CN1059886A

CN1059886A - 高效混凝剂的制备及造纸废液处理方法

Info

Publication number: CN1059886A
Application number: CN 91106579
Authority: CN
Inventors: 李继亮
Original assignee: Ocean University of Oingdao
Current assignee: Ocean University of Oingdao
Priority date: 1991-10-10
Filing date: 1991-10-10
Publication date: 1992-04-01

Abstract

一种高效混凝剂的制备及造纸废液处理方法，主要用于处理草浆黑液。其特征是将氧化铝废渣湿泥经洗涤风干、粉碎加水和盐酸浸泡去钠，再加缓冲剂浸泡分离提取氢氧化铝，对泥渣加温干燥制得混凝剂主要成份；往黑液中先加入含镁的无机盐和氯化钠或卤水，然后加入上述混凝剂主要组份，最后加适量Ca (OH)₂或生石灰，将液体调至中性。本发明具有以废治废，变废为宝，工艺简单易学，絮凝沉淀快，沉淀物可作建材，设备简单，投资少，运行费低等优点。

Description

一种高效混凝剂的制备及造纸废液处理方法，属于废水处理技术领域，主要用于以麦秸和/或稻草为原料的造纸过程中排放的黑液，以达到废水回用或达标排放之目的。

为了治理中小城市和乡镇中众多的以麦秸和/或稻草为原料的中小型造纸厂所排放的大量黑液造成的社会公害，世界上已有许多人都在从事这方面的研究与探索。到目前为止仅从中国专利局和欧洲专利局的公开出版物上能够查到的相关专利技术就有：（1）中国专利申请申请号86104439，名称：一种用于净化工业废水的复合混凝剂及其制法和用途，该剂用硼泥和无机酸通过浸析反应而制得，其中含有镁铁、铝盐，可直接用于净化处理PH＞9的印染、造纸废水;（2）中国专利申请，申请号89105789.7，名称：一种混凝剂配制方法，是用工业FeSO₄、7H₂O、工业ZnCl₂活性炭或烟煤粉混合配制的;（3）中国专利申请，申请号89107711.1，名称：造纸黑液处理系统，本系统为采用超滤、电渗析、生物处理三者有机地结合，具有交互作用的连续处理系统;（4）中国专利申请，申请号89105236.4，名称：造纸废水回收再用方法，该法是先向废水加入电石泥或石灰，再用卤块或卤水或海水等凝聚剂处理，接着再向所得上清液1通入空气和烟道气，固液分离后，再将所得的上清液2用羟甲基纤维素钠和硫酸铝处理，最后让所得上清液3通过活性炭吸附床;（5）欧洲专利NO169430，名称：带色废水的澄清，用氧化铝废渣为絮凝剂，但无详细制备工艺，为此可以认为是用这种酸化了的废渣原渣。

上列所查到的已知技术，有的只能处理特定的废水，（1）仅能净化PH＞9的印染、造纸废水;有的在处理过程中需要曝气氧化，如（2）;有的所需设备多，工序复杂，所加的化学药品价格高，整体治理工程造价高，运行费用大，废水排放量大的中小厂家负担不起，如上述（3）和（4）;而国外的即（5）仅用于处理纺织工业废水，且产生的污泥后处理工序繁杂，清除污泥工作量大。

本发明的目的在于提供一种能以废治废，变废为宝，混合絮凝剂易制易得，所加药物少、价格低、絮凝沉淀快、设备简单、操作方便、工程造价和运行费均低，处理后的水可回用，沉淀的泥渣可做建材，适用于日排放量过千吨的造纸黑液处理方法;并提供一种适用于此法的高效混凝剂主要组份的制备方法。

根据造纸废水处理的基本原理及对造纸废液和氧化铝废渣的化学分析结果，针对已有技术存在的主要问题，本发明的基本构思是：采用经过加工的从铝钒土中提取氧化铝后废渣为主要组份，伴以含镁的无机盐类为絮凝加强剂和以氯化钠为絮凝加速剂相混合作为混合絮凝剂，简称混凝剂，并用絮凝沉淀法处理造纸黑液。

本发明的特征在于所述的高效混凝剂的制备工艺是：（1）取从铝钒土提取氧化铝后所剩废渣湿泥，用清水洗涤，过滤后风干固化，干泥回收率为75～80%;（2）将上述固体干泥粉碎后加入少量水和盐酸，在PH7.0～5.4范围内浸泡，搅拌、过滤，去除泥中的钠;（3）在上述的去除钠后的泥中加入盐酸溶液并充分搅拌，然后加入缓冲溶液，使泥浆的PH值维持在3.5～3.1范围内浸泡搅拌，待固液分离后再往滤液中加入氨水溶液至PH7.5～8.0即得白色的氢氧化铝沉淀物，并将此氢氧化铝提取出去;（4）在温度85～100℃，PH0.4～0.8范围内，用HCl溶液或浓HCl液体处理上述（3）中固液分离后获得的泥渣1.5～2.5小时;（5）真空干燥上述（4）中获得的固体，即得高效混凝剂的主要组份。

用上述工艺制备的高效混凝剂主要组份处理造纸废液的方法是：先往要处理的每100m³造纸黑液中加入絮凝加强剂含镁的无机盐类118～178kg（以Mg²⁺计）和絮凝加速剂氯化钠（NaCl）250～900kg，或者1.2～2.0m³卤水，然后再加入由上述工艺制备的高效混凝剂主要组份，500～750kg，最后加入适量的Ca（OH）₂或生石灰固体，将液体调节到中性，搅拌、絮凝、沉淀。上述处理方法中需加的卤水可用相当量的卤块代替。而上述制备工艺中所述的缓冲溶液可根据PH值依公知技术选用某种类和数量。

