CN114575178A - 一种化机浆高浓废水的处理方法 - Google Patents

一种化机浆高浓废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及制浆、环保技术领域，尤其涉及一种化机浆高浓废水的处理方法，包括以下步骤：A)除去化机浆压榨滤液中的纤维；B)将所述除去纤维的滤液与化学浆混合，得到的混合废液在长网压榨洗浆机中进行洗涤，得到洗涤溶液；C)采用逆流洗涤的方式将所述洗涤溶液与化学浆的黑液进行混合，得到稀黑液；D)将所述稀黑液浓缩至质量浓度为55％～75％，得到浓黑液；E)将所述浓黑液与碱灰混合后，在1350～1450℃下进行燃烧，燃烧后的熔融物与水混合后形成绿液，送入苛化工序。本发明提供的处理方法在同时含有化学浆和化机浆的工厂里，不需要增加大型设备，只需要铺设管道即可，投资小，收益大。

Description

一种化机浆高浓废水的处理方法
技术领域
本发明涉及制浆、环保技术领域，尤其涉及一种化机浆高浓废水的处理方法。
背景技术
近几年来，杨木资源减少，价格升高，化机浆的原料使用越来越广泛，桉木、构木等材种引入到化机浆中使用。以桉木为原料生产的化机浆成浆松厚度较高，越来越获得市场的亲睐，然而，在目前生产工艺基础上，将桉木投入生产的过程中，随桉木片掺配比例提高，桉木化机浆废水送厌氧处理后导致水处理系统效率下降。经化学分析，桉木化机浆废水负荷高，存在生物毒性，导致生化处理难度大。欲提高化机浆桉木使用比例，首先要解决废水处理的问题，化机浆高浓废水处理方法由此产生。
目前行业内化机浆废水的处理方式主要以厌氧处理和膜处理浓缩后煅烧为主，这两种处理方法成本较高。
化机浆车间多盘浓缩机对压榨滤液细小纤维的回收效率较低，压榨滤液COD浓度达到20000以上(岳纸化机浆1#脱水机压榨滤液COD浓度在14000左右)，细小纤维浓度0.1g/l左右。按照改造前工艺，化机浆车间废水有几种处理方法：一是送厌氧处理，处理成本达280～300元/吨浆；二是直接送碱回收车间蒸发浓缩后送碱炉燃烧，化机浆废水浓度较低造成碱回收车间处理成本高，且容易造成蒸发器结垢，导致蒸发器蒸发效率下降。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种化机浆高浓废水的处理方法，投资小，收益大。
本发明提供了一种化机浆高浓废水的处理方法，包括以下步骤：
A)除去化机浆压榨滤液中的纤维；
B)将所述除去纤维的滤液与化学浆混合，得到的混合废液在长网压榨洗浆机中进行洗涤，得到洗涤溶液；
C)采用逆流洗涤的方式将所述洗涤溶液与化学浆的黑液进行混合，得到稀黑液；
D)将所述稀黑液浓缩至质量浓度为55％～75％，得到浓黑液；
E)将所述浓黑液与碱灰混合后，在1350～1450℃下进行燃烧，燃烧后的熔融物与水混合后形成绿液，送入苛化工序。
优选的，步骤A)中，所述化机浆压榨滤液的pH值为6.4～8.0，TCOD为3450～25000mg/L，SS为610～4500mg/L，SCOD为2650～25000mg/L，VFA挥发脂肪酸为18～123meq/L。
优选的，步骤B)中，所述除去纤维的滤液与化学浆的质量比为2～10：1；
所述化学浆包括亚硫酸盐木浆、亚硫酸盐纸浆、硫酸盐纸浆或氯化纸浆；
所述化学浆的黑液波美浓度≥8.0°Bé(15℃)。
优选的，步骤C)中，所述化学浆的黑液按照以下方法进行制备：
将木片、氢氧化钠、硫化钠和水混合，经过高温高压蒸煮，进行固液分离，得到的溶液即为化学浆的黑液。
优选的，所述木片、氢氧化钠、硫化钠和水的质量比为1：0.1～0.5：0.03～0.099：3.2～3.6；
所述高温高压蒸煮的温度为150～175℃，压强为0.75～0.9MPa，时间为2～2.5h。
优选的，步骤C)中，所述洗涤溶液与化学浆的黑液的流量比为20～40m3/h：70～90m3/h。
优选的，步骤D)中，所述浓缩的方法为蒸发浓缩。
优选的，步骤E)中，所述浓黑液和碱灰的质量比为92～95：5～8。
优选的，步骤E)中，所述燃烧的时间为2～15s。
优选的，步骤E)中，燃烧后的熔融物与水的用量比为1～1.5g：8.5～9mL。
