CN1060128A - 造纸黑液提取腐殖酸的综合治理 - Google Patents

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Abstract

一种造纸黑液提取腐殖酸的综合治理方法,向造 纸黑液中加入甲酸、乙酸、盐酸或硫酸,调节废水的 pH为3~6.5。再加聚合硫酸铁、碱式氯化铝、聚丙 烯胺类、或净水剂-B型等凝聚剂,分离凝聚的腐殖 酸固形物,作有机肥料和工业原料。液体经常规理化 处理后达标排放或套用。工艺简便,设备少,投资小, 治理三废的同时,综合利用资源,无二次三废排放,特 别适合中、小造纸厂采用。

Description

本发明涉及环境保护技术,特别是造纸黑液的综合治理。
造纸工业中,第一步系用化学或机械的方法或两者结合,使麦、草、稻草、苇草等植物纤维原料离解而获得“纸浆”,再经专门的后处理工序,而获得各种成品纸。
其工艺流程大致是:
备料→切料→蒸煮→筛洗→漂白→抄纸→干燥→包装→成品
造纸工业是一个用水大户,很多工序都用水,用水量约为400~500m3/吨成品纸。
其它工序的废水,主要含细小纤维、色素等,可通过沉淀、分离回收纤维,纤维可复用于生产,废水可复用或排放。
唯独蒸煮工序的废液-“黑液”最难处理,已成定论。它是强碱、恶臭、高浓度有机废液,其排放量约为1~10m3/每生产一吨纸。
经分析其主要指标如下:
含酚  60~100mg/L
悬浮物  7000~10000mg/L
COD  70000~90000mg/L
PH  ≥13
现有技术的处理黑液方法,或沉淀后焚烧;或稀释后超标排放,很难从中回收出有用的资源。
一般大型造纸厂采用的焚烧法或电渗析法等处理,因投资大、能耗大、成本高等原因,众多的中、小造纸厂无法采用,往往稀释后超标准排放。由于超标准排放,成为目前水质的主要污染源之一-“一个造纸厂污染一条河流”。对周围环境、农田、地表及地下水资源的污染严重。
GB  2,196,619-《碱性纸浆脱色工艺》提出,将造纸废水用硫酸调至PH低于2.5,加聚丙烯胺类凝聚剂,再加碱调至PH9溶解有色物质凝块,对废水脱色后套用或排放,并回收纤维、废纸浆和木质素类物质,套用于牛皮纸生产中。
《化工环保》第3卷,第2期,p67~72(1983)亦提出,对造纸厂的废水,可用聚丙烯胺类凝聚以除去并回收纤维。
但是,上述两法都不能用于“黑液”的处理,因为公认从“黑液”中是无法回收纤维的。
CN  87  1  02058A、CN  88  1  03016.3、CN  88  1  06448.3和CN  88  1  06448.3分别报导,将造纸厂的“黑液”废水添加于草类秸杆、酒糟或蔗渣中制取沼气、或制取木质素、粘合剂、树脂等。
但是或工艺仍复杂,或仍然有二次废液排放,至今无法进行大面积工业化推广。
目前,我国的中、小造纸厂约近万家,其产生的黑液,约占全国工业排放有机物质的四分之一;其废水量约占全国排放废水总量的十分之一。
原生的腐殖酸,由植物残体在空气和水份存在的条件下,经历了漫长的自然过程,经部分分解而形成。
通过调研和分析,我们认定,在高温、加压下蒸煮植物纤维的过程,相当于加速了原来的自然过程,除了主要生成供造纸用的纸浆纤维外,在其残液中,必然可以提取出腐殖酸。
本发明的目的,就是要克服上述现有技术的不足,开发出一个可以从“黑液”废水中回收腐殖酸(Humic  Acid)的治理方法,既治理污染,又化害为利。在工艺简便、设备少、投资小等前提下,实现造纸黑液提取腐殖酸与综合治理的方法,既治理了三废又综合利用了资源。
为中、小造纸厂的“黑液”的综合治理,找出了一条比较合理的全面综合治理的新工艺。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的:
开发一种造纸黑液提取腐殖酸的综合治理方法,其特征是:
在酸性条件下,向黑液中加凝聚剂,分离凝聚的固形物,分离固形物后的废水,套用于造纸生产中。
上述的造纸黑液提取腐殖酸的综合治理方法,其特征是所述的在酸性条件下,是指将造纸黑液加酸至PH为3~6.5。
上述的造纸黑液提取腐殖酸的综合治理方法,其特征是所述的在酸性条件下,是指向造纸黑液中加入有机酸或无机酸,例如,甲酸、乙酸、盐酸、硫酸中的任何一种,调节废水的PH为3~6.5。
上述的造纸黑液提取腐殖酸的综合治理方法,其特征是所述的加凝聚剂,是指向造纸黑液中加入无机的或有机的凝聚剂,例如,聚合硫酸铁、碱式氯化铝、聚丙烯胺类、净水剂-B型等中间的任何一种。
