[發明專利]造紙工藝中堿法制漿黑液的處理方法

有效

• 申請號: 200910097606.0
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN101519853A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 張有連;范昕;俞鐵明;童筠;張懷濱;朱超宇;張金琴
• 申請（專利權）人: 浙江長安仁恒科技股份有限公司
• 主分類號: D21C11/04
• 分類號: D21C11/04;C02F9/04;C02F9/14;C02F1/52;C02F1/66;C02F103/28
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司
• 代理人: 馮子玲

發明領域

本發明屬于化工和環保技術領域，涉及堿法制漿廢水的處理技術，具體為造紙工藝中堿法制漿黑液的處理方法。

技術背景

在造紙領域中，堿法制漿是國內外發展前途最大，應用范圍最廣、其紙漿產量也居多數的制漿法。

制漿蒸煮黑液是高濃度、高堿性的有機廢水。在造紙產生的黑液、中段水、白水三種廢水中，黑液污染負荷最大，占整個造紙行業污染負荷的90％，水中COD、BOD₅、色度、懸浮物很高，并且含有大量無機鹽。造紙廢水占全國各行業排放的廢水總量的1/10以上；廢水的有機物污染物含量高，占全國的1/4以上。

廢水中70％左右是有機物，30％左右為無機鈉鹽，COD_Cr一般在15000～40000mg/L左右，pH10～13，COD_Cr超過排放標準的50倍。并且脫色困難。

黑液中污染物主要是原料在高溫強堿條件下的產物，原料中50％以上的物質經化學反應之后溶入蒸煮液中。蒸煮液中木質素占很高的比例。它是一種帶芳香結構的立體網狀聚合物，屬于難生物降解的化合物，對好氧、厭氧工藝來講，木質素難以去除。而且由于目前黑液資源化綜合利用技術工業化程度還不夠完善，生產的木素副產品往往因純度達不到要求，無法出售或加以利用，因而大都仍以固體廢物的形式污染環境。

如果這些高濃度大水量的廢水未經處理直接排放，不僅對造紙企業附近人民的生產與生活及周圍環境造成極大危害，而且還會波及到遠方的江河湖泊。

由于高濃度木質素等難降解物質的存在，使蒸煮黑液的處理極為困難。對黑液處理，人們做了許多工作，但因各方面因素限制，難以達到理想效果。

專利CN?101234833A公開了一種麥草清潔制漿造紙或亞硫酸鹽法制漿造紙中段廢水處理工藝。選用含鈣的沉淀劑在中段廢水生化處理前加入中段廢水中，先去除廢水中的亞硫酸根離子，使廢水中的亞硫酸根離子含量降低，然后再進行生化處理。但由于黑液的廢水一般都是高堿性，如果不進行中和處理，一般很難進行生化處理。

專利CN?1920170A公開了一種造紙黑液生物酸化-絮凝沉淀聯合提取木質素的方法。利用固體有機物建立生物酸化發酵體系，在微生物作用下發酵固體有機物中的有機質生產酸，用于黑液酸化中和的初始啟動酸源，通過絮凝沉淀過程沉淀中和后的黑液提取木質素。但是生物產酸的量有限，并不能很好滿足黑液處理的需要。

發明內容

本發明的目的是提供一種較為低成本的，使用方便的造紙堿法制漿黑液的處理方法。

本發明造紙工藝中堿法制漿黑液的處理方法，所述的黑液其pH為10-13。

采用生產活性白土產生的酸性廢水酸化處理制漿黑液，至pH?3-4，分層，析出沉淀，分離出清液；所述的活性白土廢水，是用無機酸酸化膨潤土制備活性白土產生的pH為1-3的廢水。

上述分離出的清液回用于制漿工藝，或者進行生化處理后排放。對以上所述析出沉淀進行壓濾、干燥后，提取木質素。

本發明采用生產活性白土產生的廢水酸化制漿黑液，與黑液中的堿木素發生取代反應而絮凝析出，達到分離的目的。利用活性白土酸性廢水酸化處理制漿廢水，并提取木質素，化廢為利。

活性白土的生產是用無機酸對膨潤土進行酸化處理，用無機酸的氫離子置換膨潤土晶層間的鈣、鈉、鎂、鐵等陽離子，置換時，晶胞中也有一部分硅鋁等離子溶出，增加了晶胞的空隙，增大了比表面積，并形成無數個活性酸點。

酸化處理后，需要用大量的水清洗出殘余的酸，生產1噸活性白土，將產生50噸左右的廢水。廢水中還含有大量的酸，廢水pH值1～3。常規的廢水處理辦法是用堿中和廢水，然后排放。需要大量的堿，成本很高，這是制約活性白土生產的主要因素。

本發明利用生產活性白土產生的廢水酸化處理制漿黑液，并提取木素，以污水治理污水，化廢為利，節省污染治理開支，具有較高的環保價值，和社會、經濟效益。

每噸制漿黑液中含有25kg左右的纖維素、半纖維素與木素，這部分物質占色度成分的85％，占CODcr成分的75％，是主要的污染物。其余的則為懸浮的小纖維及薄壁細胞成份，黑液的CODCr一般在15000～40000mg/L左右，SS1000mg/L～2500mg/L，pH10～13。這些物質在堿性條件下，難以沉淀，處理困難。調節pH值到酸性，堿性木素將析出。

堿性木素是制漿黑液中的主要污染物，用活性白土的廢水酸化造紙黑液，調節pH值，堿性木素就在酸性條件下發生取代反應而絮凝析出，達到分離的目的，并進一步提取木質素。