本发明提供了一种化机浆高浓废水的处理方法，包括以下步骤：A)除去化机浆压榨滤液中的纤维；B)将所述除去纤维的滤液与化学浆混合，得到的混合废液在长网压榨洗浆机中进行洗涤，得到洗涤溶液；C)采用逆流洗涤的方式将所述洗涤溶液与化学浆的黑液进行混合，得到稀黑液；D)将所述稀黑液浓缩至质量浓度为55％～75％，得到浓黑液；E)将所述浓黑液与碱灰混合后，在1350～1450℃下进行燃烧，燃烧后的熔融物与水混合后形成绿液，送入苛化工序。本发明提供的处理方法在同时含有化学浆和化机浆的工厂里，不需要增加大型设备，只需要铺设管道即可，投资小，收益大。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种化机浆高浓废水的处理方法，包括以下步骤：
A)除去化机浆压榨滤液中的纤维；
B)将所述除去纤维的滤液与化学浆混合，得到的混合废液在长网压榨洗浆机中进行洗涤，得到洗涤溶液；
C)采用逆流洗涤的方式将所述洗涤溶液与化学浆的黑液进行混合，得到稀黑液；
D)将所述稀黑液浓缩至质量浓度为55％～75％，得到浓黑液；
E)将所述浓黑液与碱灰混合后，在1350～1450℃下进行燃烧，燃烧后的熔融物与水混合后形成绿液，送入苛化工序。
本发明先除去化机浆压榨滤液中的纤维。
在本发明的某些实施例中，所述化机浆压榨滤液为化机浆经过脱水压榨机滤出的白水。
在本发明的某些实施例中，所述化机浆按照以下方法进行制备：
采用阔杂木木片通过PRC-APMP的制浆方法制得化机浆。
在本发明的某些实施例中，所述阔杂木包括桉木、杨木和构木中的至少一种。
在本发明的某些实施例中，所述化机浆压榨滤液的pH值为6.4～8.0，TCOD为3450～25000mg/L，SS为610～4500mg/L，SCOD为2650～25000mg/L，VFA挥发脂肪酸为18～123meq/L，固形物含量为0.1％～0.2％。在某些实施例中，所述化机浆压榨滤液的pH值为7.3，TCOD为3692mg/L，SS为620mg/L，SCOD为2846mg/L，VFA挥发脂肪酸为22.9meq/L，固形物含量为0.12％。
在本发明的某些实施例中，除去化机浆压榨滤液中的纤维采用圆网回收机。
除去化机浆压榨滤液中的纤维后，将所述除去纤维的滤液与化学浆混合，得到的混合废液在长网压榨洗浆机中进行洗涤，得到洗涤溶液。
在本发明的某些实施例中，所述除去纤维的滤液与化学浆的质量比为2～10：1。在某些实施例中，所述除去纤维的滤液与化学浆的质量比为2：1。
在本发明的某些实施例中，所述化学浆包括亚硫酸盐木浆、亚硫酸盐纸浆、硫酸盐纸浆或氯化纸浆。在本发明的某些实施例中，所述化学浆的黑液波美浓度≥8.0°Bé(15℃)。在本发明的某些实施例中，所述化学浆的黑液波美浓度为8.0°Bé(15℃)。
在本发明的某些实施例中，所述长网压榨洗浆机的洗浆网包括：
长×宽(25.32×2.32m)(底网)；
长×宽(4.75×2.32m)(顶网)。
在本发明的某些实施例中，所述长网压榨洗浆机的工艺参数条件：
下网粗浆带液残碱：≤1000mg/L；
各段真空度：10～40KPa；
洗涤热水温度：≥55℃；
上网质量浓度：1.5％～2.5％。
在某些实施例中，所述长网压榨洗浆机的工艺参数条件：
下网粗浆带液残碱：850mg/L；
各段真空度：35KPa；
洗涤热水温度：58℃；
上网质量浓度：2.1％。
得到洗涤溶液后，采用逆流洗涤的方式将所述洗涤溶液与化学浆的黑液进行混合，得到稀黑液。
在本发明的某些实施例中，所述化学浆的黑液按照以下方法进行制备：
将木片、氢氧化钠、硫化钠和水混合，经过高温高压蒸煮，进行固液分离，得到的溶液即为化学浆的黑液。
所述木片、氢氧化钠、硫化钠和水的质量比为1：0.1～0.5：0.03～0.099：3.2～3.6。在本发明的某些实施例中，所述木片、氢氧化钠、硫化钠和水的质量比为1：0.17：0.036：3.5。
所述高温高压蒸煮的温度为150～175℃，压强为0.75～0.9MPa，时间为2～2.5h。在本发明的某些实施例中，所述高温高压蒸煮的温度为172℃，压强为0.85MPa，时间为2.5h。
