含量較多，例如亞銨法制漿黑液中的木質(zhì)素，則用石灰乳為沉淀劑，堿化黑液至PH＝12-13，60℃反應(yīng)半小時(shí)，得到木質(zhì)素沉淀，用壓濾或離心法脫水，即得到濕木質(zhì)素產(chǎn)品。其液相部分稱堿性殘液，本方法亦可用于酸可溶性木質(zhì)素含量少的黑液，如燒堿法制漿黑液等。但酸化法效果較好。上述中的堿性殘液，同樣與已回收短纖維后的漂前中段廢水混合，采用硫酸為中和劑中和至PH＝6.5-7.5，最好PH＝7.0，沉淀以除去沉渣，清液進(jìn)行厭氧發(fā)酵以回收沼氣。酸化殘液以及堿化殘液進(jìn)行中和沉降主要目的有三點(diǎn)一是去除過量的 或 ，以免影響厭氧發(fā)酵正常進(jìn)行；二是CaSO4或CaSO3沉淀形成過程中，有清掃廢水中懸浮物的作用，從而達(dá)到去除懸浮物的目的，這也是保證厭氧發(fā)酵高效運(yùn)行的必要條件，三是調(diào)整廢水的PH值，使之適合厭氧發(fā)酵的需要。厭氧發(fā)酵器以上流式污泥床或生物膨脹床為好。厭氧發(fā)酵在常溫和中溫15-40℃范圍內(nèi)進(jìn)行，最佳溫度為35℃、此時(shí)，COD負(fù)荷最高。溫度降低，則COD負(fù)荷隨之下降，但COD去除率可保持不變。厭氧發(fā)酵出水中含有少量難于生物降解的有機(jī)物，它產(chǎn)生一定色度。再采用吸附劑吸附過濾，以脫除這部分有機(jī)物，為后續(xù)的好氧發(fā)酵徹底凈化廢水創(chuàng)造條件，吸附劑可以是煤渣，褐煤、泥炭、風(fēng)煤、活性炭，陰離子交換樹脂等。吸附過濾后的濾液經(jīng)好氧發(fā)酵，最后出水澄清，透明、無色、無臭?？蛇_(dá)到目前國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。好氧發(fā)酵出水可部分(如1/2-1/3)回用于制漿生產(chǎn)——蒸煮、黑液提取、漂前洗漿等。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明是以資源綜合利用為主，再輔以適當(dāng)?shù)奈廴局卫淼囊环N工藝方法。其資源利用率高，既回收了紙漿，又回收了木質(zhì)素和沼氣，出水還可部分回用于生產(chǎn)，所以經(jīng)濟(jì)效益較好。2、本發(fā)明可用于處理全部制漿廢水(黑液及全部漂前中段廢水)，處理率高，克服了某些技術(shù)只能處理黑液的不足。另外，本方法也可單獨(dú)用于處理黑液。
3、出水可以達(dá)到目前國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，所以環(huán)境效益好。
4、能耗低，廢水可在常溫至中溫范圍內(nèi)發(fā)酵，不需另行加熱。
5、應(yīng)用面廣，對(duì)于木材和非木材(如稻草、麥草、蘆葦、竹子、蔗渣、紅麻等)的燒堿法，燒堿一蒽醌法，石灰法，硫酸鹽法，亞銨法的制漿廢水均可適用。本方法可能也適用于堿性或中性亞硫酸鹽法制漿廢水，6、本發(fā)明不受工廠規(guī)模的限制，大廠、小廠均可實(shí)用。
實(shí)施例采用燒堿法麥草漿黑液800ml，漂前中段廢水80000ml(見表一)表一


權(quán)利要求
1.造紙制漿廢水四次回收二級(jí)處理工藝采用過濾法回收短纖維，其特征是A、以硫酸或亞硫酸為沉淀劑酸化黑液，回收木質(zhì)素，酸化黑液后其液相部分稱為酸性殘液，酸性殘液與回收短纖維后的漂前中段廢水混合，采用石灰乳為中和劑中和至PH＝6.5-7.5，最好是PH＝7.0，中和沉降除去沉渣，清液進(jìn)行厭氧發(fā)酵，回收沼氣，厭氧發(fā)酵在常溫和中溫15-40℃范圍內(nèi)進(jìn)行，最適溫度為35℃，厭氧發(fā)酵出水中含有有機(jī)物，采用吸附劑吸附過濾，進(jìn)行好氧發(fā)酵，出水部分回用于制漿生產(chǎn)；B、或以石灰乳為沉淀劑堿化黑液，回收木質(zhì)素，堿化黑液后其液相部分稱為堿性殘液，堿性殘液與回收短纖維后的漂前中段廢水混合，采用硫酸為中和劑中和至PH＝6.5-7.5，最好是PH＝7.0，中和沉降除去沉渣，清液進(jìn)行厭氧發(fā)酵厭氧發(fā)酵回收沼氣，在常溫和中溫15-40℃范圍內(nèi)進(jìn)行，最適溫度為35℃，厭氧發(fā)酵出水中含有有機(jī)物，采用吸附劑吸附過濾，再進(jìn)行好氧發(fā)酵，出水部分回用于制漿生產(chǎn)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙制漿廢水四次回收二級(jí)處理工藝，其特征是將黑液酸化至PH＝4以下，最好是PH＝3；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙制漿廢水四次回收二級(jí)處理工藝，其特征是將黑液堿化至PH＝12-13；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙制漿廢水四次回收二級(jí)處理工藝，其特征是采用石灰乳或硫酸為中和劑中和沉淀，PH＝6.5-7.5，最佳為PH＝7.0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙制漿廢水四次回收二級(jí)處理工藝，其特征是厭氧發(fā)酵溫度為15-40℃，最佳溫度為35℃。
全文摘要
造紙制漿廢水四次回收二級(jí)處理工藝，屬于造紙制漿廢水資源化及環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用過濾法回收短纖維，以硫酸或亞硫酸為沉淀劑酸化黑液，或用石灰乳為沉淀劑堿化黑液以回收木質(zhì)素，酸性殘液采用石灰乳為中和劑，堿性殘液采用硫酸為中和劑分別與漂前中段廢水混合，沉降除去沉渣，進(jìn)行厭氧發(fā)酵回收沼氣，吸附過濾，再進(jìn)行好氧發(fā)酵，出水部分回用于生產(chǎn)。本發(fā)明對(duì)廢水中有機(jī)物利用充分，投資和運(yùn)行費(fèi)較省，不受制漿品種及工廠規(guī)模限制，亦可單獨(dú)用于處理黑液。
文檔編號(hào)C02F1/40GK1120026SQ9511114
公開日1996年4月10日 申請(qǐng)日期1995年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月4日
發(fā)明者陸炎培 申請(qǐng)人:陸炎培, 無錫輕工學(xué)院百達(dá)高新技術(shù)研究所