CN1068613A - 造纸碱法制浆黑液与白液治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及造纸碱法制浆黑液、漂白废液和苦卤 的综合治理与利用方法。该法利用可溶性的氯化物 或硝酸盐和漂白废液中的金属离子(Mⁿ⁺，n≥2)，在 碱性条件下，借用Mⁿ⁺的置换。沉淀与吸附作用，将 分离出来的木质素、半纤维素和色素等沉淀物转化为 活性炭或普钙、水泥的减水剂，离心液(含NaOH、 Na₂S)回用于制浆、洗浆及生产农用水，从而达到废 液的综合治理与利用。本发明不改变原生产流程与 设备，投资少，原料易得，无三废。

Description

本发明涉及造纸碱法制浆黑液、漂白废液和苦卤等三种废液的综合治理与利用。

目前，每产一吨纸的废液排放量少则几十立方米，多则几百立方米，其中有的SS高达100～200kg，BOD₅为60～300kg，污染甚为严重。

对纸浆黑液污染，目前美国、加拿大等侧重于在排放口之前，采用生化处理，电渗析，反渗透等厂外治理措施，但因技术难度高，投资大，收益少而转向减少用水量、排放量和污染负荷的趋势，即强调厂内治理。

纸浆黑液的利用主要是回收碱及木质素，将木质素转化为粘结剂、乳化扩散剂、多缩糖浆、树脂塑料等化工产品。目前碱的回收采用燃烧法，投资大。有的虽然直接将浓黑液回用于蒸煮以节约部分碱，但循环次数有限。且影响蒸煮效果，并造成纸浆粘度大，难于洗涤。

造纸漂白废液一般含有较高的COD、BOD和氯酚类化合物等，其毒性较大。主要采用吸附及离子交换法，絮凝和化学沉淀法，薄膜分离法等，待达标后排放。

由海水提取氯化钠后残留的母液-苦卤，含有Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺等，其中Mg²⁺含量最高，苦卤主要用于生产氯化镁、氯化钾等化工产品。

目前，国内外对纸浆黑液、漂白废液与苦卤液等均采用单一方式分别治理与利用，未见对上述三种废液采用综合治理与利用的方法。

本发明的目的在于提供一种综合治理与利用碱法制（纸）浆黑液、漂白废液与苦卤液等三种废液的方法，以苦卤等物治理制浆黑液及漂白废液的污染，同时回用黑液中的残余碱。

本发明所说的碱法制浆黑液含有一定量的半纤维素、木质素、色素、果胶、多糖类等有机物，残余的NaOH、Na₂S、含硅化合物，Ca、Mg、Al、Fe等少量金属化合物及污泥等，其污染源主要是SS、COD、BOD、色素、OH^-、S^2-等。制浆原料为木材和草类纤维，蒸煮药剂为NaOH、Na₂S。黑液的浓度在2°Be′以上，浓度在5°Be′以上称为浓黑液，在2～5°Be′的称为稀黑液。

本发明所说的漂白废液（简称白液）是液氯经气化后，间歇或连续通入石灰乳形成的次氯酸钙漂白液在漂白纸浆过程中排出的液体，它主要含有木质素及其降解产物、半纤维素、碳水化合物、Ca²⁺、Clo^-、Cl^-等，其主要污染源是COD、BOD、氯化化合物、有毒物等。

本发明的具体方法是先制备稀、浓黑液处理剂。所说的稀黑液处理剂（简称D溶液）是以0.5～2%（W/V）的碱性氧化物和苦卤同漂白废液混合，搅拌，通蒸汽加热，直至溶液由白色变为亮黄色。PH≥13时所形成的溶液。所说的浓黑液处理剂（简称A溶液）是用稀HCl或HNO₃溶解金属氧化物或碳酸盐（也可用漂白废液溶解卤块或直接用苦卤液），通蒸汽5-10分钟，加漂白废液稀释，再由稀黑液处理剂调节其PH≥12，控制金属离子含量为2-5%而成。

D溶液可作为稀黑液的处理剂及合成A溶液的原料。A溶液用于治理浓黑液。

当蒸球喷放纸浆进洗浆池后，用洗浆池的滤墙滤出的稀碱液洗涤。由洗浆池流出的制浆黑液经滤网回收细纤维后将浓黑液排入浓黑液处理池，稀黑液排入稀黑液处理池。按稀黑液∶D溶液为1

2～4混匀，在20～50℃条件下静置沉淀，沉淀物供作有机肥，通过滤墙的黄色澄清液（PH＞8）由泵送往洗浆池代替工业水洗涤纸浆，余下部分送往农用水生产池，加1～4%风化煤、煤矸石或泥煤等萃取8～12小时，加入适量农作物必需的营养元素、无机盐，制成农用水供排放灌溉，沉淀物仍作有机肥。按浓黑液∶A溶液为1∶1～2混合，在40～90℃条件下搅拌均匀，时间为10～30分钟，混合物送往离心机甩干，黄色离心液（PH＞12，含NaOH、Na₂S）经泵打到蒸球回用，沉淀物经风干、炭化（400～600℃，40～50分钟），洗涤（除去金属离子）、活化、球磨、过筛，筛下物为黑色活性炭粉末，洗涤液由泵送往浓黑液处理池回用。

