CN112941949B - 一种制浆黑液预处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制浆黑液预处理工艺，该预处理工艺，包括离心、浓缩过滤、水筛和电解气浮步骤，采用多盘浓缩机进行浓缩过滤，结合水筛、气浮处理，可将制浆黑液的悬浮物含量降低至40‑50mg/L，悬浮物去除率达到99%以上，有效提高了黑液流动性，表观粘度降为6‑9mPa·s，增加热量传递有效性，同时大量回收了黑液中的细小纤维，减少了纤维损失和后期处理成本，黑液处理后可直接进入MVR系统，保证MVR持续有效运行将MVR系统真正应用于生物机械浆制备系统中，完善了生物机械浆生产工艺。
Description
技术领域
本发明属于麦草生物化学制浆黑液处理技术领域，具体涉及一种制浆黑液预处理工艺。
背景技术
麦草生物化学机械浆制备系统产生大量制浆黑液，黑液中无机物包括游离的氢氧化钠、硅酸钠、硫代硫酸钠、硫化钠等，黑液中的有机物包括碱木素、硫化木素、挥发性有机酸、其它木素衍生物、微量的酚类、细小纤维等等，废水中70％左右是有机物，30％左右为无机钠盐，CODCr一般在15000～40000mg/L左右，pH10～13，CODCr超过排放标准的50倍，并且脱色困难。如果这些高浓度大水量的废水未经处理直接排放，不仅对造纸企业附近人民的生产与生活及周围环境造成极大危害，而且还会波及到远方的江河湖泊。
由于高浓度木质素等难降解物质的存在，易形成干燥沉积物，影响热量传递，且易堵塞设备出口，蒸煮黑液的处理极为困难；另外蒸煮黑液中还存在大量制浆细小纤维难以回收利用，产生大量固体废物。对黑液处理，人们做了许多工作，但因各方面因素限制，难以达到理想效果。
发明专利CN102635011B公开了一种制浆黑液或红液的循环综合利用工艺，其利用复合絮凝技术使黑液或红液中的固形物和水分离，分离出来的水经处理后供给制浆循环使用，分离出来的固形物用于生产建材，但是对于固形物含量较高的制浆黑液，直接加入絮凝剂，制浆黑液体系粘度高，悬浮物含量去除率低。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本发明提供一种制浆黑液预处理工艺，以实现悬浮物去除率在99%以上，降低悬浮物含量降低至40-50mg/L，同时降低黑液表观粘度至6-9mPa·s的发明目的。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种制浆黑液预处理工艺，其特征在于，所述预处理工艺，包括离心、浓缩过滤、水筛和电解气浮；
所述离心，分离因数为6500-8000，离心机处理能力40-50m3/h；
所述过滤浓缩，采用多盘浓缩机进行，所述多盘浓缩机，圆盘直径3.5-3.6m，喷淋水压力0.6-0.7MPa，转速1.0-1.5rpm；
所述过滤浓缩，出浆干度8-10%；
所述水筛，水筛孔径0.10-0.12mm，流量2500-2600L/min；
所述电解气浮，极板间距6-8cm，脉冲频率500-600HZ；
所述电解气浮，处理时间5-6min；采用脉冲式方波电流，脉冲电流10-20A，脉冲占空比20-25%；
所述电解气浮，需在装置内加入混凝剂改性海泡石粉，所述改性海泡石粉，制备方法包括：
（1）将海泡石研磨粉碎，后在机械搅拌下，加入到草酸溶液中；
（2）向其中加入占总量2-5wt%的分散剂，溶解后加入促凝剂，升高温度至40-50℃，在48-50KHz频率下超声反应3-4h；
（3）反应结束后从溶液中抽滤分离，并利用去25%乙醇/水溶液多次洗涤至接近中性，后将沉淀放置在真空干燥箱中100℃烘干，得到改性海泡石粉；
所述海泡石粉，孔径为50-60μm，比表面积125-130m2 g-1；
所述草酸溶液，浓度为0.9-1.0mol/L；
所述分散剂，为卵磷脂或者纤维素；
所述促凝剂，为乙二胺四甲叉膦酸钠和氯化铁的混合，乙二胺四甲叉膦酸钠和氯化铁的摩尔比为0.2-0.3:1；
所述促凝剂占海泡石粉重量的15-20%；
经气浮处理完成，过滤出的固体颗粒进行浓缩污泥池，处理后的滤液可直接进入MVR系统运行。
采用上述技术方案，本发明的有益效果为：
