专利名称：一种造纸制浆废液的无害化处理方法及其设备和用途的制作方法
技术领域：
本发明是一种造纸制浆废液的无害化处理方法及其设备和用途，涉及造纸制浆特别是制浆废液的处理技术领域。
在现有技术中，国内制浆通常采用清水在洗浆池内洗涤，或用简单的机械方法提取部份废液后，一些中小纸业甚至对产生的大量废液未加任何处理即向外排放，严重地污染了水源，影响了当地经济、社会的发展和人民群众的生活，一些制浆纸业不得不因此而被迫关闭停产。国外制浆虽然采用一些先进设备，如真空洗浆机或压力洗浆机处理制浆废液，但投资大、生产成本高，不适合中、小型制浆企业使用。
本发明的目的是针对上述现有技术的不足之处而提供一种对造纸制浆产生的大量废水黑液进行无害化处理、能显著地降低企业生产成本、提高经济效益的方法及设备和对废液的回收利用。
本发明的目的可以通过以下措施来实现结合制浆生产过程的不同阶段，采取不同方式对废液进行处理对蒸球内产生的蒸煮黑液，通过球内料液分离器挤压出球体后，送至黑液蒸发装置进行浓缩回收；对制浆中段产生的废水黑液，通过装置、设备进行循环使用，当黑液达到一定浓度时，再送至黑液蒸发装置进行浓缩回收；对制浆尾段产生的废水，经化验检查，符合排放标准后予以排放，其具体操作步骤是A、蒸煮黑液的处理将所需重量(按绝干竹片计算)的竹料装入蒸球内，按重量计算，同时加入17％(按纯度计算)的亚铵和4％(按绝度计算)的氨水，其余为1号黑液池内的清水或黑液(首次使用清水，此后用黑液)组成的蒸煮液，其料液比为1∶2．8，然后向球内通入蒸汽，升温加压，并按照蒸煮曲线进行操作蒸煮全程时间为930h。当保温330h后，球内压力在0．7mpa时，打开蒸球的喷放阀门，球内的蒸煮黑液通过球体内的料液分离器被挤压出球体，流入回收池内，再送至黑液蒸发装置，进行浓缩回收，按重量百分比计算，球内的浆料浓度为15-18％；B、中段废液的处理将蒸煮料倒入球下池，用1号黑液池内的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)冲料，按重量百分比计算，池内浆料浓度由15-18％稀释至1．8-2．0％，然后流入位置较低的1号过路池。
浆料在1号过路池内，经搅拌均匀后，用泵送至自选式振框平筛。
浆料进入自选式振框平筛后，用1号黑液池的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)通过喷水管对浆料进行冲刷筛选，筛除塑料、铁块、石块、竹节及其它大块状杂物，按重量百分比计算，筛选后的浆料浓度为1．2-1．5％，筛选出的竹料筛渣送回蒸球内进行复蒸，良浆直接流入位置较低的沉砂盘。
良浆流入沉砂盘后，除去砂粒、铁粒及其它小块的重质杂物。沉砂盘每隔15-20天清洗一次，沉砂后的浆料直接流进位置较低的1号浓缩机。
浆料在1号浓缩机内进行浓缩，浓缩后的黑液直接流入位置较低的1号黑液池，按重量百分比计算，浆料的浓度为10-12％，浓缩机上的喷水管用1号黑液池的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)冲料，浓缩后的浆料直接落入位置较低的缓冲沟。
经1号浓缩机浓缩后的浆料，在缓冲沟内加入2号黑液池的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)对浆料进行稀释，按重量百分比计算，稀释至3．0-3．5％，该料直接流入位置较低的1号压滤多辊挤浆机，经挤压成为浆饼。按重量百分比计算，浆饼浓度为12-15％，挤压出的黑液直接流入位置较低的2号黑液池，浆饼落入位置较低的扩散槽内。
