一种造纸白水的处理回用方法与流程

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种造纸白水的处理回用方法。

背景技术：

造纸工业是我国主要的水污染源，为了减少对水资源的消耗和水污染物的排放量，造纸工业水的回用尤为重要，特别是地处严重缺水地区的造纸厂。然而很多老厂由于场地狭窄、现有管线混乱、复杂等原因未能对废水进行净化回收，大量废水直接进入末端废水处理厂，经处理后排放，这不仅增加了废水的处理量，还污染了受纳水体。

我国《造纸工业水污染物排放标准》对抄纸用水的限量非常严格，这将要求造纸企业采用更为有效的节水措施，而白水封闭回用无疑是一条有效的途径。造纸工业中采用封闭循环，是工艺用水及其他资源如造纸白水中的纤维、填料等得到回收利用，做到废水不外排。这在技术经济与环境保护两方面均是理想目标。若要全面封闭循环回用即“零排放”，就得大大降低白水全面封闭对纸机的影响，白水回用的关键是白水处理方法，这就要求对白水的处理程度大大提高。

目前，国内外处理造纸白水的方法主要有气浮法、真空过滤法、絮凝沉淀法、生化法和膜分离法等。为了达到各生产工段对所用水的水质要求，可以将造纸白水的处理技术进行合理组合。影响造纸白水的成分及含量的不确定因素太多，因此很难找到适合于任何造纸厂、任何白水的处理方法，应视各造纸厂的具体情况来选择。国内目前还没有完全成熟的造纸白水处理技术，不是处理效果差，就是成本太高，不能完全做到白水的封闭循环。面对环保压力日益严重的今天，国内造纸行业对造纸白水封闭循环回用的处理研究及推广还需重视。

石墨烯是具有蜂窝状结构的单层二维晶体，自从被发现以来，便引起世界范围的广泛关注和研究。石墨烯独特的电学、光学、热学、力学和化学性质赋予它在能源、环境和催化等领域展现出巨大的应用前景。石墨烯气凝胶不仅保持了石墨烯独特的电学、光学、热学、力学和化学性能，而且可任意调节形状，弹性也很好，具有发达的孔隙和超低的密度，对某些物质具有超快、超高的吸附力，有望替代常用的活性炭过滤装置。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供了一种造纸白水的处理回用方法，该方法既能够实现造纸白水的全面封闭循环回用即零排放，又能够降低造纸白水全面封闭对造纸机的影响，另外能够有效回收造纸白水中的纤维和填料等物质。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种造纸白水的处理回用方法，其特征在于具体步骤为：

（1）在反应容器中加入质量浓度为2-10mg/mL的氧化石墨烯水溶液，再加入0.5倍于氧化石墨烯水溶液质量的抗坏血酸，然后置于80℃的水浴中反应得到水凝胶，经透析处理后冷冻干燥得到石墨烯气凝胶宏观整体材料作为吸附塔内填料；

（2）将制备的石墨烯气凝胶宏观整体材料置于吸附塔内，保证平面内无间隙，造纸白水通过加压泵进入吸附塔内并经过石墨烯气凝胶宏观整体材料净化处理后从吸附塔的底部排出；

（3）造纸白水中细小的纤维和颗粒物被拦截在石墨烯气凝胶宏观整体材料表面，通过人工清理或机械刮板收集利用，溶解性物质被石墨烯气凝胶宏观整体材料吸附，吸附饱和后进行石墨烯气凝胶宏观整体材料的活化处理；

（4）石墨烯气凝胶宏观整体材料的活化处理根据需要选择不同的处理方式，如需回收有用物质，进行反冲洗和淋洗，并通过挤压快速排除干净以回收有用物质，如无需回收相关物质，将石墨烯气凝胶宏观整体材料进行焚烧以去除吸附的物质进而实现石墨烯气凝胶宏观整体材料的活化，活化处理后的石墨烯气凝胶宏观整体材料重复循环利用，然后开启下一轮的造纸白水处理。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、通过石墨烯气凝胶宏观整体弹性材料的超强吸附能力来实现造纸白水的深度净化，有效防止了封闭循环用水的水质恶化；

2、设备构造和控制原理简单，操作简便，并且设计成本相对较低；

3、本发明在保持处理效率的同时，减少了吸附材料的流失，简化了填料的活化过程，推动了造纸白水回用实现全封闭循环利用的进程。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例

（1）在反应容器中加入2Kg质量浓度为6mg/mL的氧化石墨烯水溶液，再加入1Kg抗坏血酸，然后置于80℃的水浴中反应得到水凝胶，经透析处理后冷冻干燥得到石墨烯气凝胶宏观整体材料作为吸附塔内填料；

（2）将制备的石墨烯气凝胶宏观整体材料置于吸附塔内，保证平面内无间隙，造纸白水通过加压泵进入吸附塔内并经过石墨烯气凝胶宏观整体材料净化处理后从吸附塔的底部排出；

（3）造纸白水中细小的纤维和颗粒物被拦截在石墨烯气凝胶宏观整体材料表面，通过人工清理或机械刮板收集利用，溶解性物质被石墨烯气凝胶宏观整体材料吸附，吸附饱和后进行石墨烯气凝胶宏观整体材料的活化处理；

（4）石墨烯气凝胶宏观整体材料的活化处理根据需要选择不同的处理方式，如需回收有用物质，进行反冲洗和淋洗，并通过挤压快速排除干净以回收有用物质，如无需回收相关物质，将石墨烯气凝胶宏观整体材料进行焚烧以去除吸附的物质进而实现石墨烯气凝胶宏观整体材料的活化，活化处理后的石墨烯气凝胶宏观整体材料重复循环利用，然后开启下一轮的造纸白水处理。

本发明将石墨烯气凝胶宏观整体材料置于吸附塔中，将造纸白水自上而下过滤，净化后的废水从底部流出，利用石墨烯气凝胶宏观整体材料的多孔结构将细小纤维拦截于表层，以便于回收利用，同时利用石墨烯气凝胶宏观整体材料的吸附作用，吸附造纸白水中的溶解性物质，以减少封闭循环过程中溶解性物质积累影响后续用水水质，通过定期活化处理填充的石墨烯气凝胶宏观整体材料来保证处理出水的水质。

以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。