1、采用本发明制浆黑液预处理工艺，可降低悬浮物含量降低至40-50mg/L，悬浮物去除率达到99%以上，可直接进入MVR系统，保证MVR持续有效运行将MVR系统真正应用于生物机械浆制备系统中，完善生物机械浆生产工艺；
2、采用本发明制浆黑液预处理工艺，固含量降低至0.1-0.3%，大量回收了黑液中的细小纤维，减少了纤维损失和后期处理成本；
3、采用本发明制浆黑液预处理工艺，有效提高了黑液流动性，表观粘度降为6-9mPa·s，增加热量传递有效性；
4、采用本发明制浆黑液预处理工艺，黑液中化学需氧量COD从36000mg/L降低到250-270mg/L；
5、采用本发明制浆黑液预处理工艺，黑液中可吸收有机卤化物AOX降低至2.5-3.2mg/L。
附图说明：
图1是本发明工艺流程框图
具体实施方式：
下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。
实施例1一种制浆黑液预处理工艺
所述制浆黑液预处理工艺，包括以下过程：
1、离心
将制浆黑液以1.3m3/h进料速率进入离心机进行离心，过滤出固体，形成污泥集中处理，出料黑液中，悬浮物浓度2950mg/L，浆渣干度20%；
所述离心，分离因数为6500，离心机处理能力50m3/h；
2、浓缩过滤
经离心处理后的黑液，进入多盘浓缩机再次过滤浓缩，与系统垫层浆配成进料0.5%进浆浓度，出浆干度8%，滤液悬浮物980mg/L；
所述多盘浓缩机，圆盘直径3.6m，喷淋水压力0.6MPa，转速1.0rpm；
3、水筛
浓缩滤液，经过水筛机进行三次水筛处理，流量2500L/min,水筛孔径0.10mm，将黑液中悬浮物基本去除，出水悬浮物495mg/L；
4、电解气浮
将滤液加少量酸调节pH值为3.5，进入电解气浮装置内进行电解，电解气浮装置中加入混凝剂改性海泡石粉，进一步去除废水中的悬浮物；
所述电解气浮，极板间距6cm，处理时间5min；采用脉冲式方波电流，脉冲频率500HZ，脉冲电流10A，脉冲占空比25%；
所述改性海泡石粉，制备方法包括：
（1）将海泡石研磨粉碎，后在机械搅拌下，加入到草酸溶液中；
（2）向其中加入占总量2wt%的分散剂，溶解后加入促凝剂，升高温度至40℃，在50KHz频率下超声反应4h；
（3）反应结束后从溶液中抽滤分离，并利用去25%乙醇/水溶液多次洗涤至接近中性，后将沉淀放置在真空干燥箱中100℃烘干，得到改性海泡石粉；
所述海泡石粉，孔径为60μm，比表面积125m2 g-1；所述草酸溶液，浓度为0.9mol/L；
所述促凝剂占海泡石粉重量的15%；
所述分散剂，为卵磷脂；
所述促凝剂，为乙二胺四甲叉膦酸钠和氯化铁的混合，乙二胺四甲叉膦酸钠和氯化铁的摩尔比为0.2:1。
实施例2一种制浆黑液预处理工艺
所述制浆黑液预处理工艺，包括以下过程：
1、离心
将制浆黑液以1.3m3/h进料速率进入离心机进行离心，过滤出固体，形成污泥集中处理，出料黑液中，悬浮物浓度2895mg/L，浆渣干度24%；
所述离心，分离因数为8000，离心机处理能力40m3/h；
2、浓缩过滤
经离心处理后的黑液，进入多盘浓缩机再次过滤浓缩，与系统垫层浆配成进料0.5%进浆浓度，出浆干度10%，滤液悬浮物955mg/L；
所述多盘浓缩机，圆盘直径3.6m，喷淋水压力0.6MPa，转速1.0rpm；
3、水筛
浓缩滤液，经过水筛机进行三次水筛处理，流量2500L/min,水筛孔径0.10mm，将黑液中悬浮物基本去除，出水悬浮物488mg/L；
4、电解气浮
将滤液加少量酸调节pH值为3.9，进入电解气浮装置内进行电解，电解气浮装置中加入混凝剂改性海泡石粉，进一步去除废水中的悬浮物；
所述电解气浮，极板间距6cm，处理时间5min；采用脉冲式方波电流，脉冲频率500HZ，脉冲电流10A，脉冲占空比25%；
所述改性海泡石粉，制备方法包括：
（1）将海泡石研磨粉碎，后在机械搅拌下，加入到草酸溶液中；
（2）向其中加入占总量4wt%的分散剂，溶解后加入促凝剂，升高温度至50℃，在50KHz频率下超声反应4h；
（3）反应结束后从溶液中抽滤分离，并利用去25%乙醇/水溶液多次洗涤至接近中性，后将沉淀放置在真空干燥箱中100℃烘干，得到改性海泡石粉；
