CN101033588A - 一种碱法草浆造纸黑液处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碱法草浆造纸黑液处理设备及方法，依次包括以下两个步骤：1.黑液处理：黑液和絮凝剂又与稀酸在静态混合器混合，由絮凝析出罐溢入斜网过滤器进行过滤。加入无机酸酸化剂时使混合物pH值降到3.5－1.5，黑液中木素生成易过滤棕色絮状物。滤液和絮状物可以在斜网过滤器快速良好分离。2.滤液处理：滤液经1－3天储存水解处理，加入造纸碱回收法所产生的废弃物白泥或石灰中和，使pH值达到6.5－7.2之间，经沉淀池沉淀后进入厌氧池生化处理。处理后进入中段水处理系统好氧处理合格后回用或排放。本发明设备工艺简单，投资小，且滤液经水解中和厌氧生化处理后，混入中段水后能保证不影响后续中段水处理效果达标排放。

Description

一种碱法草浆造纸黑液处理方法及设备

(一)技术领域

本发明涉及碱法造纸污水治理的技术领域，具体涉及一种碱法草浆造纸黑液处理方法及设备。

(二)背景技术

草浆造纸污水对环境的污染一直困扰着造纸企业，现已影响到企业的生存，尤以造纸过程中碱法蒸煮液难以处理，其COD高达8-12万mg/L，是主污染源。

在申请号00113922名称为“碱法造纸污水综合处理方法中”公开了一种就地取材，选用生产工序中的硫酸铝溶液进行黑液中和酸化和絮凝过滤的方法，但硫酸铝加入量较多，后续PH值得调整又要加入价格较高的烧碱，增大了处理成本，对黄渣的酸化处理又增加了工艺的复杂性。

(三)发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种以废治废工业设备简单絮凝物易于过滤，成本低廉的碱法草浆造纸黑液处理方法。

本发明的另一目的是提供碱法草浆造纸黑液处理方法所用设备。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的碱法草浆造纸黑液处理方法，依次包括以下两个步骤：

1)黑液处理：a.在常温常压下，将黑液从黑液罐通过黑液泵打入静态混合器的前段，后通过絮凝剂泵从絮凝剂罐打入絮凝剂，二者充分混合，所述的静态混合器为一内部设置有螺旋叶的输送管道；

b.混合后的黑液经静态混合器的后段与经稀酸泵从稀酸罐打入的稀酸混合后，使PH值降到3.5-1.5，黑液中木素生成易过滤棕色絮状物，经絮凝析出罐溢入有滤网的沉淀器中进行过滤；

该过程的反应机理为：2RCOONa+H2SO4＝Na2SO4+2RCOOH

2)滤液处理：a.过滤后得到的滤液流入水解池储存1-3天水解处理，使PH值上升为3.5-4.5；

b.加碱中和，使PH值达到6.5-7.2之间，经沉淀池沉淀后进入厌氧池使PH值上升为3.5-4.5；

b.加碱中和，使PH值达到6.5-7.2之间，经沉淀池沉淀后进入厌氧池生化处理；

c.处理后进入中段水处理系统好氧处理合格后回用或排放。

该过程的反应机理为：

CaCO3+H2SO4＝CaSO4+CO2+H2O

CaO+H2O＝Ca(OH)2

Ca(OH)2+H2SO4＝CaSO4+2H2O。

上述的黑液处理步骤中，絮凝剂为高分子聚丙烯酰胺或其改性物，分子量为1100万-1600万，加入量为黑液总重量的万分之七到万分之十五，最佳为万分之十，RCOOH在聚丙烯酰胺的作用下絮凝成半径大于2mm的不规则团块，悬浮在混合液中。

所述的稀酸可以是硫酸、盐酸或化工处理过程中产生的废硫酸和废盐酸，以钛白粉生产的废硫酸为好，加入稀酸后以PH＝2.6为最佳。

黑液处理中，从酸化絮凝到过滤的时间为5秒到50秒，所述的滤网的沉淀器投资省操作简便。

上述的滤液处理步骤中，储存水解后，加入的碱为利用造纸碱回收白泥或石灰。

用于本发明处理方法所用设备，包括絮凝剂罐、稀酸罐、黑液罐和装有滤网的沉淀器，它们分别通过絮凝剂泵、稀酸泵、黑液泵与静态混合器相连，所述的静态混合器是一内部设置有内螺旋叶的输送管道。

