一种含黑液造纸废水的治理方法 本发明涉及造纸废水,尤其是含黑液草浆造纸废水的治理方法。
现有技术对造纸黑液的治理有以下方法:
1、蒸发浓缩黑液,燃烧含碱木质素,再加水到灰中浸出和回收烧碱。该法设备投资大,对木桨造纸业经济效益较好,但草浆黑液含碱浓度低水量大,不适用。
2、蒸发浓缩黑液,回收木质素,该法运行费用高。
3、将碱性黑浆酸化分离木质素。由于草桨黑液有别于木桨黑液,因此用普通酸化法分离木质素较困难。
现有技术对中段废水的治理主要是采用微生物分解法,同时辅以混凝法。微生物分解法主要有活性污泥法。厌氧发酵法和生物接触氧化法等。以上方法的共同点是废水处理设施投资大,占地面积大、电耗高、运行费用高。
在造纸废水治理中,现有技术所用混凝剂都离不开硫酸铝(含聚合硫酸铝、聚合氯化铝等),用铝盐作混凝剂,属于分子吸附技术,运行费用高,效果不理想,而且只能作为生化技术的辅助手段。
目前,寻找一种简便快捷、效果好、成本低的含黑液造纸废水的治理方法已是造纸行业的迫切愿望。
本发明的目的是通过以下措施来实现的。
本发明从上述目的出发,先用酸化法分离黑液中的木质素,提出木质素后的浅澄色酸性废水再与中段水混合进行内电解处理,最后用离子吸附法进行混凝沉降分离使COD、色度全部达标排放。
本发明所提供的造纸黑液及中段水处理工艺流程见图1。
工艺流程说明如下:
黑液进入酸化池后,先用废液将PH值调至2-4,最好是3。PH过高,木质素分离不彻底,PH值过低浪费酸。然后在搅拌下加入3号絮凝剂(聚丙烯酸胺),用量为每升黑液20-30PPM即可。此时木质素大量析出上浮。经渣水离机提出木质素后,橙色酸液进入内电解池与中段水汇合进行予处理。
内电解池中置放铁刨花,焦碳或煤渣。在酸性条件下,铁屑和焦煤间因电位差形成原电池,产生如下反应:
铁屑为正极:
铁屑本身所含碳元素及焦、煤为负极,产生以下反应:
这是因为一部分色素和其他有机物尚残留于废水中,新生的两价铁离子和原子氢均有极强的的还原能力,能破坏水中的有机物质。造纸黑液中的木质素提出后,清液显橙色,一般方法极难有脱色。在内电解池中,新生态的亚铁离子和氢原子具有极强地还原活性,它能使有机物的发色基团硝基-NO2、亚硝基-NO还原成无色的氨基-NH2;同时,它也可使某些不饱和发色基团如羧基-COOH、偶氮基-N=N-的双键打开而使发色基团遭到破坏;另外,原子态的氢还可以使某些环状和长链的有机物分解为小分子状。由于上述机理,内电解法可降低废水的色度,同时可降解部分有机物质。
从内电解池出来的混合废水再流经连续加药池,在1号加药搅拌池根据试验数具加入计算量的组合离子吸附剂,在2号加药搅拌池加入石灰乳调节PH7-9,在三号池通入二氧化碳气体,使未沉淀的钙离子形成碳酸钙充分沉淀,在4号加药搅拌池加入少量3号絮凝(聚烯酰胺)经加药搅拌后的混合废水再进入沉淀分离池,絮状沉淀沉入池底,上清液再进行二次投药处理,然后进入二次沉降池,污泥抽入干化池,上清液进入清水池,清水可全部回用。
此处所述组合离子吸附剂及其使用方法已另行申请专利。其典型的配方如下:硫酸亚铁(t水)5份,氯化镁2份,澎润土3份。或硫酸亚铁5份,澎润土5份;或硫酸亚铁5份,氧化钙0.5-1份,澎润土4-4.5份。
本发明的实施例:
造纸黑液流入木质素分离池,加入废硫酸或废盐酸调节PH值3-4,在搅拌下加入30PPM聚丙烯酰胺,经微网过滤机(40-60目)过滤分离木质素,木质素进行脱水干化,橙色清液进入内电解池与中段水汇合,混合水经过电解处理后进入加药搅拌池,依次加入废硫酸或废盐酸,调节PH3-4,再加入组合离子吸附剂,加入的量根据试验确定,然后加入碱液或石灰乳,调节PH至8-9,通入二氧化碳,最后加入40-50PDM聚丙稀酰胺,此时即有大块绿色沉淀出现,废水进入沉降分离池,沉淀从锥形底部抽出,上清液进行第二次加药处理,再进入第二沉降分离池,上清液进入清水池,经调节PH6-9范围后可回用或排放。
某草浆造纸废水处理结果:项 目 PH COD颜色处理前黑液 11 40000棕色混浊分离木质素黑液 4 5000橙色透明处理前混合水 6 3000淡黄混浊处理后清水 7.5 100基本无色、透明
本发明与传统方法比较具有以上特点:
1.黑液酸化处理,加3号絮凝剂后木质素结块迅速上浮,用微网过滤机即可分离,不需气浮分离,节省设备和电力;
2.黑液以分离木质素后的橙色清液经与中段水混合进行内电解处理,可进一步降鲜色素,降低COD,可节省后续处理中离子吸附剂的用量。
3.经两次离子吸附剂处理后的水可全部回用,只要车间废水出水口不低于地面40公分,则全部处理工艺可实现自流,废水不需泵提,进一步节省电力。