CN1180668A - 造纸黑液的综合处理方法 - Google Patents

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曾本秀
袁玉兰
顾润南
李传新
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Abstract

本发明为一种造纸黑液的综合处理方法,其步骤为:在黑液中加入酸性聚合物高分子絮凝剂,并以铝盐或铁盐絮凝剂作为强化剂。絮凝沉降后的上清液,经煤渣过滤后作循环水使用;絮凝沉降后的废渣与谷糟等原料混合进行碱解制成固体微生物复合肥。

Description

造纸黑液的综合处理方法
本发明与造纸黑液的综合治理有关，尤其与造纸黑液处理产生的废渣制备复合肥料有关。
对造纸黑液的治理，国内外有关部门提供了不少的处理技术，到目前为止，推广于大型造纸厂的为碱回收技术，这项技术很难在我国中小造纸厂推广，这些造纸厂一般以草类纤维为主要原料，固形物含量低，而硅含量高，用碱回收方法，难度大、投资高，难于推广。从检索到的相关专利，有以下种黑液治理的综合利用技术。
1、中国专利公开号CN1037560A，名称：造纸黑液治理与应用，主要是利用硫酸铝与造纸黑液进行化学反应，析出铝木质素。本方法仅只能达到综合利用的目的，治理后的废水，难于达到排放标准。
2、专利号公开CN86104439A，名称：一种复合混凝剂及其制法和用途，该剂是用硼泥和无机酸通过浸析反应而制得，其中含有铁、镁、铝盐，可直接用于净化pH＞9的印染、造纸废水。本方法虽可以达到以废制废的目的，但硼泥材料，不易获得，制取该复合剂无机酸用量大，成本会较高。
3、专利号开公CN1060128A，名称：造纸黑液提取腐植酸的综合治理，本法是向造纸黑液中加入甲酸、乙酸、盐酸调pH3-3.5，再加入聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚丙烯胺类、或净化剂-B型等凝聚剂分离凝聚的腐植酸固形物，作有机肥和工业原料，本法所提供的絮凝剂对处理造纸黑液均能达到一定的效果，但所用的化学药品耗量大，不一定能达到预期的目的，此法对亚铵法造纸废水的处理不一定能起作用。
4、专利公开CN1044966A，名称：造纸废水回收再用方法，一种处理造纸黑液的方法，该法先向废水加入电石泥或石灰再用卤水或卤块、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，再将上清液2作羟甲基纤维素纳和硫酸铝处理，最后上清液3再通过活性炭吸附床，本法工序较多，设备投资大，运行费用高。
上列已知技术，有的只能处理特定的废水，有的在处理过程中需要曝气氧化，有的需设备多，工序复杂，所加化学药品价格高。
本发明的目的是提供一种成本低、操作简便，资源回收利用完全，综合效益好的造纸黑液的处理方法。
本发明是这样实现的：
造纸黑液的处理方法，由如下步骤组成：
(1)在黑液中加入酸性聚合物高分子絮凝剂，并以无机盐絮凝剂作为高分子絮凝剂的强化剂，无机盐絮凝剂是铝盐或铁盐，
(2)絮凝沉降后的上清液，经煤渣过滤后，可作为循环水使用，
(3)絮凝沉降后的废渣与谷糟等原料混合进行碱解制成固体微生物复合肥。
本发明高分子絮凝剂是PH在3以下的酸性聚合物。
本发明的高分子絮凝剂为聚丙烯酸水解物，无机盐絮凝剂为Al(OH)3和Al2(SO4)3。
本发明的高分子絮凝剂为聚合硫酸铁(PFS)，无机盐絮凝剂为FeS4，Al(SO4)3，聚合硫酸铝(PAC)。
本发明的絮凝沉淀物与谷糟等原料混合，在2.3％碱度，沸腾30min条件下进行碱解。
本发明的煤渣粒度为60-90目，用量为150-200g/L。
本发明将蒸球喷出的黑液打入带搅拌的絮凝混合罐中，加入20％Al(OH)0.5-0.8％，再缓缓加入20％Al2(SO)3。0.5-1％，搅拌混匀后，加入0.02％高分子絮凝剂酸性水解物2.5％。搅拌15min，输入絮凝沉降池，沉降30min。
