专利名称：造纸制浆废水四次回收二级处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于造纸制浆废水资源化及环境保护技术领域。
造纸、人造纤维等工业中的制浆废水(包括较浓的部份——黑液，及较稀的黑液部份——漂前中段废水)，其溶解性有机物成份主要是木质素、半纤维素及其降解产物。悬浮物中含有相当数量的短纤维。木质素不易生物降解，从而使制浆废水的BOD/COD比值明显低于其它有机废水，其耗氧量大，因此是水体和环境的严重污染源。根据我国实际情况，非木材制浆占相当大的比例，其制浆废水粘度高，硅含量高，滤水性差，黑液提取难度较大，提取率低，所得黑液浓度低，温度低，同时至少有20％的蒸煮液进入漂前中段废水。本发明作出以前，ZL89106694.2公开了一种“二氧化硫酸化法处理碱法造纸黑液”的治理方法。该方法是以SO2为沉淀剂回收木质素，酸性滤液用氢氧化钠中和，再浓缩结晶回收亚硫酸钠和糖矿浆。此方法的主要不足是运行能耗较高，后两种产品的市场出路亦存在问题，而且不能兼顾较稀的中段废水，所以实际处理率较低。《环境科学》第14卷，增刊，1993，中国小造纸、小印染高浓度有机废水治理技术交流会论文汇编中刊登的无锡轻工业学院开发的“造纸黑液厌氧发酵处理及木质素回收应用技术”。该技术是利用烟道气中和黑液的残碱，用沉淀剂分离木质素，分离液进行厌氧发酵回收沼气，废水再经氧化塘处理后排放。此方法的主要缺点是只处理黑液部分，由于烟道气带入粉尘，从而影响木质素质量，另外厌氧发酵需在中温下发酵，势必给实际应用带来因难。
本发明的目的在于克服上述不足之处，从制浆废水的特点出发，把全部制浆废水(包括黑液及漂前中段废水)加以多层次综合利用，回收短纤维，再回收木质素和沼气，然后辅以吸附过滤和好氧发酵的污染治理措施，从而使制浆废水中的资源得到较充分的利用，废水也净化得比较彻底，可以达标排放，并部分回用于生产。
本发明采用过滤法回收短纤维，以硫酸或亚硫酸为沉淀剂酸化黑液或用石灰乳为沉淀剂碱化黑液以回收木质素，酸化黑液后其液相部分称为酸性残液。碱化黑液后其液相部分称为碱性残液，酸性残液与回收短纤维后的漂前中段废水混合，采用石灰乳为中和剂中和至PH＝6.5-7.5，最好是PH＝7.0，中和沉降除去沉渣，清液进行厌氧发酵回收沼汽，厌氧发酵在常温和中温15-40℃范围内进行，最适温度为35℃，厌氧发酵出水中含有难于生物降解的有机物采用吸附剂吸附过滤，再进行好氧发酵，出水部分回用于制浆生产。碱性残液与回收短纤维后的漂前中段废水混合，采用硫酸为中和剂中和至PH＝6.5-7.5，最好是PH＝7.0，中和沉降除去沉渣，清液进行厌氧发酵回收沼气，厌氧发酵在常温和中温15-40℃范围内进行，最适温度为35℃，厌氧发酵出水中含有难于生物降解的有机物，采用吸附剂吸附过滤，再进行好氧发酵，出水部份回用于制浆生产。
图1是本发明工艺流程图下面本发明将结合附图中的工艺流程作进一步描述用硫酸或亚硫酸为沉淀剂酸化黑液本发明首先对漂前中段废水采用微滤机过滤，回收短纤维，滤网为100-120目。采用硫酸或亚硫酸为沉淀剂酸化黑液，达到PH＝4以下，最好是PH＝3，酸不溶性木质素即自行析出，用沉淀法或气浮法浓集木质素，气浮法较好，得到的木质素纯度较高。将浓集的木质素在50-70℃保温二小时，然后采用压滤或离心法进一步脱水，洗涤，即得到木质素产品，其液相部分称为酸性残液。酸性残液与上述回收短纤维后的漂前中段废水混合，用石灰乳为中和剂中和至PH＝6.5-7.5，最好是PH＝7.0，中和沉降以除去沉渣，清液进行厌氧发酵以回收沼气，沼气净化后，计量供使用。厌氧发酵器以上流式污泥床或生物膨胀床为好。厌氧发酵在常温和中温15-40℃范围内进行，最佳温度35℃。此时COD负荷最高。温度降低，则COD负荷随之下降，但COD去除率可保持不变。厌氧发酵出水中含有少量难于生物降解的有机物，它产生一定色度，采用吸附剂吸附过滤，以脱除这部份有机物，为后续的好氧发酵彻底净化废水创造条件。吸附剂可以是煤渣，褐煤，泥炭，风化煤，活性炭，阴离子交换树脂等。吸附过滤后的滤液经好氧发酵，最后出水澄清，透明、无色、无臭，可达到目前国家规定的排放标准。好氧发酵出水可部分(如1/2-1/3)回用于制浆生产—蒸煮、黑液提取、漂前洗浆等。
