专利名称：草浆造纸废液综合治理新工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于环境保护技术领域，尤其涉及一种针对草浆造纸废液进行综合治理的新工艺。
目前对化学草浆造纸黑液进行处理一直没有较好的工艺，黑液治理较成功的技术是碱回收法，但其对木浆造纸较适宜，对草浆黑液处理则不太适宜。其原因是一、因草浆黑液浓度低，必须浓缩，工程投资大，运转费用高，一般纸厂承受不了；二、黑液提取率低，又不能重复提取，造成黑液可回收率低，碱回收成本过高，并且大量黑液进入中段水，致使中段水浓度高(COD含量在2000mg/l以上)，不易达标处理，造成大量中段水治理投资高和运转费用高。
其它黑液处理技术有单一化学絮凝法、化学絮凝法加厌氧法和氧化法相结合的治理方法。因其采用常用的絮凝剂，存在絮凝效果差、厌氧水力停留时间长的缺陷；采用常压好氧曝气，则存在氧溶量低、氧利用率低和容积负荷低等缺陷，造成治理生化反应器容积过大，设施投资大，反应条件不易控制，因此处理效果差，而且运转费用高，又难以达到排放标准；采用一般絮凝剂，絮凝后因黑液含硅量高，渣很难脱水，造成因渣处理不好而产生二次污染，同时因絮凝木素含杂质多而不易净化加工以及对木素深加工产品技术尚无解决、市场用量有限等原因，最终造成渣处理困难。
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种初投资和运转费用低、黑液提取率高、处理过程易于控制、可达到排放标准、残余物不产生二次污染、木素可有效利用的草浆造纸废液综合治理新工艺。
本发明的目的是这样实现的其工艺过程如下首先采取对蒸煮浆液中的黑液与纸浆进行二次以上分离提取。采用对浆液进行一级脱水后，对剩下的湿浆加入清水至原浆液同等体积搅拌混合再进行二级脱水，两次提取出的纸浆进入造纸的洗浆工段。
其次，对两次以上分离出的黑液加入高效絮凝剂进行混凝沉淀，同时又因回流率很高，因此耐冲激负荷高。深井曝气的容积负荷可达10-80kg BOD/m3d，是一般常压下的10-15倍。因此最终COD含量可降至1000mg/l左右。
5、本发明黑液提取率高，中段水的COD含量在600mg/l左右，经絮凝、水解、好氧深井曝气处理后的黑液混入中段水后，混合水COD含量不超过700mg/l，再经高效絮凝剂一次絮凝分离后，水中COD含量在350mg/l左右，因此可达到排放标准。其中中段水处理费用仅4角，并可省去一般碱回收法中段水浓度高，一级絮凝后还需投资3000万元(万吨纸浆产量的造纸厂)进行中段水二级处理，省下大量初投资。运转费用只是原来的2/5，年节省运转费用400多万元。
图1为本发明的工艺流程图。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1，以年产万吨纸浆造纸厂为例，日产黑液600吨、纸浆30吨、中段水6000吨。
其工艺过程如下首先采取对蒸煮浆液中的黑液与纸浆进行二次以上分离提取。采用对浆液进行一级脱水后，对剩下的湿浆加入清水至原浆液同等体积后搅拌混合再进行二级脱水，两次提取出的纸浆进入造纸的洗浆工段。此提取工艺可采用台儿庄造纸机械厂生产的SD-VI脱水机两台，脱水机设计脱水率为75％，本工艺按70％计算，吨浆产黑液20吨，黑液COD为3.5万左右。
其次，对两次以上分离出的黑液加入高效絮凝剂进行混凝沉淀，使黑液中的COD含量降至9000-12000mg/l。经脱水机脱水后加入占黑液量1％的絮凝剂，加药方式为间歇式，采用四个加药池轮流操作。加药脱水后，脱出水进入下级处理，沉渣送入煤场制蜂窝煤作民用燃料。
第三、对经化学絮凝后的黑液进行生化处理，在水解酸化菌的作使黑液中的COD含量降至9000-12000mg/1。沉渣经脱水机脱水后送入煤场制蜂窝煤作民用燃料。
第三、对经化学絮凝后的黑液进行生化处理，在水解酸化菌的作用下，使黑液中的固体物质变成可溶性物质、大分子降解为小分子、不易生化的物质变成可生化物质，去除黑液30-40％的COD。
第四、对水解酸化后的黑液进行好氧深井曝气。将水解酸化后的黑液引入深井，并投入具有有机短纤维状载体的生物膜，使黑液的COD降至1000mg/l左右。