落入扩散槽内的浆饼，用3号黑液池的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)进行稀释，按重量百分比计算，稀释至3．0-3．5％，经搅拌均匀后直接流入位置较低的2号双网压滤机；流入2号双网压滤机的浆料，经挤压成为浆饼，按重量百分比计算，浆饼浓度为12-15％，挤压出的黑液流入位置较低的3号黑液池。按重量百分比计算，浆饼经清水稀释至1．0-1．2％后，直接流入位置较低的2号过路池。
流入2号过路池的浆料，经搅拌均匀后，用泵送至CX筛。
1号黑液池、2号黑液池、3号黑液池的水，除首次使用为注入的清水外，此后为回收的各有关制浆生产环节产生的黑液，同时又将这些黑液提供给各有关制浆生产环节的用水需要，黑液在多次重复、封闭循环使用过程中，不断提高其黑液浓度，当浓度达到或超过3°波美度时，送至黑液蒸发装置浓缩回收，当1号黑液池内的黑液用完时，由2号黑液池的黑液代替1号黑液池的黑液提供给各有关制浆生产环节的用水需要，包括蒸球内调节料液比、球下池对浆料的冲刷稀释、自选式振框平筛喷水管对浆料冲刷筛选、1号浓缩机喷水管冲料的用水，以及自身对缓冲沟稀释浆料的用水；当2号黑液池的黑液用完时，由3号黑液池的黑液代替2号黑液池和1号黑液池的黑液提供给上述生产环节的用水需要和自身对扩散槽稀释浆料的用水；当三个黑液池内的黑液均用完时，再进行下一轮清水-黑液的循环周期。
C、尾段废水的处理对送至CX筛的浆料加清水，筛选，选出非纤维素杂质和纤维束。按重量百分比计算，浆料稀释至0．7-0．8％，良浆直接流入位置较低的2号浓缩机。
2号浓缩机对浆料进行浓缩，浓缩后的废水直接排放。按重量百分比计算，浆料浓度为8-12％，按重量百分比计算，加清水稀释至3％，直接流入位置较低的漂洗机。
按25．7m3／T绝干竹浆计算，加清水对浆料进行洗涤，洗涤1-1∶30小时，洗涤度为3-2．5以下，洗涤废水直接排放，洗涤浆料落入浆池(18)，再送至造纸车间；对尾段排放的废水进行化验检查，各项环保指标达到或低于国家规定的排放标准。
对制浆废液处理的专用设备，包括料液分离器、黑液蒸发装置设备。
料液分离器(a)，由蒸球、喷汽阀门、喷放管、卡圈和吸头组成。吸头是一个中空的一端开口另一端封闭的筒壁上具有若干个与筒内相通的圆型筛孔的筒体，其开口处与中空的喷放管一端连通，喷放管的另一端与喷汽阀门连通，并由卡圈连接固定于蒸球的内壁上，筛孔直径为4-9毫米，孔心距为15-20毫米。
料液分离器(b)，除吸头与上述料液分离器(a)不同外，其余部份结构完全相同，吸头是一个中空的半球体，半球体的一个侧面有一个开口并与喷放管的一端连通，喷放管的另一端与喷汽阀门连通，并由卡圈连接固定于蒸球内壁上，球体切面与蒸球内壁紧固连接，球壁上具有若干个与球内相通的圆型筛孔，筛孔直径为4-9毫米，孔心距为15-20毫米。
黑液蒸发装置设备由外层和内层组成的夹层锅，在夹层锅的外层由上至下依次安装有排汽管、排水管、进水管、进汽管，通过夹层锅的外层和内层在其上部和下部分别安装有进液管和排液管，在锅体内安装有搅拌装置，搅拌的速度为每分钟40-50转。
利用本方法浓缩回收的制浆黑液的应用，黑液通过黑液浓缩装置浓缩至24°-30°波美度，浓缩黑液的主要成份含有木质素、糖类及其它有机、无机物质，可用于制作粘合剂或其它化工产品的原料。
本发明与现有技术相比所具有的优点是1、黑液回收率高。由于对蒸煮废液采取直接浓缩回收；对制浆中段废液采取多次重复、封闭循环使用后再予浓缩回收，因而废液的回收率可高达90-95％。
2、环保效益显著。对中段废水处理前、后，按国家规定标准经多次取样监测结果表明，处理后的废水达到或低于国家规定的各项环保指标排放标准，达到国家一级排放标准(见附表)。