本发明的絮凝沉降后的废渣与谷糟按4∶1的比例混合，用10％的石灰调成碱性，经30min蒸煮进行碱解，在碱解快完成时加入氯化钾25-30kg/吨渣，再与经硫酸酸化的钙镁磷肥混合增磷75-80kg/吨渣，然后混入100-120kg/吨渣的碳铵氨化，拌入10％的发酵微生物，堆积发酵24小时，然后造粒干燥。
本发明的主要优点如下：
1、处理废水的主要材料是废物利用，投资成本低。
2、资源回收完全。处理黑液的废渣，主要成份是木质素。除可作为制肥的材料，还可以出售或加工成其它产品，过滤材料使用后，可以拌入肥料(因其中含有不少的水溶性腐植酸)，也可以经NaOH再生继续使用，处理液回到制肥过程中使用。
3、工艺简单易行，占地面积小。
4、能耗小、物耗少、投资少、经济效益好。年产5000吨的纸厂，排出的废液能提取出绝干木质素4800吨，按1200元/吨计，可获产值144万元，(扣除水处理及木质素加工成本)。将所获木质素进一步开发，获得二次产品肥料，即可得到更大的增值，还可节约水100万M3，按0.6元/吨计，可节约开支60万元，并消除了对环境的污染，在取得明显环境效益的同时又取得了一定的经济效益。
如下是本发明的实施例：
高分子絮凝剂的制备：
1、高分子有机絮凝剂聚丙烯酸水解物的制备，取废腈纶纤维短丝，用清水漂洗干净，晒干，在装在搅拌器和冷却装置的反应釜中，加入4％的腈纶废丝及浓度为25％硫酸12.5％，加热(80-90℃)搅拌2.5-3h，待水解完全，废丝全部溶解，呈浅黄色水解产物即为聚丙烯酸。
2、高分子无机絮凝剂(PFS)液体的制备：用化学计量催化氧化法，以硫酸亚铁为主要原料，用少量硫酸铜作催化剂，经次氯酸钠与硫酸进行氧化，在短时间即可完成氧化，水解、聚合三步反应同步进行。在反应釜中加入FeSO4·7H2O280g、水500kg、H2SO4(95％以上)51kg，CuSO40.5kg，搅拌均匀，加热至95-100℃，继续搅拌反应，并从高位糟中滴加80-90℃的18％NaClO3溶液100kg，加快搅拌速度，在30min内滴加完毕，保温95-100℃继续反应1小时，即生成红棕色清亮液体PFS。
例1：
在250ml三口烧瓶中装上电搅拌，回流冷凝器。加入洗净的废腈纶短丝2g，加入60ml水及16ml25％的H2SO4，水溶加热(沸腾)搅拌回流2.5-3h，水解完全，废丝完部溶解呈浅黄色产物-聚丙烯酸水解物。
例2：
取FeSo4·7H2O 166.8g于500ml烧瓶中，加水250ml待溶解完后，加入95％H2SO429.4g，待溶液温度升到95-100℃时搅拌下缓缓滴加溶于50ml热水的NaClO3(或KClO3)12.25g反应1.5h左右，待液体里红棕色即反应完毕。总铁含量为20％以上，还原性Fe++＜0.1％、盐基度1％约25、PH：2～3，即为合格产品。
用上述高效絮凝剂为主要成份配以无机絮凝剂处理造纸黑液。取废水100升加入20％Al2(OH)3和20％Al2(SO4)3共10升，搅拌均匀后，缓缓加入0.02％聚丙稀酸水解液2.5升，pH保持3-4.5，搅拌10-15min，沉淀30min，上清液注入过滤柱过滤，沉淀物压滤后与酒酿谷糟按4∶1混合，用10％石灰调碱度为2.3％，经30min沸腾解碱，在碱解快完前加入氢化钾0.2升，再与经硫酸酸化的钙镁磷肥0.6斤混合增磷，然后加入0.8斤碳铵氨化，拌入含菌量为2亿个/g以上的活化剂10％、经24h堆制发酵，可制得微生物复合肥料5斤左右，经测定，有效P2O5为1.6％、速效氮3.2％、速效钾3.3％、水溶性腐植酸8.04％、总腐植酸22.5％、总有机质41.5％、微生物活菌数2.2亿/g、水份14.3％。
取黑液100升加FeSO4 0.05升，搅匀后再加入PFS 0.14升、PH2.5-3.5，搅拌20min，上清液及滤并处理同上可制得微生物复合肥料约4.5斤。
取黑液100升加入PFS 0.12升，搅匀后，加入助凝剂PAC2g，PH：3，搅拌20min，沉降30min，上清液及滤并处理同上，可制得微生物复合肥料的5斤。
微生物复合肥料对月季花、番茄做盒栽试验，比常规肥料分别增产16.10％、23.05％。