用石灰乳为沉淀剂碱化黑液本发明首先对漂前中段废水采用微滤机过滤，回收短纤维，滤网为100-120目。如果黑液中酸可溶性木质素含量较多，例如亚铵法制浆黑液中的木质素，则用石灰乳为沉淀剂，碱化黑液至PH＝12-13，60℃反应半小时，得到木质素沉淀，用压滤或离心法脱水，即得到湿木质素产品。其液相部分称碱性残液，本方法亦可用于酸可溶性木质素含量少的黑液，如烧碱法制浆黑液等。但酸化法效果较好。上述中的碱性残液，同样与已回收短纤维后的漂前中段废水混合，采用硫酸为中和剂中和至PH＝6.5-7.5，最好PH＝7.0，沉淀以除去沉渣，清液进行厌氧发酵以回收沼气。酸化残液以及碱化残液进行中和沉降主要目的有三点一是去除过量的 或 ，以免影响厌氧发酵正常进行；二是CaSO4或CaSO3沉淀形成过程中，有清扫废水中悬浮物的作用，从而达到去除悬浮物的目的，这也是保证厌氧发酵高效运行的必要条件，三是调整废水的PH值，使之适合厌氧发酵的需要。厌氧发酵器以上流式污泥床或生物膨胀床为好。厌氧发酵在常温和中温15-40℃范围内进行，最佳温度为35℃、此时，COD负荷最高。温度降低，则COD负荷随之下降，但COD去除率可保持不变。厌氧发酵出水中含有少量难于生物降解的有机物，它产生一定色度。再采用吸附剂吸附过滤，以脱除这部分有机物，为后续的好氧发酵彻底净化废水创造条件，吸附剂可以是煤渣，褐煤、泥炭、风煤、活性炭，阴离子交换树脂等。吸附过滤后的滤液经好氧发酵，最后出水澄清，透明、无色、无臭。可达到目前国家规定的排放标准。好氧发酵出水可部分(如1/2-1/3)回用于制浆生产——蒸煮、黑液提取、漂前洗浆等。
本发明与已有技术相比具有以下优点1、本发明是以资源综合利用为主，再辅以适当的污染治理的一种工艺方法。其资源利用率高，既回收了纸浆，又回收了木质素和沼气，出水还可部分回用于生产，所以经济效益较好。2、本发明可用于处理全部制浆废水(黑液及全部漂前中段废水)，处理率高，克服了某些技术只能处理黑液的不足。另外，本方法也可单独用于处理黑液。
3、出水可以达到目前国家规定的排放标准，所以环境效益好。
4、能耗低，废水可在常温至中温范围内发酵，不需另行加热。
5、应用面广，对于木材和非木材(如稻草、麦草、芦苇、竹子、蔗渣、红麻等)的烧碱法，烧碱一蒽醌法，石灰法，硫酸盐法，亚铵法的制浆废水均可适用。本方法可能也适用于碱性或中性亚硫酸盐法制浆废水，6、本发明不受工厂规模的限制，大厂、小厂均可实用。
实施例采用烧碱法麦草浆黑液800ml，漂前中段废水80000ml(见表一)表一
权利要求
1.造纸制浆废水四次回收二级处理工艺采用过滤法回收短纤维，其特征是A、以硫酸或亚硫酸为沉淀剂酸化黑液，回收木质素，酸化黑液后其液相部分称为酸性残液，酸性残液与回收短纤维后的漂前中段废水混合，采用石灰乳为中和剂中和至PH＝6.5-7.5，最好是PH＝7.0，中和沉降除去沉渣，清液进行厌氧发酵，回收沼气，厌氧发酵在常温和中温15-40℃范围内进行，最适温度为35℃，厌氧发酵出水中含有有机物，采用吸附剂吸附过滤，进行好氧发酵，出水部分回用于制浆生产；B、或以石灰乳为沉淀剂碱化黑液，回收木质素，碱化黑液后其液相部分称为碱性残液，碱性残液与回收短纤维后的漂前中段废水混合，采用硫酸为中和剂中和至PH＝6.5-7.5，最好是PH＝7.0，中和沉降除去沉渣，清液进行厌氧发酵厌氧发酵回收沼气，在常温和中温15-40℃范围内进行，最适温度为35℃，厌氧发酵出水中含有有机物，采用吸附剂吸附过滤，再进行好氧发酵，出水部分回用于制浆生产；
2.根据权利要求1所述的造纸制浆废水四次回收二级处理工艺，其特征是将黑液酸化至PH＝4以下，最好是PH＝3；
3.根据权利要求1所述的造纸制浆废水四次回收二级处理工艺，其特征是将黑液碱化至PH＝12-13；
4.根据权利要求1所述的造纸制浆废水四次回收二级处理工艺，其特征是采用石灰乳或硫酸为中和剂中和沉淀，PH＝6.5-7.5，最佳为PH＝7.0
5.根据权利要求1所述的造纸制浆废水四次回收二级处理工艺，其特征是厌氧发酵温度为15-40℃，最佳温度为35℃。
全文摘要
造纸制浆废水四次回收二级处理工艺，属于造纸制浆废水资源化及环境保护技术领域。本发明采用过滤法回收短纤维，以硫酸或亚硫酸为沉淀剂酸化黑液，或用石灰乳为沉淀剂碱化黑液以回收木质素，酸性残液采用石灰乳为中和剂，碱性残液采用硫酸为中和剂分别与漂前中段废水混合，沉降除去沉渣，进行厌氧发酵回收沼气，吸附过滤，再进行好氧发酵，出水部分回用于生产。本发明对废水中有机物利用充分，投资和运行费较省，不受制浆品种及工厂规模限制，亦可单独用于处理黑液。
文档编号C02F1/40GK1120026SQ9511114
公开日1996年4月10日 申请日期1995年8月4日 优先权日1995年8月4日
发明者陆炎培 申请人:陆炎培, 无锡轻工学院百达高新技术研究所