在本发明的某些实施例中，所述洗涤溶液与化学浆的黑液的流量比为20～40m3/h：70～90m3/h。
在本发明的某些实施例中，所述稀黑液的质量浓度为11％～12％。在某些实施例中，所述稀黑液的质量浓度为12％。
得到稀黑液后，将所述稀黑液浓缩至质量浓度为55％～75％，得到浓黑液。
在本发明的某些实施例中，将所述稀黑液浓缩至质量浓度为65％。
在本发明的某些实施例中，所述浓缩的方法为蒸发浓缩。
所述蒸发浓缩采用外流自由板式降膜蒸发器。
所述蒸发浓缩的参数条件包括：
汽室压力：≤0.39MPa，板式冷凝器排水温度：45～60℃，真空泵真空度：-0.1～-0.08MPa。
在本发明的某些实施例中，汽室压力：0.25MPa，板式冷凝器排水温度：50℃，真空泵真空度：-0.1MPa。
得到浓黑液后，将所述浓黑液与碱灰混合后，在1350～1450℃下进行燃烧，燃烧后的熔融物与水混合后形成绿液，送入苛化工序。
在本发明的某些实施例中，所述浓黑液和碱灰的质量比为92～95：5～8。在某些实施例中，所述浓黑液和碱灰的质量比为94：6。
在本发明的某些实施例中，所述燃烧的温度为1400℃。
所述燃烧的时间为2～15s。在某些实施例中，所述燃烧的时间为6s。
燃烧后，使得黑液中的无机物与有机物分离，有机物燃烧放出热量，无机物呈熔融状态从碱炉中流出，溶于水中，得到绿液，送入苛化工序，经过苛化后的液体为氢氧化钠、硫化钠等溶液，送配碱工序，固体则形成轻钙，送纸机加填。
在本发明的某些实施例中，燃烧后的熔融物与水的用量比为1～1.5g：8.5～9mL。在某些实施例中，燃烧后的熔融物与水的用量比为1.2g：8.8mL。
在本发明的某些实施例中，所述水的温度为30～60℃。在某些实施例中，所述水的温度为60℃。
本发明对上文采用的原料来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种化机浆高浓废水的处理方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例中，所述化机浆按照以下方法进行制备：
采用桉木木片和构木木片通过PRC-APMP的制浆方法制得化机浆。
实施例1
化机浆高浓废水的处理方法包括以下步骤：
1)将化机浆经过脱水压榨机滤出的白水(压榨滤液)经圆网回收机回收纤维后，得到除去纤维的滤液，送至化学浆洗涤工段使用；
白水特征：pH值为7.3，TCOD为3692mg/L，SS为620mg/L，SCOD为2846mg/L，VFA挥发脂肪酸为22.9meq/L，固形物含量为0.12％；
2)将所述除去纤维的滤液用管道输送至不锈钢桶中，与化学浆混合，得到混合废液，再用泵将此混合废液送至长网压榨洗浆机进行洗涤；
所述述除去纤维的滤液与所述化学浆的质量比为2：1；
所述长网压榨洗浆机的洗浆网包括：
长×宽(25.32×2.32m)(底网)，
长×宽(4.75×2.32m)(顶网)；
所述长网压榨洗浆机的工艺参数条件：
下网粗浆带液残碱：850mg/L；
各段真空度：35KPa；
洗涤热水温度：58℃；
上网质量浓度：2.1％；
所述化学浆为亚硫酸盐木浆；化学浆的黑液波美浓度：8.0°Bé(15℃)；
3)采用逆流洗涤的方式将步骤2)得到的洗涤液与化学浆的黑液在黑液桶中进行混合，得到稀黑液(质量浓度为12％)；
所述洗涤液与所述化学浆的黑液的流量比为20m3/h：80m3/h；
其中，化学浆的黑液按照以下方法进行制备：
将13.5t木片、2.357t氢氧化钠、0.493t硫化钠和47.25t水混合，高温(172℃)高压(0.85MPa)蒸煮2.5h，进行固液分离，得到的溶液即为化学浆的黑液；
4)采用外流自由板式降膜蒸发器将所述稀黑液蒸发浓缩至质量浓度为65％，得到浓黑液；
蒸发浓缩的参数条件：
汽室压力：0.25MPa，板式冷凝器排水温度：50℃，真空泵真空度：-0.1MPa；
5)所述浓黑液在碱炉中与碱灰混合后(浓黑液和碱灰的质量比为94：6)，在1400℃下燃烧6s，使得黑液中的无机物与有机物分离，有机物燃烧放出热量，无机物呈熔融状态从碱炉中流出，溶于60℃热水中(熔融状态的无机物与热水的用量比为1.2g：8.8mL)，即为绿液，供苛化工段进行苛化，产生的蒸汽送电站供发电。