中段废水处理前、后监测结果(附表) 3、经济效益明显。据测算，可降低吨浆成本14元(按T绝干竹浆计算)，提高工效4-5倍，浓缩后的黑液可用于制作粘合剂或其它化工产品的原料，变“废”为利。
4、实用性强。工艺、设备简单，用少量的资金投入即可对中、小型纸厂实现技术改造，达到制浆废液无害化处理的目的。
对图面作如下说明附
图1为制浆废液处理工艺流程示意图。
附图2为具有筒体状吸头的料液分离器(a)结构示意图。
附图3为具有半球体状吸头的料淮分离器(b)结构示意图。
附图4为黑液蒸发装置结构示意图。
下面结合附图提供最好实施方式实施例1如附图1所示，对制浆废液的无害化处理方法中结合制浆生产过程的不同阶段，采取不同方式进行对蒸球1内产生的蒸煮黑液，通过球内料液分离器(a)或(b)(如附图2、3所示)挤压出球体后，送至黑液蒸发装置19进行浓缩回收；对制浆中段产生的废水黑液通过装置、设备进行循环使用，当黑液达到一定浓度时，再送至黑液蒸发装置19进行浓缩回收；对制浆尾段产生的废水，经化验检查，符合排放标准后予以排放。其具体操作步骤是A、蒸煮黑液的处理将4T(按绝干竹片计算)制浆竹料装入容积为25m3的蒸球内，竹片长度为2-3cm，宽度为3-4cm，合格率达85％，同时加入亚铵1．943T(浓度为350g／l)(按纯度重量百分比计算占17％)和氨水1．33T(氨水浓度为120g／l)(按纯度重量百分比计算占4％)，其余为清水或黑液(首次加清水，此后加黑液)7．927T，组成的蒸煮液11．2T(按重量计算料液比为1∶2．8)，此后向球内通入蒸汽，升温加压，对具体压力及升温时间应按照蒸煮曲线进行操作蒸煮全程时间为9∶30h，当保温时间3∶30h后，球内压力为0．7mpa时，打开蒸球1的喷气阀门2(如附图2、3所示)，球内的蒸煮黑液通过球体内的料液分离器(a)或(b)(如附图2、3所示)被挤压出球体，流入回收池内，再送至黑液蒸发装置19浓缩回收。按重量百分比计算，球内的浆料浓度为17％。
B．中段废液的处理。将蒸煮料倒入球下池2，用1号黑液池12的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)冲料，按重量百分比计算，池内浆料浓度由17％稀释至2％，再流入位置较低的过路池3，浆料经搅拌均匀后，用泵送至自选式振框平筛4，用1号黑液池12的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)，通过喷水管对浆料进行冲刷筛选，筛除塑料、铁块、石块、竹节及其它大块杂物，按重量百分比计算，筛选后的浆料浓度为1．4％，筛选出的竹料筛渣送回蒸球1内进行复蒸，良浆流入位置较低的沉砂盘5。除去砂粒、铁粒及其它重质杂物，沉砂盘5每隔15天清洗一次，经沉砂后的浆料直接流进位置较低的1号浓缩机6。对浆料进行浓缩，黑液直接流入位置较低的1号黑液池12，按重量百分比计算，浆料浓度为12％，浓缩机6上的喷水管用1号黑液池12的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)冲料，浓缩后的浆料直接落入位置较低的缓冲沟7。用2号黑液池13的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)对浆料进行稀释，按重量百分比计算，稀释至3．5％，直接流入位置较低的1号压滤多辊挤浆机8，挤压成浆饼，按重量百分比计算，浆饼浓度为14％，黑液直接流入位置较低的2号黑液池13，浆饼落入位置较低的扩散槽9。用3号黑液的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)对浆饼稀释，按重量百分比计算，稀释至3．5％，经搅拌均匀后直接流入位置较低的2号双网压滤机10。挤压成浆饼，按重量百分比计算，浆饼浓度为14％，黑液流入位置较低的3号黑液池14，按重量百分比计算，浆饼用清水稀释至1．2％，直接流入位置较低的2号过路池11。经搅拌均匀后，用泵送至CX筛15。
