專利名稱：一種造紙黑液無(wú)污水排放徹底治理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造紙廢水-黑液的治理方法，特別是一種草漿廢水-黑液的治理方法。
目前，造紙廢水-黑液的治理方法很多，以木材為原料造紙的木漿廢水因其熱值高，主要以燃燒法治理，但該法投資費(fèi)用高，僅適用于大型的以木材為原料的造紙廠。對(duì)于以蘆葦、稻草、竹子和麥桿等為原料造紙的草漿廢水-黑液，因其熱值低，不宜采用燃燒法，而且至今尚未找到一種徹底治理的方法。
中科院生態(tài)環(huán)境研究中心孫連操等人曾發(fā)明一種草漿造紙黑液的處理方法，專利號(hào)為89106694.2，該方法是先將堿性黑液用二氧化硫酸化以沉淀木質(zhì)素，過(guò)濾，接著冷凍，以沉淀亞硫酸鈉，過(guò)濾分離亞硫酸鈉，最后將濾液蒸發(fā)、濃縮、噴霧干燥得到糖礦粉，這種方法尚存在許多缺點(diǎn)1、用二氧化硫酸化，成本高，因二氧化硫?yàn)闅怏w，操作較麻煩，并且對(duì)設(shè)備腐蝕較嚴(yán)重，同時(shí)易于逸入空氣中造成環(huán)境污染。2、用冷凍法分離亞硫酸鈉不完全，濾液中仍含有較多亞硫酸鈉。3、所得到的糖礦粉含有較多的鹽，特別是亞硫酸鈉，不適合做牛、羊等牲畜飼料。4、黑液中的鈉鹽未得到回收。5、副產(chǎn)物亞硫酸鈉純度不高，回收成本高于銷售價(jià)，經(jīng)濟(jì)效益不高。6、回收的木質(zhì)素含有二氧化硅雜質(zhì)，顏色較深。
后來(lái)，孫連操等人在上述專利基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)的方法是將沉淀木質(zhì)素后的濾液以氧化鈣苛化，過(guò)濾以除去亞硫酸鈣沉淀，濾液蒸發(fā)、濃縮、噴霧干燥得到糖礦粉。這種改進(jìn)了的方法仍存在以下缺點(diǎn)1、二氧化硫酸化成本高，易腐蝕設(shè)備，操作麻煩，同時(shí)容易逸入空氣中造成環(huán)境污染。2、糖礦粉中因含有氫氧化鈉，呈堿性，不能做牛、羊等牲畜飼料。3、黑液中的氫氧化鈉和鹽未得到回收。4、回收的木質(zhì)素含有二氧化硅雜質(zhì)，顏色較深。
本發(fā)明的目的是提供一種能徹底治理黑液的新方法，該方法易于操作，環(huán)境污染小，黑液中各有效成份可得到回收再利用，特別是氫氧化鈉回收后，可返回至造紙制漿工段中再使用。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，治理黑液的方法包括以下工序(1)加硫酸調(diào)造紙黑液的PH值至2.5-4.5，在60-80℃恒溫1-4小時(shí)，過(guò)濾，木質(zhì)素沉淀；(2)濾液中加入堿性氧化物，調(diào)PH值至12-14，將上述苛化液加熱，在60-80℃恒溫1-4小時(shí)，過(guò)濾，除去固體硫酸鹽；(3)將濾液電解，隔膜為陽(yáng)離子交換膜，濾液位于陽(yáng)極室，水位于陰極室，在陰、陽(yáng)極室流體的停留時(shí)間5-15分鐘，直流電壓3-6伏，陰極得氫氧化鈉溶液；(4)將陽(yáng)極液蒸發(fā)、濃縮、干燥得到固體糖礦粉。
本方案中可根據(jù)原黑液中二氧化硅含量的多少，采用相應(yīng)工序，當(dāng)二氧化硅含量較多時(shí)，例如3-10克/升，可在以硫酸調(diào)黑液PH值時(shí)，先將黑液PH調(diào)到8-9，并將黑液加熱，以沉淀過(guò)多的含硅化合物，從而提高下一步驟中木質(zhì)素產(chǎn)品的純度，而且除去含硅化合物后，有利于下一步電解，避免因在陽(yáng)極產(chǎn)生二氧化硅沉淀物而引起的陽(yáng)極中毒。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)采用硫酸酸化以沉淀木質(zhì)素，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，減少環(huán)境污染，采用以陽(yáng)離子交換膜作隔膜的電解方法，可回收黑液中的氫氧化納，從而回收了黑液中的有效成份，而且糖礦粉中不含有堿，可用作牲畜飼料。