对得到的绿液进行检测，实验结果表明：绿液的总碱浓度为102g/L(以NaOH计)，硫化度为12％，温度为85℃；
产生的蒸汽的压力为4.1MPa，温度为420℃。
可知，所得到的绿液符合工艺要求，能成为下一道工序的合格原料。
根据实验检测数据和运行情况，可带来以下效益：
1)每月回收30吨纤维：30吨×3000元/吨＝9(万元)；
原洗涤工序最后一段使用的是碱回收的污冷凝水，不含有纤维；
2)每月回收NaOH 50吨：3172元/吨×50吨＝20.4(万元)；
原洗涤工序最后一段使用的是碱回收的污冷凝水中，不含氢氧化钠；
3)增加进碱炉固形物含量；
原洗涤工序最后一段使用的是碱回收的污冷凝水，固形物含量几乎为零，而使用的化机浆废白水中含有一定的纤维素、木素等固形物。
4)环保效益，降低化机浆排放COD，减少每吨浆处理COD的费用可达40元，按年产10万吨计算，一年可节约环保费用400万元。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种化机浆高浓废水的处理方法，包括以下步骤：
A)除去化机浆压榨滤液中的纤维；
B)将所述除去纤维的滤液与化学浆混合，得到的混合废液在长网压榨洗浆机中进行洗涤，得到洗涤溶液；
C)采用逆流洗涤的方式将所述洗涤溶液与化学浆的黑液进行混合，得到稀黑液；
D)将所述稀黑液浓缩至质量浓度为55％～75％，得到浓黑液；
E)将所述浓黑液与碱灰混合后，在1350～1450℃下进行燃烧，燃烧后的熔融物与水混合后形成绿液，送入苛化工序。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤A)中，所述化机浆压榨滤液的pH值为6.4～8.0，TCOD为3450～25000mg/L，SS为610～4500mg/L，SCOD为2650～25000mg/L，VFA挥发脂肪酸为18～123meq/L。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤B)中，所述除去纤维的滤液与化学浆的质量比为2～10：1；
所述化学浆包括亚硫酸盐木浆、亚硫酸盐纸浆、硫酸盐纸浆或氯化纸浆；
所述化学浆的黑液波美浓度≥8.0°Bé(15℃)。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤C)中，所述化学浆的黑液按照以下方法进行制备：
将木片、氢氧化钠、硫化钠和水混合，经过高温高压蒸煮，进行固液分离，得到的溶液即为化学浆的黑液。
5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述木片、氢氧化钠、硫化钠和水的质量比为1：0.1～0.5：0.03～0.099：3.2～3.6；
所述高温高压蒸煮的温度为150～175℃，压强为0.75～0.9MPa，时间为2～2.5h。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤C)中，所述洗涤溶液与化学浆的黑液的流量比为20～40m3/h：70～90m3/h。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤D)中，所述浓缩的方法为蒸发浓缩。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤E)中，所述浓黑液和碱灰的质量比为92～95：5～8。
9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤E)中，所述燃烧的时间为2～15s。
10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤E)中，燃烧后的熔融物与水的用量比为1～1.5g：8.5～9mL。
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