一种造纸黑液提取腐殖酸的综合治理方法,其特征是:
在酸性条件下,向黑液中加凝聚剂,分离凝聚的腐殖酸固形物,分离腐殖酸后的废水,经简单理化再处理,即可套用于造纸生产中。
典型的处理过程是:
在一个反应罐中,先加入计量的黑液,室温下加入凝聚剂,添加量为:黑液∶凝聚剂=1∶0.0001~0.0005;经2000~3000r/min的搅拌搅匀,再加酸酸化,添加量为:黑液∶酸=1∶0.02~0.04),控制终点PH3.0~6.5,沉降30~120min,离心分离,可得含水量约为40~50%的腐殖酸(Humic Acid),每m3黑水可得折干的腐殖酸100~150kg,经重铬酸钾氧化法测定,其含量为40~50%,可直接或干燥后包装,作为有机肥料和工业原料。例如,用作肥料(可用作基肥、追肥或叶面喷洒)、植物生长刺激素、锅炉用软水剂、石油钻井用泥浆稳定剂、印刷用颜料、药用收敛剂、盐碱地改良剂、电池糊的添加剂、铸造行业砂模的粘合剂等。
以作肥料为例:
品种  每亩用量(kg)  增产比数(%)
玉米  20~30  40~60
棉花  20~30  50~60
(试验组衣分37%,纤维长度31mm,明显好于对照组的衣分34%,纤维长度29mm。)
施用后,农作物普遍早熟10天左右。
用于果树、花卉等,亦均有明显效果。
分离腐殖酸后的废水,其含酚、COD、悬浮物及PH的去除率达到92.86~99.5%,其分析结果如下:
含酚  ≤0.5mg/L
悬浮物  ≤500mg/L
COD  ≤300mg/L
PH  7±
经简单的物理处理(例如,炉渣渗滤)后,进入循环水,套用于造纸生产的“中段水”,或再经常规生物方法(如活性污泥法)处理后,达到国家规定的标准排放。
一个年产5000~7000吨纸的造纸厂,按本发明工艺处理黑液,投资仅需10万元左右。
本发明提供的,造纸黑液提取腐殖酸的综合治理方法,与现有技术相比,具有明显的优点:
1.既治理了三废,又合理地综合利用了资源
本发明的方法,对“黑液”实行全面治理,固形物部分,为腐殖酸,液体部分套用或达标排放,无二次三废排放,根治了污染。
2.工艺简便,设备少,投资小,适合一般中、小造纸厂采用。
3.经济效益显著,直接经济效益为,每m3黑液,可得腐殖酸(折干)100~150kg,产值50~75元。一个年产5000~7000吨纸的造纸厂,年排放“黑液”约15000吨,年排污费及水资源费约10万元。
按本发明提供的方法综合治理,除减少排污费以外,可获得直接经济效益75~112.5万元,水资源复用和减少环境污染的间接接经济效益更为巨大。
以下结合实施例对本发明作进一步阐述:
【实施例一】
黑液1升,凝结剂用净水剂-B型,盐酸。
黑液∶凝结剂∶酸=1∶0.0001∶0.02。
凝结剂溶于水,缓缓加入黑液中,搅拌下加酸酸化,至PH为3~4.5,搅拌10min,促使反应完全。沉降30min,压滤机压滤,得固体为湿品腐殖酸(含水50%),折干品150g,经重铬酸钾氧化法测定,其含量为40.50%。
分离腐殖酸后的废水,其分析结果如下:
含酚  ≤0.5mg/L
悬浮物  ≤500mg/L
COD  ≤300mg/L
PH  7±
经简单的物理处理(例如,炉渣渗滤)后,进入循环水,套用于造纸生产
【实施例二】
黑液1升,凝结剂用碱式氯化铝,硫酸。
黑液∶凝结剂∶酸=1∶0.0003∶0.03。
凝结剂溶于水,缓缓加入黑液中,搅拌下加酸酸化,至PH为4~5.5,搅拌10min,促使反应完全。沉降60min,压滤机压滤,得固体为湿品腐殖酸(含水45%),折干品120g,经重铬酸钾氧化法测定,其含量为45.60%。
分离腐殖酸后的废水,其分析结果同例一,同样处理、套用。
【实施例三】
黑液1升,凝结剂用聚丙烯胺,甲酸。
黑液∶凝结剂∶酸=1∶0.0005∶0.04。
凝结剂溶于水,缓缓加入黑液中,搅拌下加酸酸化,至PH为5~6.5,搅拌10min,促使反应完全。沉降90min,离心机甩滤,得固体为湿品腐殖酸(含水30%±),折干品100g,经重铬酸钾氧化法测定,其含量为49.90%。
分离腐殖酸后的废水,其分析结果同例一,同样处理、套用。
【实施例四】
黑液1升,凝结剂用聚硫酸铁,乙酸。
黑液∶凝结剂∶酸=1∶0.0002∶0.04。
凝结剂溶于水,缓缓加入黑液中,搅拌下加酸酸化,至PH为4~5.5,搅拌10min,促使反应完全。沉降120min,离心机甩滤,得固体为湿品腐殖酸(含水27%±),折干品110g,经重铬酸钾氧化法测定,其含量为60.18%。
分离腐殖酸后的废水,其分析结果同例一,同样处理、套用。