1号黑液池12、2号黑液池13、3号黑液池14的水，除首次使用为注入的清水外，此后均为回收的各有关制浆生产环节产生的黑液，同时又将这些黑液提供给各有关生产环节的用水需要。黑液在多次重复、封闭循环使用过程中，不断提高其黑液的浓度，当黑液浓度达到或超过3°波美度时，送至黑液蒸发装置19浓缩回收。当1号黑液池12的黑液用完时，由2号黑液池13的黑液代替1号黑液池12的黑液提供给各有关制浆生产环节的用水需要，包括蒸球1内调节料液比、球下池2对浆料的冲刷稀释、自选式振框平筛4喷水管对浆料的冲刷筛选、1号浓缩机6喷水管冲料的用水，以及自身对缓冲沟7稀释浆料的用水。当2号黑液池13的黑液用完时，由3号黑液池14的黑液代替2号黑液池13和1号黑液池12的黑液提供给上述生产环节的用水需要和自身对扩散槽9稀释浆料的用水。当三个黑液池内的黑液均用完时，再进行下一轮清水-黑液的循环周期。
C、尾段废液的处理。对送至CX筛15的浆料，按5．44m3／T绝干竹浆计算，加清水，筛选，选出非纤维素杂质和纤维束，按重量百分比计算，浆料稀释至0．8％，耗清水量为30m3／T绝干竹浆，良浆直接流入位置较低的2号浓缩机16。对浆料进行浓缩，产生的废水直接排放，排放量为105～120m3／T绝干浆计算，按重量百分比计算，浆料浓缩度为10％，按重量百分比计算，加清水稀释至3％，直接流入位置较低的漂洗机17。按25．7m3／T绝干竹浆计算，加清水对浆料进行洗涤，洗涤一小时，洗涤度为2．5以下，洗涤废水直接排放，洗涤浆料落入浆池18，再送至造纸车间。
对尾段排放的废水进行化验检查，各项环保指标达到或降于国家规定的各项环保指标的排放标准。
实施2如附图2所示，料液分离器(a)由蒸球1、喷汽阀门4、喷放管3、卡圈5和吸头6组成。吸头6是一个中空的一端开口另一端封闭的筒壁上具有若干个与筒内相通的圆型筛孔的筒休，其开口处与喷放管3的一端连通，喷放管3的另一端与喷汽阀门4连通，并由卡圈5连接固定于蒸球1的内壁上，筛孔直径为8毫米，孔心距为18毫米，蒸球1的一个侧面连通有进汽阀门2，上部有球盖7。
实施例3如附图3所示，料液分离器(b)，除吸头6与上述实施例2所述的料液分离器(a)不同外，其余部份结构完全相同，吸头6是一个中空的半球体，球体的一个侧面有一个开口并与喷放管3连通，喷放管3的另一端与喷汽阀门4连通，并由卡圈5连接固定于蒸球1的内壁上，球体切面与蒸球1内壁紧固连接，球壁上具有若干个与球内相通的圆型筛孔，筛孔直径为8毫米，孔心距为18毫米。
吸头5可用防腐蚀厚型钢管或钢板加工制成。
实施例4如附图4所示，由外层1与内层9组成的夹层锅，在其外层1由上至下依次安装有排汽管2、排水管3、进水管4、进汽管5、通过夹层锅的外层1和内层9在其上部和下部分别安装有进液管7和排液管6，在锅体内安装有搅拌装置8。搅拌速度每分钟40转。夹层锅可用厚型钢板制成，外层1的内折边缘紧固焊接于内层9的外壁上，两夹层内由进水管4注入清水，进汽管5通入蒸汽加热，多余的水份由排水管3排出，多余的蒸汽由排汽管2排出，回收池内的制浆黑液由泵经进液管7送入夹层锅内加温浓缩，浓缩后的黑液经排液管6排除锅外，回收备用。
搅拌装置由中心轴、机架、电机组成，中心轴的近下端侧固定连接有4-6个翅板，轴的上部固定连接有一轴轮，该轴轮通过电机的皮带轮保持其滑动连接，轴由机架支撑，中心轴由电机驱动旋转。
实施例5利用上述方法浓缩回收的制浆黑液的应用，是将黑液通过黑液浓缩装置(19)浓缩至30°波美度，其主要成份含有木质素、糖类及其它有机、无机物质，可用于制作粘合剂及其它化工产品的原料。
