造紙黑液的綜合處理方法
2023-12-05 02:36:31
專利名稱：造紙黑液的綜合處理方法
技術領域：
本發明與造紙黑液的綜合治理有關，尤其與造紙黑液處理產生的廢渣製備複合肥料有關。
對造紙黑液的治理，國內外有關部門提供了不少的處理技術，到目前為止，推廣於大型造紙廠的為鹼回收技術，這項技術很難在我國中小造紙廠推廣，這些造紙廠一般以草類纖維為主要原料，固形物含量低，而矽含量高，用鹼回收方法，難度大、投資高，難於推廣。從檢索到的相關專利，有以下種黑液治理的綜合利用技術。
1、中國專利公開號CN1037560A，名稱造紙黑液治理與應用，主要是利用硫酸鋁與造紙黑液進行化學反應，析出鋁木質素。本方法僅只能達到綜合利用的目的，治理後的廢水，難於達到排放標準。
2、專利號公開CN86104439A，名稱一種複合混凝劑及其製法和用途，該劑是用硼泥和無機酸通過浸析反應而製得，其中含有鐵、鎂、鋁鹽，可直接用於淨化pH＞9的印染、造紙廢水。本方法雖可以達到以廢制廢的目的，但硼泥材料，不易獲得，製取該複合劑無機酸用量大，成本會較高。
3、專利號開公CN1060128A，名稱造紙黑液提取腐植酸的綜合治理，本法是向造紙黑液中加入甲酸、乙酸、鹽酸調pH3-3.5，再加入聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁、聚丙烯胺類、或淨化劑-B型等凝聚劑分離凝聚的腐植酸固形物，作有機肥和工業原料，本法所提供的絮凝劑對處理造紙黑液均能達到一定的效果，但所用的化學藥品耗量大，不一定能達到預期的目的，此法對亞銨法造紙廢水的處理不一定能起作用。
4、專利公開CN1044966A，名稱造紙廢水回收再用方法，一種處理造紙黑液的方法，該法先向廢水加入電石泥或石灰再用滷水或滷塊、海水等凝聚劑處理，接著再向所得上清液1通入空氣和煙道氣，固液分離後，再將上清液2作羥甲基纖維素納和硫酸鋁處理，最後上清液3再通過活性炭吸附床，本法工序較多，設備投資大，運行費用高。
上列已知技術，有的只能處理特定的廢水，有的在處理過程中需要曝氣氧化，有的需設備多，工序複雜，所加化學藥品價格高。
本發明的目的是提供一種成本低、操作簡便，資源回收利用完全，綜合效益好的造紙黑液的處理方法。
本發明是這樣實現的造紙黑液的處理方法，由如下步驟組成(1)在黑液中加入酸性聚合物高分子絮凝劑，並以無機鹽絮凝劑作為高分子絮凝劑的強化劑，無機鹽絮凝劑是鋁鹽或鐵鹽，(2)絮凝沉降後的上清液，經煤渣過濾後，可作為循環水使用，(3)絮凝沉降後的廢渣與谷糟等原料混合進行鹼解製成固體微生物複合肥。
本發明高分子絮凝劑是PH在3以下的酸性聚合物。
本發明的高分子絮凝劑為聚丙烯酸水解物，無機鹽絮凝劑為Al(OH)3和Al2(SO4)3。
本發明的高分子絮凝劑為聚合硫酸鐵(PFS)，無機鹽絮凝劑為FeS4，Al(SO4)3，聚合硫酸鋁(PAC)。
本發明的絮凝沉澱物與谷糟等原料混合，在2.3％鹼度，沸騰30min條件下進行鹼解。
本發明的煤渣粒度為60-90目，用量為150-200g/L。
本發明將蒸球噴出的黑液打入帶攪拌的絮凝混合罐中，加入20％Al(OH)0.5-0.8％，再緩緩加入20％Al2(SO)3。0.5-1％，攪拌混勻後，加入0.02％高分子絮凝劑酸性水解物2.5％。攪拌15min，輸入絮凝沉降池，沉降30min。
本發明的絮凝沉降後的廢渣與谷糟按4∶1的比例混合，用10％的石灰調成鹼性，經30min蒸煮進行鹼解，在鹼解快完成時加入氯化鉀25-30kg/噸渣，再與經硫酸酸化的鈣鎂磷肥混合增磷75-80kg/噸渣，然後混入100-120kg/噸渣的碳銨氨化，拌入10％的發酵微生物，堆積發酵24小時，然後造粒乾燥。
本發明的主要優點如下
1、處理廢水的主要材料是廢物利用，投資成本低。
2、資源回收完全。處理黑液的廢渣，主要成份是木質素。除可作為制肥的材料，還可以出售或加工成其它產品，過濾材料使用後，可以拌入肥料(因其中含有不少的水溶性腐植酸)，也可以經NaOH再生繼續使用，處理液回到制肥過程中使用。
3、工藝簡單易行，佔地面積小。
4、能耗小、物耗少、投資少、經濟效益好。年產5000噸的紙廠，排出的廢液能提取出絕幹木質素4800噸，按1200元/噸計，可獲產值144萬元，(扣除水處理及木質素加工成本)。將所獲木質素進一步開發，獲得二次產品肥料，即可得到更大的增值，還可節約水100萬M3，按0.6元/噸計，可節約開支60萬元，並消除了對環境的汙染，在取得明顯環境效益的同時又取得了一定的經濟效益。