本发明利用漂白废液和苦卤中二价以上的阳离子（Mⁿ⁺，n≥2）在碱性（PH＝8～13）条件下，置换木质素钠中的Na⁺，而生成木质素盐类从造纸黑液中沉淀下来，以除去黑液中的木质素。此外，金属离子部分碱性水解生成的氢氧化物沉淀将吸附色素，漂白废液中的有效氯（ClO^-）也能氧化色素，两者共同作用的结果是除去色素，使棕黑色黑液转化为黄色至棕红色。同时，本发明自成一步法封闭式治理与循环回用工艺。它不仅可分离出木质素、半纤维素、色素等沉淀物，并转化为活性炭或普钙、水泥的减水剂，而离心液（含NaOH、Na₂S）可回用于制浆、洗浆及生产农用水。若以年治理与利用黑液和漂白废液各13.32万吨计算，将年减免排污费53.3万元，仅回用碱即可回收资金27.3万元。本发明具有不改变原生产流程与设备，投资少，原料易得，无三废等优点。

附图为本发明的工艺流程示意图。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

把贮入漂白废液贮池〔15〕的漂白废液导入D溶液制备池〔17〕，添加1%CaO及0.2%苦卤，通蒸汽加热，由搅拌器〔16〕搅拌溶解，直至溶液变为亮黄色，PH≥13时止，制备好（白液+Mⁿ⁺）混合液，即D溶液。用流量计控制D溶液∶稀黑液〔2°Be′，100%NaOH含量为0.2534（kg/t黑液）〕＝2∶1于稀黑液处理池〔4〕混合。稀黑液是由蒸球〔1〕喷放纸浆进洗浆池〔2〕以后经滤网〔3〕再流入稀黑液处理池〔4〕。在常温（21℃）下沉淀渗滤，亮黄色澄清液（PH＞8）由泵〔5〕送去洗浆池〔2〕代工业水洗涤纸浆，有余部分导入农用水生产池〔6〕，沉淀物供作有机肥〔20〕。在农用水生产池〔6〕内加2%风化煤。萃取8小时，透过滤墙〔7〕的黄色溶液加入少量无机盐，用稀盐酸或氨水调节溶液PH＝6.5-8.0，作为农用水排放灌溉。

在A溶液制备池〔18〕导入漂白废液，投入2.5%苦卤块（主要含有MgCl₂），通蒸汽加热至溶解，时间约5-10分钟，加漂白废液调节溶液浓度为5°Be′，用D溶液调节其PH≥13，此时溶液呈亮黄色，称为（白液+苦卤）混合液或A溶液。用流量计控制A溶液∶浓黑液〔7°Be′，含100%NaOH为6.336（kg/t黑液）〕＝1∶1于浓黑液处理池〔8〕混合。液温20℃搅拌均匀，即有棕褐色沉淀。将沉淀混合液送往离心机〔9〕甩干，棕红色滤液〔含100%NaOH为4.712（kg/t黑液）〕由泵〔21〕送往蒸球〔1〕代替部分碱回用。棕褐色沉淀物送至高温炉〔10〕以及经除杂池〔11〕、活化炉〔12〕、球磨机〔13〕和电振动筛〔14〕生产出活性炭。

以2.3%CaCl₂代替苦卤块，同上述方法处理。可得棕红色滤液〔含100%NaOH为5.591（kg/t黑液）〕。由泵送往蒸球代替部分碱回用。棕褐色沉淀经风干，炭化（400～600℃，40～50分钟）。稀HCl浸提和洗涤（除Ca²⁺），活化，球磨，过200目筛，即得黑色活性炭粉末20.0（kg/t黑液）。

在图中，阀门均用标号〔19〕表示。表1和表2分别列出白液，黑液的治理效果和经济效益。

表1、白液、黑液的治理效果

Claims (1)

1、一种造纸碱法制浆黑液与漂白废液的治理方法，其特征在于

(1)先制备稀、浓黑液处理剂，所说的稀黑液处理剂是以0.5～2%(W/V)的碱性氧化物和苦卤同漂白废液混合，搅拌，通蒸汽加热，直至溶液由白色变为亮黄色、PH≥13时所形成的溶液；所说的浓黑液处理剂是用稀HCl或HNO₃溶解金属氧化物或碳酸盐或漂白废液溶解卤块或苦卤液，通蒸汽5-10分钟，加漂白废液稀释，再由稀黑液处理剂调节其PH≥12，控制金属离子含量为2-5%而形成的溶液；

(2)制浆黑液为稀黑液的排入稀黑液处理池，按稀黑液∶D溶液为1∶2～4混匀，在20～50℃条件下静置沉淀，沉淀物供作有机肥，通过滤墙的黄色澄清液(PH＞8)由泵送洗浆池，余下部分送农用水生产池，加入1～4%风化煤、煤矸石或泥煤等萃取8～12小时，加入适量农作物必需的营养元素、无机盐，制成农用水，沉淀物作有机肥；

(3)制浆黑液为浓黑液的排入浓黑液处理池，按浓黑液∶A溶液为1∶1～2混合，在40～90℃条件下搅拌均匀，时间为10～30分钟，混合物送离心机甩干，PH＞12的黄色离心液经泵打到蒸球回用，沉淀物经风干、炭化、洗涤、活化、球磨、过筛等制成黑色活性炭粉末，洗涤液由泵送往浓黑液处理池回用。

Images