本发明的主要优点是：能真正实现以废治废、变废为宝的美好愿望，即：既治理了由造纸厂大量排放的废液造成的公害，又处理了生产氧化铝的工厂堆积如山的废渣，而且还能在由此废渣加工高效混凝剂主要组份的过程中提取一定数量的氢氧化铝。根据国家有关规定利用废渣属于免费范畴，每加工处理100m³废液所用的废渣可提取0.1吨氢氧化铝，依现行市场价计，所提取的氢氧化铝可卖得人民币75～112.5元，而其它处理剂开支约人民币70～95元，即仅此一项收入足可冲抵购买其它化学处理剂的总开支，再加上使用本发明的技术处理造纸废液，絮凝褪色沉淀速度快，节省储液池，占地面积小，设备简单，操作方便，絮凝沉渣结构緻密，固液分离快且沉渣经加工可作建筑材料，经处理后的水可由黑液的COD 2210.3mg/l降至188.7mg/l，总悬浮固体由1845mg/l降至365mg/l，即水质清沏无毒，绝大部份可回用，节省水资源，治理工程和运行费用均很低，使用本法处理造纸废液综合利用投产后还能盈利，肯定会受到各类造纸厂，特别是中小型造纸厂的普遍欢迎。另外用生产氧化铝剩下的废渣加工高效混凝剂的主要组份的过程中只需控制不同步骤中的不同的pH值，因而简单易学，便于推广应用，其它处理剂也都价格很低，资源丰富易得，尤其是以卤水或卤块代替含镁的无机盐类和氯化钠，价格更便宜，使用卤块运输方便。

下面给出三个最佳实施例以便进一步说明本发明的技术特征：

实施例一

（1）取20克经洗涤过滤风干固化的氧化铝废渣放入一容器中，向其中加入200ml蒸馏水，搅拌，然后加入6ml 1∶3HCl溶液并不断搅拌至pH＝6.07，然后进行固液分离;（2）在由（1）分离出的滤渣中加入少量水和1∶3HCl 64ml，然后加入适量缓冲溶液（HCl+KHC₈H₄O₄）浸泡，并不断搅拌，当测得溶液的pH＝3.31时，再次进行固液分离;（3）在由（2）所得滤液中加入浓氨水至PH＝7.80，得到白色沉淀物，马上过滤分离，干燥后提取氢氧化铝固体1.2克;（4）在由（2）所得滤渣中加入20ml 1∶3HCl溶液，并在93±3℃水浴中加热2.5小时并不断搅拌至粘球状;（5）真空干燥至得到干燥小球状，即得高效混凝剂主要组份11.9克。

实施例二

用上述高效混凝剂主要组份处理亚氨法草浆造纸黑液：取废液200ml，呈棕褐色，以蒸馏水为参比溶液，测定波长为470nm，透光度为19%，加入硫酸镁10毫摩尔、氯化钠1.2克，然后加入高效混凝剂主要组份1.5克，最后加氢氧化钙适量，搅拌，使溶液呈中性，经5分钟絮凝沉淀其透光度达91.4%;

实施例三

用天然卤水代替硫酸镁和氯化钠处理亚氨法草浆造纸黑液，黑液量仍取200毫升，参比溶液同实施例二，透光度为18.9%，加入高效混凝剂主要成份1.0克，再加入海盐结晶后其中Na/Mg＝2.62的卤水3.0毫升，经10分钟絮凝沉淀后，其透光度达88.1%。

作为上述实施例的变更：

1、实施例二中硫酸镁的用量可在10～15毫摩尔之间变动，氯化钠用量可在1.2～1.5克之间变动，高效混凝剂主要组份可在1～1.5克之间变动。

2、实施例三中天然卤水用量可在3～6毫升之间变动。

3、实施例三中所用的天然卤水可用井盐、湖盐的卤水或卤块代替。

4、可用其它含镁的无机盐代替硫酸镁。

Claims

1、一种高效混凝剂的制备及造纸废液处理方法，其特征在于所述的高效混凝剂的制备工艺是：(1)取氧化铝废渣湿泥，用清水洗涤过滤后风干固化，干泥回收率为75～80%；(2)将上述固化后的干泥粉碎后加入少量水和盐酸，在pH7.0～5.4范围内浸泡、搅拌、过滤去除泥中的钠；(3)在上述的去除钠后的泥中加入盐酸溶液并充分搅拌，然后加入缓冲溶液使泥浆的pH值维持在3.5～3.1范围内浸泡搅拌，待固液分离后，再往滤液中加入氨水溶液至pH7。5～8。0即得白色的氢氧化铝并将此氢氧化铝提取出来；(4)在温度85～100℃，PH0.4～0.8范围内用HCl溶液或浓HCl处理上述(3)中固液分离后的泥渣1.5～2.5小时；(5)真空干燥上述(4)中获得的固体即得高效混凝剂的主要组份。

2、一种高效混凝剂的制备及造纸废液处理方法，其特征在于用权利要求1所述的工艺制备的高效混凝剂主要组份处理造纸废液的方法是：先往要处理的每100³造纸黑液中加含镁的无机盐以Mg²⁺计118～178kg和NaCl250～900kg，或者1.2～2.0m³卤水，然后再加入用权利要求1所述的工艺制备的高效混凝剂的主要组份500～750kg，最后加入适量的Ca（OH）₂固体或生石灰，将液体调节到中性，搅拌后絮凝沉淀。

3、根据权利要求1和2所述的高效混凝剂的制备及造纸废液处理方法，其特征在于上述的卤水可用相当量的卤块代替。

4、根据权利要求1和2所述的高效混凝剂的制备及造纸废液处理方法，其特征在于上述的缓冲溶液的种类和用量可根据PH值依公知技术选取。