权利要求
1.本发明是一种造纸制浆废水的无害化处理方法，其特征在于结合制浆生产过程产生废水的不同阶段，采取不同方式对废水进行处理对蒸球(1)内的蒸煮黑液，通过球内料液分离器挤压出球体后，送至黑液蒸发装置(19)进行浓缩；对制浆中段产生的废水黑液，通过装置设备进行循环使用，当黑液达到一定浓度时，再送至黑液蒸发装置(19)进行浓缩回收；对制浆尾段产生的废水，经化验检查，符合排放标准后予以排放，其具体操作步骤是A、蒸煮黑液的处理将所需重量(按绝干竹片计算)的竹料装入蒸球(1)内，按重量计算，同时加入17％(按纯度计算)的亚铵和4％(按纯度计算)的氨水、其余为1号黑液池(12)的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)组成的蒸煮液，其料液比为1∶2．8，然后向球内通入蒸汽，升温加压，并按照蒸煮曲线进行操作蒸煮全程时间为930h，当保温330h后，球内压力在0．7mpa时，打开蒸球(1)的喷放阀门，球内的蒸煮黑液通过球体内的料液分离器被挤压出球体，流入回收池内，再送至黑液蒸发装置(19)，进行浓缩回收，按重量百分比计算，球内的浆料浓度为15-18％；B、中段废液的处理将蒸煮浆料倒入球下池(2)，用1号黑液池(12)内的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)冲料，按重量百分比计算，池内浆料浓度由15-18％稀释至1．8-2．0％，然后流入位置较低的1号过路池(3)；浆料在过路池(3)内，经搅拌均匀后，用泵送至自选式振框平筛(4)；浆料进入自选式振框平筛(4)后，用1号黑液池(12)的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)通过喷水管对浆料进行冲刷筛选，筛除塑料、铁块、石块、竹节及其它大块状杂物，按重量百分比计算；筛选后的良浆浓度为1．2-1．5％，筛选出的竹料筛渣送回蒸球(1)内进行复蒸，良浆直接流入位置较低的沉砂盘(5)；良浆流入沉砂盘(5)后，除去砂粒、铁粒及其它小块的重质杂物，沉砂盘(5)每隔15-20天清洗一次，沉砂后的浆料直接流进位置较低的1号浓缩机(6)；浆料在1号浓缩机(6)内进行浓缩，浓缩后的黑液直接流入位置较低的1号黑液池(12)，按重量百分比计算，浆料的浓缩度为10-12％，浓缩机(6)上的喷水管用1号黑液池(12)的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)冲料，浓缩后的浆料直接落入位置较低的缓冲沟(7)；经1号浓缩机(6)浓缩后的浆料，在缓冲沟(7)内加入2号黑液池(13)的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)对浆料进行稀释，按重量百分比计算，稀释至3．0-3．5％，该料直接流入位置较低的1号压滤多辊挤浆机(8)，经挤压成为浆饼，按重量百分比计算，浆饼浓度为12-15％，挤压出的黑液直接流入位置较低的2号黑液池(13)，浆饼落入位置较低的扩散槽(9)；落入扩散槽(9)的浆饼，用3号黑液池(14)的清水或黑液(首次用清水，此后用黑液)进行稀释，按重量百分比计算，稀释至3．0-3．5％，经搅拌均匀后直接流入位置较低的2号双网压滤机(10)；流入2号双网压滤机(10)的浆料，经挤压成为浆饼，按重量百分比计算，浆饼浓度为12-15％，挤压出的黑液流入位置较低的3号黑液池(14)，按重量百分比计算，浆饼经清水稀释至1．0-1．