所述海泡石粉，孔径为55μm，比表面积127.8m2 g-1；所述草酸溶液，浓度为1.0mol/L；
所述促凝剂占海泡石粉重量的18%；
所述分散剂，为纤维素；
所述促凝剂，为乙二胺四甲叉膦酸钠和氯化铁的混合，乙二胺四甲叉膦酸钠和氯化铁的摩尔比为0.3:1。
实施例3一种制浆黑液预处理工艺
所述制浆黑液预处理工艺，包括以下过程：
1、离心
将制浆黑液以1.5m3/h进料速率进入离心机进行离心，过滤出固体，形成污泥集中处理，出料黑液中，悬浮物浓度2800mg/L，浆渣干度25%；
所述离心，分离因数为8000，离心机处理能力50m3/h；
2、浓缩过滤
经离心处理后的黑液，进入多盘浓缩机再次过滤浓缩，与系统垫层浆配成进料0.5%进浆浓度，出浆干度8%，滤液悬浮物920mg/L；
所述多盘浓缩机，圆盘直径3.6m，喷淋水压力0.6MPa，转速1.5rpm；
3、水筛
浓缩滤液，经过水筛机进行三次水筛处理，流量2500L/min,水筛孔径0.10mm，将黑液中悬浮物基本去除，出水悬浮物450mg/L；
4、电解气浮
将滤液加少量酸调节pH值为4，进入电解气浮装置内进行电解，电解气浮装置中加入混凝剂改性海泡石粉，进一步去除废水中的悬浮物；
所述电解气浮，极板间距8cm，处理时间5min；采用脉冲式方波电流，脉冲频率600HZ，脉冲电流10A，脉冲占空比25%；
所述改性海泡石粉，制备方法包括：
（1）将海泡石研磨粉碎，后在机械搅拌下，加入到草酸溶液中；
（2）向其中加入占总量5wt%的分散剂，溶解后加入促凝剂，升高温度至50℃，在50KHz频率下超声反应4h；
（3）反应结束后从溶液中抽滤分离，并利用去25%乙醇/水溶液多次洗涤至接近中性，后将沉淀放置在真空干燥箱中100℃烘干，得到改性海泡石粉；
所述海泡石粉，孔径为50μm，比表面积130m2 g-1；所述草酸溶液，浓度为1.0mol/L；
所述促凝剂占海泡石粉重量的20%；
所述分散剂，为纤维素；
所述促凝剂，为乙二胺四甲叉膦酸钠和氯化铁的混合，乙二胺四甲叉膦酸钠和氯化铁的摩尔比为0.3:1。
采用本发明实施例1的技术方案处理制浆黑液，处理前及处理后的废水指标如下：
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种制浆黑液预处理工艺，其特征在于，所述预处理工艺，包括离心、浓缩过滤、水筛和电解气浮；
所述电解气浮，极板间距6-8cm，脉冲频率500-600HZ；
所述电解气浮，需在装置内加入改性海泡石粉，所述改性海泡石粉，制备方法包括：
（1）将海泡石研磨粉碎，后在机械搅拌下，加入到草酸溶液中；
（2）向其中加入占总量2-5wt%的分散剂，溶解后加入促凝剂，升高温度至40-50℃，在48-50KHz频率下超声反应3-4h；
（3）反应结束后从溶液中抽滤分离，并利用去25%乙醇/水溶液多次洗涤至接近中性，后将沉淀放置在真空干燥箱中100℃烘干，得到改性海泡石粉；所述分散剂为卵磷脂或者纤维素；所述促凝剂为乙二胺四甲叉膦酸钠和氯化铁的混合物，乙二胺四甲叉膦酸钠和氯化铁的摩尔比为0.2-0.3:1；所述促凝剂占海泡石粉重量的15-20%；
所述离心，分离因数为6500-8000；
所述浓缩过滤，采用多盘浓缩机进行，所述多盘浓缩机，喷淋水压力为0.6-0.7MPa，转速为1.0-1.5rpm；
所述浓缩过滤，出浆干度为8-10%。
2.根据权利要求1所述的预处理工艺，其特征在于，所述水筛的水筛孔径0.10-0.12mm。
3.根据权利要求1所述的预处理工艺，其特征在于，制浆黑液的悬浮物含量降低至40-50mg/L，表观粘度降为6-9mPa·s。
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| CN108358367A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-08-03 | 广西金桂浆纸业有限公司 | 一种造纸黑液的处理方法及处理系统 |
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