本发明的有益效果：

1.黑液处理在常温常压下进行，无需加热升温，节约能源且工业简单，开发的处理设备实现了连续混合和连续过滤，效率高，分离良好实用。

2.滤渣的应用前景广阔可作为多种化工原料和肥料原料。

3.利用钛白废酸或其它废酸酸化，利用造纸碱回收白泥进行中和处理，达到了以废治废，资源利用最大化的效果。

4.设备工艺简单，投资小，且滤液经水解中和厌氧生化处理后COD为5000-8000mg/L，混入中段水后能保证不影响后续中段水处理效果达标排放。

(四)附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1为本发明所用设备的具体示意图。

图2为图1的左侧视图。

图3为图1的A-A方向视图

图4为图1的B-B方向视图

图中，1-絮凝剂罐，2-稀酸罐，3-黑液罐，4-絮凝剂泵，5-稀酸泵，6-黑液泵，7-沉淀器，8-静态混凝器，9-沉淀泵，10-滤网，11-絮凝析出罐。

(五)具体实施方式

1.一种碱法草浆造纸黑液处理方法，依次采用两个步骤：

1)黑液处理：

a.将130m³COD12万mg/L黑液从黑液罐3通过黑液泵6打入静态混合器8，9m³絮凝剂从絮凝剂罐1通过絮凝剂泵4打入静态混合器8，其流速为每秒0.8米，经过的静态混合器中长度4米的前半段混合，混和时间是5秒。絮凝剂为分子量1400万的高分子聚丙烯酰胺，加入量为黑液总重量的万分之十。

b.静态混合器8可让两者充分混合，再与经稀酸泵5从稀酸罐2打入浓度为24％的废硫酸通过静态混合器8的后半段混合，后半段长度8米，流速为每秒0.89米，混合时间为9秒，使混合物PH值降到2.8，用一台在线PH计检测和控制硫酸的加入量，黑液中木素生成易过滤棕色絮状物，半径大于2mm的不规则团块，酸化絮凝到过滤的时间为5秒到50秒，由絮凝析出罐11溢入装有滤网10的沉淀器7中进行过滤得到的滤液100m³，所述的沉淀器7为一台60m³过滤面积的斜网过滤器，斜网过滤器投资省操作简便且对过滤介质适用。黑液泵6、絮凝剂泵4、稀酸泵5都是调频电机拖动，流量可根据需要调节。过滤得到的棕色絮状物可作为有机菌肥载体和有机复合肥载体，且可制成水泥助磨剂和水泥碱水剂及作为石油钻探和采油中的多种化学品的原料。

c.完成一个循环时间为3.5小时，其中包括1小时的出料时间。

2)滤液处理：

a.100m³滤液流入水解池储存1-3天水解处理，使PH值上升为3.5-4.5。

b.加入造纸碱回收法所产生的废弃物白泥或石灰乳16m³中和，使PH值达到6.5-7.2之间，经沉淀池沉淀后进入厌氧池生化处理，处理后COD为7000mg/L。

c.然后，进入中段水处理系统好氧处理合格后，回用和排放。

2.用于本发明中一种碱法草浆造纸黑液处理方法所用设备，包括絮凝剂罐1、稀酸罐2、黑液罐3和装有滤网10的沉淀器7，絮凝剂罐1通过絮凝剂泵4与静态混合器8相连、稀酸罐2通过稀酸泵5与静态混合器8相连、黑液罐3通过黑液泵6与静态混合器8相连，所述的静态混合器8是一内部设置有螺旋叶的输送管道，静态混合器8一端连接有絮凝析出罐11。

Claims (4)

1.一种碱法草浆造纸黑液处理方法，其特征在于：依次采用以下步骤：

a.将黑液从黑液罐(3)通过黑液泵(6)打入静态混合器(8)的前段，后通过絮凝剂泵(4)从絮凝剂罐(1)打入絮凝剂，二者充分混合，所述的静态混合器为一内部设置有螺旋叶的输送管道；

b.混合后的黑液经静态混合器(8)的后段与经稀酸泵(5)从稀酸罐(2)打入的稀酸混合后，使PH值降到3.5-1.5，黑液中木素生成易过滤棕色絮状物，经絮凝析出罐(11)溢入有滤网(10)的沉淀器(7)中进行过滤；

c.过滤后得到的滤液流入水解池储存1-3天水解处理，使PH值上升为3.5-4.5；

b.加碱中和，使PH值达到6.5-7.2之间，经沉淀池沉淀后进入厌氧池生化处理；

c.处理后进入中段水处理系统好氧处理合格后回用或排放。

2.根据权利要求1所述的碱法草浆造纸黑液处理方法，其特征在于：所述的絮凝剂为高分子聚丙烯酰胺或其改性物，分子量为1100万-1600万，加入量为黑液总重量的万分之七到万分之十五。

3.根据权利要求1所述的碱法草浆造纸黑液处理方法，其特征在于：黑液处理中所加入的稀酸为钛白粉生产的废硫酸。

4.根据权利要求1所述的碱法草浆造纸黑液处理方法，其特征在于：所述的碱为造纸碱回收法所产生的废弃物白泥或石灰。

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