Claims (8)

1、一种造纸黑液的综合处理方法，由如下步骤组成：
(1)在黑液中加入酸性聚合物高分子絮凝剂，并以无机盐絮凝剂作为高分子絮凝剂的强化剂，无机盐絮凝剂是铝盐或铁盐，
(2)絮凝沉降后的上清液，经煤渣过滤后，作为循环水使用，
(3)絮凝沉降后的废渣与谷糟等原料混合进行碱解制成固体微生物复合肥。
2、根据权利要求1所述的造纸黑液的综合处理方法，其特征在于高分子絮凝剂必须是PH在3以下的酸性聚合物。
3、根据权利要求1或2所述的造纸黑液的综合处理方法，其特征在于高分子絮凝剂为聚丙烯酸水解物，无机盐絮凝剂为Al(OH)3和Al(SO4)3。
4、根据权利要求1或2所述的造纸黑液的综合处理方法，其特征在于高分子絮凝剂为聚合硫酸铁(PFS)，无机盐絮凝剂为FeS4，Al(SO4)3，聚合硫酸铝(PAC)。
5、根据权利要求1或2所述的造纸黑液的综合处理方法，其特征在于絮凝沉淀物与谷糟等原料混合，在2.3％碱度，沸腾30min条件下进行碱解。
6、根据权利要求1或2所述的造纸黑液的综合处理方法，其特征在于煤渣粒度为60-90目，用量为150-200g/L。
7、根据权利要求1或2所述的造纸黑液的综合处理方法，其特征在于将蒸球喷出的黑液打入带搅拌的絮凝混合罐中，加入20％Al(OH)3 0.5-0.8％，再缓缓加入20％Al2(SO)3。0.5-1％，搅拌混匀后，加入0.02％高分子絮凝剂酸性水解物2.5％。搅拌15min，输入絮凝沉降池，沉降30min。
8、根据权利要求1或2所述的造纸黑液的综合处理方法，其特征在于絮凝沉降后的废渣与谷糟按4∶1的比例混合，用10％的石灰调成碱性，经30min蒸煮进行碱解，在碱解快完成时加入氯化钾25-30kg/吨渣，再与经硫酸酸化的钙镁磷肥混合增磷75-80kg/吨渣，然后混入100-120kg/吨渣的碳铵氨化，拌入10％的发酵微生物，堆积发酵24小时，然后造粒干燥。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100360437C (zh) * 1998-05-28 2008-01-09 纳幕尔杜邦公司 含生物固体水流的处理方法
CN101475406B (zh) * 2009-01-13 2011-10-19 温奕区 工业废有机物以废治废生产浓浆肥料
CN105984930A (zh) * 2015-02-09 2016-10-05 王志龙 一种碱性污水处理的方法
TWI601709B (zh) * 2015-12-24 2017-10-11 遠東科技大學 以有機廢水製造低鋁含量有機肥料之方法

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