Claims (5)

1、一种造纸黑液提取腐殖酸的综合治理方法,其特征是:
1.1.在酸性条件下,
1.2.向黑液中加凝聚剂,
1.3.分离凝聚的固形物,
1.4.分离固形物后的废水,套用于造纸生产中。
2、按照权利要求1所述的造纸黑液提取腐殖酸的综合治理方法,其特征是所述的在酸性条件下,是指将造纸黑液加酸至PH为3~6.5。
3、按照权利要求1所述的造纸黑液提取腐殖酸的综合治理方法,其特征是所述的在酸性条件下,是指向造纸黑液中加入甲酸、乙酸、盐酸、硫酸中的任何一种,调节废水的PH为3~6.5。
4、按照权利要求1所述的造纸黑液提取腐殖酸的综合治理方法,其特征是所述的加凝聚剂,是指向造纸黑液中加入聚合硫酸铁、碱式氯化铝、聚丙烯胺类、净水剂-B型中的任何一种。
5、一种造纸黑液提取腐殖酸的综合治理方法,其特征是:
5.1.在酸性条件下,
5.2.向黑液中加凝聚剂,
5.3.分离凝聚的腐殖酸固形物,作为有机肥料和工业原料。
5.4.分离固形物后的废水,套用于造纸生产中,或经常规理化处理后达标排放。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101486797B (zh) * 2008-01-16 2010-12-08 山东泉林纸业有限责任公司 一种由亚铵法草浆黑液提取黄腐酸的方法
CN101486796B (zh) * 2008-01-16 2011-08-10 山东泉林纸业有限责任公司 一种由草浆黑液提取黄腐酸的方法
US8613781B2 (en) 2007-08-08 2013-12-24 Harrison R. Cooper Lignin dewatering process
CN105236545A (zh) * 2015-10-09 2016-01-13 安徽泾县千年古宣宣纸有限公司 一种宣纸黑液预处理剂

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