以下結(jié)合工藝流程框圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1本發(fā)明的工藝流程框1中，1為調(diào)PH值，PH值控制在2.5-4.5之間，經(jīng)過(guò)濾2除去木質(zhì)素，濾液經(jīng)苛化3，苛化可用堿性氧化物例如氧化鎂、氧化鈣等，經(jīng)過(guò)過(guò)濾4，除去硫酸鈣，濾液經(jīng)電解5，其中陽(yáng)極液經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、干燥6，得到糖礦粉，陰極液返回制漿工段。
實(shí)施例1將50升堿性黑液置于搪瓷桶中，一面攪拌，一面緩慢加入硫酸，待溶液PH值達(dá)到9時(shí)，停止加酸，加熱溶液，待溫度升至70℃時(shí)，保溫2小時(shí)，冷卻，過(guò)濾，除去偏硅酸等含硅化合物，濾液置于搪瓷桶中，又一面攪拌，一面加酸(硫酸濃度約30％)，待PH值達(dá)到3.5時(shí)，停止加酸，加熱溶液，待溫度升到75℃時(shí)，保溫4小時(shí)，冷卻，過(guò)濾，回收木質(zhì)素，將濾液置于搪瓷桶中，一面攪拌，一面加入粉狀氧化鈣，也可加入氧化鎂等堿性氧化物，過(guò)濾，回收硫酸鈣，將上述濾液通入陽(yáng)離子交換膜作隔膜的電解槽的陽(yáng)極室中，該陽(yáng)離子交換膜牌號(hào)為YM-3型均相陽(yáng)離子交換膜，電解槽的規(guī)格為800×400×60mm，陰、陽(yáng)極室容積各為7升，電解槽的陰極通水，陽(yáng)、陰極之間電壓為6伏，在陰、陽(yáng)極室流體的停留時(shí)間5-15分鐘，在電解過(guò)程中，陰極液的PH值不斷升高，很快達(dá)到14，陽(yáng)極液PH值下降，循環(huán)電解，直至陽(yáng)極液的PH值達(dá)到4-5時(shí)，停止電解，陰極液為淺黃色氫氧化鈉溶液，濃度達(dá)50克/升，可返回于制漿工段。陽(yáng)極液加熱蒸發(fā)、濃縮并干燥(其工藝條件與以往相同)，得到固體糖礦粉，經(jīng)破碎、粉碎處理，得到糖礦粉，該粉呈褐色，味微甜稍帶咸，蒸發(fā)的冷凝水可返回制漿工段。
實(shí)施例2向盛有堿性黑液的搪瓷桶中，(堿性黑液中二氧化硅含量＜3克/升)，一邊攪拌，一邊緩慢加入硫酸將溶液PH值調(diào)至3.5，停止加酸，加熱溶液，將溫度升到75℃，恒溫4小時(shí)，冷卻，過(guò)濾收回木質(zhì)素，其余步驟同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種造紙黑液治理方法，其特征在于它包括以下工序(1)加硫酸調(diào)造紙黑液的PH值至2.5-4.5，在60-80℃恒溫1-4小時(shí)，過(guò)濾，木質(zhì)素沉淀；(2)濾液中加入堿性氧化物，調(diào)PH值至12-14，將上述苛化液加熱，在60-80℃恒溫1-4小時(shí)，過(guò)濾，除去固體硫酸鹽；(3)將濾液電解，隔膜為陽(yáng)離子交換膜，濾液位于陽(yáng)極室，水位于陰極室，在陰、陽(yáng)極室流體的停留時(shí)間5-15分鐘，直流電壓3-6伏，陰極得氫氧化鈉溶液；(4)將陽(yáng)極液蒸發(fā)、濃縮、干燥得到固體糖礦粉。
2.按權(quán)利要求1所述的造紙黑液治理方法，其特征在于所述的加硫酸調(diào)造紙黑液PH值為先調(diào)PH值至8-9，加熱溶液，待溫度升至60-80℃時(shí)，保溫1-4小時(shí)，冷卻，過(guò)濾、除去偏硅酸等含硅化合物，再將濾液PH值調(diào)至2.5-4.5。
3.按權(quán)利要求1或2所述的造紙黑液的治理方法，其特征在于所述的苛化用堿性氧化物為氧化鈣。
全文摘要
一種造紙黑液無(wú)污水排放徹底治理方法,它包括:以硫酸調(diào)黑液PH值,加熱,沉淀木質(zhì)素,濾液中加入堿性氧化物,加熱,除去固體硫酸鹽,濾液進(jìn)入以陽(yáng)離子交換膜為隔膜的電解槽內(nèi)電解,陰極得氫氧化鈉溶液,將陽(yáng)極液蒸發(fā)、濃縮、干燥得到固體糖礦粉,本方法以硫酸酸化沉淀木質(zhì)素,工藝簡(jiǎn)便,減少環(huán)境污染;以電解回收氫氧化鈉,糖礦粉中不含堿,可用作牲畜飼料,黑液中有效成分得到充分回收利用。
文檔編號(hào)C02F9/08GK1174818SQ9610953
公開(kāi)日1998年3月4日 申請(qǐng)日期1996年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月26日
發(fā)明者葛道才, 遲仁清 申請(qǐng)人:劉友會(huì), 葛道才, 遲仁清