2％后，直接流入位置较低的2号过路池(11)；流入2号过路池(11)的浆料，经搅拌均匀后，用泵送至CX筛(15)；1号黑液池(12)、2号黑液池(13)、3号黑液池(14)的水，除首次使用为注入的清水外，此后为回收的各有关制浆生产环节产生的黑液，同时又将这些黑液提供给各有关制浆生产环节的用水需要，黑液在多次重复、封闭循环使用过程中，不断提高其黑液浓度，当浓度达到或超过3°波美度时，送至黑液蒸发装置(19)浓缩回收，当1号黑液池(12)的黑液用完时，由2号黑液池(13)的黑液代替1号黑液池(12)的黑液提供给各有关制浆生产环节的用水需要，包括蒸球(1)内调节料液比、球下池(2)对浆料的冲刷稀释、自选式振框平筛(4)喷水管对浆料冲刷筛选、1号浓缩机(6)喷水管冲料的用水，以及自身对缓冲沟(7)稀释浆料的用水；当2号黑液池(13)的黑液用完时，由3号黑液池(14)的黑液代替2号黑液池(13)和1号黑液池(12)的黑液提供给上述各制浆生产环节的用水需要和自身对扩散槽(9)稀释浆料的用水；当三个黑液池内的黑液均用完时，再进行下一轮清水-黑液的循环周期；C、尾段废水的处理对送至CX筛(15)的浆料加清水，筛选，筛除非纤维素杂质和纤维束，按重量百分比计算，浆料稀释至0．7-0．8％，良浆直接流入位置较低的2号浓缩机(16)；2号浓缩机(16)对浆料进行浓缩，废水直接排放，按重量百分比计算，浆料浓度为8-12％，加清水稀释，按重量百分比计算，稀释至3％，直接流入位置较低的漂洗机(17)；按25．7m3／T绝干竹浆计算，加清水对浆料进行洗涤，洗涤100-130小时，洗涤度3-2．5以下，洗涤废水直接排放，洗涤浆料落入浆池(18)，再送至造纸车间；对尾段排放的废水进行化验检查，各项环保指标达到或低于国家规定的排放标准。
2.如权利要求1所述的料液分离器(a)设备，包括蒸球(1)、喷汽阀门(4)、喷放管(3)、卡圈(5)和吸头(6)组成，其特征在于吸头(6)是一个中空的一端开口另一端封闭的筒壁上具有若干个与筒内相通的圆型筛孔的筒体，其开口处与中空的喷放管(3)一端连通，喷放管(3)的另一端与喷汽阀门(4)连通，并由卡圈(5)连接固定于蒸球(1)的内壁上，筛孔直径为4-9毫米，孔心距为15-20毫米。
3.如权利要求2所述的料液分离器(b)设备，其特征在于吸头(6)是一个中空的半球体，半球体的一个侧面有一个开口并与喷放管(3)的一端连通，球体切面与蒸球(1)内壁紧固连接，球壁上具有若干个与球内相通的圆型筛孔，筛孔直径为4-9毫米，孔心距为15-20毫米。
4.如权利要求1所述的黑液蒸发装置设备，包括由外层(1)与内层(9)组成的夹层锅，外层(1)由上至下依秩安装有排汽管(2)、排水管(3)、进水管(4)、进汽管(5)，其特征在于通过夹层锅的外层(1)和内层(9)在其上部和下部分别安装有进液管(7)和排液管(6)，在锅体内安装有搅拌装置(8)，搅拌速度为每分钟40-50转。
5.如权利要求1所述的利用本方法浓缩回收的制浆黑液的应用，其特征在于制浆黑液通过黑液蒸发装置(19)浓缩至24°-30°波美浓度，浓缩黑液主要成份含木质素、糖类及其它有机无机物质，可用于制作粘合剂或其它化工产品的原料。
全文摘要
本发明是一种造纸浆废液的无害化处理方法及其设备和用途,涉及造纸制浆废液的处理技术领域。它是将蒸球1的蒸煮液送至黑液蒸发装置19进行浓缩回收;对制浆中段产生的黑液,经多次重复、封闭循环使用后再予浓缩回收。其黑液回收率可达90—95%;排放废水的环保指标达国家一级排放标准;浓缩回收的黑液可用于制作粘合剂或其它化工产品原料;工艺、设备简单,环保、经济效益显著。
文档编号D21C11/04GK1294220SQ99117318
公开日2001年5月9日 申请日期1999年10月20日 优先权日1999年10月20日
发明者杨志明 申请人:四川名山蒙顶纸业有限公司