一种造纸碱法制浆蒸煮黑液的处理方法 本发明涉及一种造纸浆液的处理方法,具体地说是一种造纸碱法制浆蒸煮黑液的处理方法。
众所周知,造纸行业是环境污染大户,而造纸过程中80%以上的污染源来自制浆蒸煮工序,所以要降服造纸污染这条黑龙,必须首先抓住蒸煮黑液治理这个龙头。现有技术中,各种碱法制浆蒸煮黑液的治理不外乎以下几种:一是碱回收法;二是各种各样的酸析木素法;三是将黑液转化成各种各样的付产品,然后出售等。以上诸现有技术的主要缺陷在于:一是投资费用高,如碱回收法的设备及土建的投资就相当于或超过其制浆和造纸生产线的总投入;二是处理成本高,每吨纸生产的利润往往被水处理所增加的成本所抵消;三是黑液付产品的出售受市场的制约太大等。所以,研制开发一种投资费用少,运行成本低的碱法制浆黑液处理方法对造纸行业来说具有重要意义。
本发明的目的在于设计一种投资费用低,可实现黑液完全循环利用的造纸碱法制浆蒸煮黑液的处理方法。
本方法是这样实现地:将蒸煮后的纸浆中的高温高浓黑液提取出来,其特征在于:在所得高温高浓黑液中加入生石灰CaO2、聚丙烯酰胺,然后将渣液分离出来的澄清液再配药进入蒸煮工序。
对蒸煮后的高温高浓纸浆进行压榨提取,如提取设备选择适当,其高温高浓黑液的提取率可达80%左右,甚至以上。提取出来的高浓黑液进入黑液处理池中加入生石灰CaO2,从而又进一步浓缩了黑液,而在应用最为广泛的碱法蒸煮中,CaO2又与黑液在蒸煮反应过程中产生的NaCO3和各种有机酸钠发生化学反应后生成氢氧化钠NaOH和CaCO3沉淀或有机酸钙沉淀,同时过量的Ca(OH)2在黑液中吸附有机物并发生电离生成Ca++离子,使各种制浆蒸煮黑液的ζ电位降低,从而使黑液中的有机物发生凝聚作用而形成较大质量的颗粒便于分离之。
为强化黑液中有机物的凝聚作用,在向黑液中投加CaO2、聚丙烯酰胺的同时,还可向黑液中投加亚硫酸铁等适应高碱条件下的凝聚剂以强化黑液中有机物的凝聚现象。这样,在与CaO2反应后的黑液中再加入聚丙烯酰胺等高分子絮凝剂,使黑液中的剩余有机物颗粒发生絮凝反应,再用常规气浮法或沉淀法将絮凝后的有机物除去。
在所述造纸碱法制浆蒸煮黑液的处理方法中,CaO2的加用量为1~10kg/立方米。聚丙烯酰胺的加用量为2~50g/立方米。
本方法中,蒸煮配药剩余部分黑液可不经处理直接送入锅炉用于烟气的水膜除尘。用本方法处理后的黑液可反复回用。
通过以上过程,本发明可实现如下结果:1.可将黑液的有机污染物总量降低为原来的1/3~1/2之间(实验证明,化学蒸煮黑液的COD由15~18万ppm降至5~6万ppm;半化学蒸煮黑液的COD可由原来的10~12万ppm降至3~5万ppm,且水质颜色变浅,该种水平下的废水可100%回用于半化学浆的蒸煮或回用60~100%用于化学浆的蒸煮)。可有效解决制浆黑液的污染问题,2.大大降低了生产成本,因为蒸煮废液中原含有大量的残药量(一般残药量占总用药量的15%以上),并且经过以上方法处理后,碱法蒸煮黑液中一部分Na2CO3或有机酸钠经过Ca(OH)2反应又生成了NaOH,该部分新生成的NaOH占残留NaOH的百分比实验证明可达10%左右。另外,经过处理后废液中尚残留的部分半纤维素在蒸煮过程会发生再吸附的作用,从而可提高纤维间的结合力,增加成纸物理强度,以下是各类制浆法蒸煮麦草化学浆、半化学浆经过处理后的黑液不同回用量对成纸物理强度的影响。
现叙述本发明的实施例:
实施例一:
将蒸煮后纸浆中的高温高浓黑液提取出来,在高温高浓黑液中加入生石灰CaO2、聚丙烯酰胺,然后将渣液分离,分离出来的澄清液再配药进入蒸煮工序。
以麦草为原料烧碱法蒸煮生产化学浆、黑液COD为15.8万ppm,PH值13.5。在废水中先加入CaO26kg/立方米,再加入聚丙烯酰胺15g/立方米,几分钟后沉淀生成,将渣液分离后澄清液COD为72000mg/升,按不同比例用于配药蒸煮漂白打浆后抄片结果如下:废水回用比例%0% 50% 80% 100%裂断长(km)4.1 4.4 4.6 4.8耐折度(次)320 450 610 710撕裂度(g)2 3.1 2.8 2.5次氯酸钙漂后白度%74 73.5 73.3 72.9
实施例二:
将蒸煮后纸浆中的高温高浓黑液提取出来,在高温高浓黑液中加入生石灰CaO2、聚丙烯酰胺,然后将渣液分离,分离出来的澄清液再配药进入蒸煮工序。
以麦草为原料烧碱法蒸煮生产半化学浆、黑液COD为8200mg/升,在黑液中加入CaO22kg/立方米、聚丙烯酰胺3g/立方米,几分钟后沉淀生成,渣液分离测定澄清液COD为49000mg/升,将其不同比例再配药蒸者打浆抄片测试结果如下:废水回用比例%0% 50% 80% 100%裂断长(km)5.03 5.4 5.6 5.45耐折度(次)658 1170 1240 1490撕裂度(g)7.4 8.3 7.8 7.5
实施例三:
将蒸煮后纸浆中的高温高浓黑液提取出来,在高温高浓黑液中加入生石灰CaO2、聚丙烯酰胺,然后将渣液分离,分离出来的澄清液再配药进入蒸煮工序。
以麦草为原料,碱性亚硫酸钠法生产化学草浆、黑液COD为138000mg/升,在黑液中加入CaO25kg/立方米、硫酸亚铁0.5kg/立方米、聚丙烯酰胺12g/立方米,几分钟后沉淀生成,渣液分离后,澄清液COD为41000mg/升,将其按不同比例再配药蒸煮漂白打浆测试结果如下:废水回用比例%0% 50% 80% 100%抄片裂断长(km)4.8 5.0 5.2 5.3耐折度(次)400 460 490 500撕裂度(g)3 2.8 2.5 2.6次氯酸钙漂后白度%70 69.8 69.5 69.1
若化学高白度制浆蒸煮中处理后废液不能全部回用或蒸煮过程中采用蒸汽直接加热时所提取废液超过蒸煮配药所需时,则所提取出的多余部分高温高浓黑液在处理前即可用于锅炉烟气的水膜除尘,这不但解决了剩余黑液的处理问题,还解决了锅炉烟气中SO2对大气的污染问题,因为烟气中的残碱NaOH可与SO2反应生成亚硫酸钠。