第五、将经深井曝气后的黑液与中段水混合调节，并再次加入絮凝剂，最终使排放水COD含量在350mg/l左右，达到排放标准。
本发明具有如下积极效果1、因采用对蒸煮浆液中的黑液与纸浆进行二次以上分离提取，从而使进入洗浆工段的纸浆含黑液率由40％降到12％左右。这样中段水COD浓度则由2000mg/l降至600mg/l左右，使中段水一级处理后能达到排放标准，从而使运转费用大大降低。浆液经两次处理虽增加了黑液量，但黑液中COD浓度却降低了。
2、本发明采用高效絮凝剂，COD去除率可达70％左右，使黑液COD浓度由一般的3.5万-4万(按20吨黑液/吨浆、870-900kg COD/吨浆计算)降至9000-12000mg/l，这样有利于下一级生化处理。
3、本发明采用经筛选的降解木素和纤维素及半纤维素等有机物质活性强的水解酸化菌种和好氧菌群，水解酸化生物作用时间短，时间在4-12小时间，与平常采用的厌氧好氧法所需的数天作用时间相比大大减少，因此可大大降低初投资。
4、本发明之所以采用好氧深井曝气用于处理造纸黑液，是因为在100米的深井中动力充氧率是常压的3-6倍，氧利用率是常压下的5-8倍，氧溶量是常压下的6-9倍，这可使好氧反应器比常压下小很多，不但降低了初投资而且处理效果好、运转费用低、占地面积小。用下，使黑液中的固体物质变成可溶性物质、大分子降解为小分子、不易生化的物质变成可生化物质，去除黑液中含30-40％的COD。此工段作用时间为12小时，反应器容积为500M3左右，运用水位差作动力，不需另加动力设备第四、对水解酸化后的黑液进行好氧深井曝气。将水解酸化后的黑液引入深井并投入具有有机短纤维状载体的生物膜，使黑液的COD降至1000mg/l左右。深井设计深度为100M3，外井直径为2.2m，内径直径为1m，曝气压力为3个大气压。气流量根据具体进水浓度而定，可随时调整，一般在20m3/mln左右，水流速度在1-1.5m/s左右，回流率为300％，顶池容积为60m3。出水经脱气池后，进入下级处理。
第五、将经好氧深井曝气后的黑液与中段水混合调节，并再次加入絮凝剂，最终使排放水COD含量在350mg/l左右，达到排放标准。这一过程中，加药量混合水的千分之四，渣水分离在斜板池中进行，水力停留时间为3小时，抽泥用自动抽泥管进行，动力为水位差重力，不另加动力。
权利要求
1.一种草浆造纸废液综合治理新工艺，其特征在于其工艺过程如下a、采取对蒸煮浆液中的黑液与纸浆进行二次以上分离提取，b、对两次以上分离出的黑液加入高效絮凝剂进行混凝沉淀，c、对经化学絮凝后的黑液进行生化处理，在水解酸化菌的作用下，使黑液中的固体物质变成可溶性物质、大分子降解为小分子、不易生化的物质变成可生化物质，d、对水解酸化后的黑液进行好氧深井曝气，将水解酸化后的黑液引入深井并投入具有有机短纤维状载体的生物膜，e、将经好氧深井曝气后的黑液与中段水混合调节，并再次加入絮凝剂，最终使排放水COD含量在350mg/l左右，达到排放标准。
2.根据权利要求1所述的一种草浆造纸废液综合治理新工艺，其特征在于对蒸煮浆液中的黑液与纸浆进行二次以上分离提取的方法为采用对浆液进行一级脱水后，对剩下的湿浆加入清水至原浆液同等体积后搅拌混合再进行二级脱水，两次提取出的纸浆进入造纸的洗浆工段。
3.根据权利要求1所述的一种草浆造纸废液综合治理新工艺，其特征在于对黑液加入高效絮凝剂进行混凝沉淀后的沉渣经脱水机脱水后送入煤场制蜂窝煤作民用燃料。
全文摘要
本发明涉及一种针对草浆造纸废液进行综合治理的新工艺,采取将蒸煮浆液中的黑液与纸浆进行分离提取、分离出黑液加高效絮凝剂混凝沉淀、化学絮凝后的黑液进行生化处理、经酸化后的黑液进行好氧深井曝气以及将深井暴气后的黑液与中段水混合加入絮凝剂等工艺使排放水COD含量在350mg/l左右,具有初投资和运转费用低、黑液提取率高、处理过程易于控制、可达到排放标准、残余物不产生二次污染、木素可有效利用的优点,适于5000吨以上草浆造纸厂使用。
文档编号C02F3/10GK1174178SQ97100768
公开日1998年2月25日 申请日期1997年2月25日 优先权日1997年2月25日
发明者张秭昆, 张转周, 薛红 申请人:张秭昆