如下是
具體實施例方式高分子絮凝劑的製備1、高分子有機絮凝劑聚丙烯酸水解物的製備，取廢腈綸纖維短絲，用清水漂洗乾淨，曬乾，在裝在攪拌器和冷卻裝置的反應釜中，加入4％的腈綸廢絲及濃度為25％硫酸12.5％，加熱(80-90℃)攪拌2.5-3h，待水解完全，廢絲全部溶解，呈淺黃色水解產物即為聚丙烯酸。
2、高分子無機絮凝劑(PFS)液體的製備用化學計量催化氧化法，以硫酸亞鐵為主要原料，用少量硫酸銅作催化劑，經次氯酸鈉與硫酸進行氧化，在短時間即可完成氧化，水解、聚合三步反應同步進行。在反應釜中加入FeSO4·7H2O280g、水500kg、H2SO4(95％以上)51kg，CuSO40.5kg，攪拌均勻，加熱至95-100℃，繼續攪拌反應，並從高位糟中滴加80-90℃的18％NaClO3溶液100kg，加快攪拌速度，在30min內滴加完畢，保溫95-100℃繼續反應1小時，即生成紅棕色清亮液體PFS。
例1在250ml三口燒瓶中裝上電攪拌，回流冷凝器。加入洗淨的廢腈綸短絲2g，加入60ml水及16ml25％的H2SO4，水溶加熱(沸騰)攪拌回流2.5-3h，水解完全，廢絲完部溶解呈淺黃色產物-聚丙烯酸水解物。
例2取FeSo4·7H2O 166.8g於500ml燒瓶中，加水250ml待溶解完後，加入95％H2SO429.4g，待溶液溫度升到95-100℃時攪拌下緩緩滴加溶於50ml熱水的NaClO3(或KClO3)12.25g反應1.5h左右，待液體裡紅棕色即反應完畢。總鐵含量為20％以上，還原性Fe++＜0.1％、鹽基度1％約25、PH2～3，即為合格產品。
用上述高效絮凝劑為主要成份配以無機絮凝劑處理造紙黑液。取廢水100升加入20％Al2(OH)3和20％Al2(SO4)3共10升，攪拌均勻後，緩緩加入0.02％聚丙稀酸水解液2.5升，pH保持3-4.5，攪拌10-15min，沉澱30min，上清液注入過濾柱過濾，沉澱物壓濾後與酒釀谷糟按4∶1混合，用10％石灰調鹼度為2.3％，經30min沸騰解鹼，在鹼解快完前加入氫化鉀0.2升，再與經硫酸酸化的鈣鎂磷肥0.6斤混合增磷，然後加入0.8斤碳銨氨化，拌入含菌量為2億個/g以上的活化劑10％、經24h堆制發酵，可製得微生物複合肥料5斤左右，經測定，有效P2O5為1.6％、速效氮3.2％、速效鉀3.3％、水溶性腐植酸8.04％、總腐植酸22.5％、總有機質41.5％、微生物活菌數2.2億/g、水份14.3％。
取黑液100升加FeSO40.05升，攪勻後再加入PFS 0.14升、PH2.5-3.5，攪拌20min，上清液及濾並處理同上可製得微生物複合肥料約4.5斤。
取黑液100升加入PFS 0.12升，攪勻後，加入助凝劑PAC2g，PH3，攪拌20min，沉降30min，上清液及濾並處理同上，可製得微生物複合肥料的5斤。
微生物複合肥料對月季花、番茄做盒栽試驗，比常規肥料分別增產16.10％、23.05％。
權利要求
1.一種造紙黑液的綜合處理方法，由如下步驟組成(1)在黑液中加入酸性聚合物高分子絮凝劑，並以無機鹽絮凝劑作為高分子絮凝劑的強化劑，無機鹽絮凝劑是鋁鹽或鐵鹽，(2)絮凝沉降後的上清液，經煤渣過濾後，作為循環水使用，(3)絮凝沉降後的廢渣與谷糟等原料混合進行鹼解製成固體微生物複合肥。
2.根據權利要求1所述的造紙黑液的綜合處理方法，其特徵在於高分子絮凝劑必須是PH在3以下的酸性聚合物。
3.根據權利要求1或2所述的造紙黑液的綜合處理方法，其特徵在於高分子絮凝劑為聚丙烯酸水解物，無機鹽絮凝劑為Al(OH)3和Al(SO4)3。
4.根據權利要求1或2所述的造紙黑液的綜合處理方法，其特徵在於高分子絮凝劑為聚合硫酸鐵(PFS)，無機鹽絮凝劑為FeS4，Al(SO4)3，聚合硫酸鋁(PAC)。
5.根據權利要求1或2所述的造紙黑液的綜合處理方法，其特徵在於絮凝沉澱物與谷糟等原料混合，在2.3％鹼度，沸騰30min條件下進行鹼解。
6.根據權利要求1或2所述的造紙黑液的綜合處理方法，其特徵在於煤渣粒度為60-90目，用量為150-200g/L。
7.根據權利要求1或2所述的造紙黑液的綜合處理方法，其特徵在於將蒸球噴出的黑液打入帶攪拌的絮凝混合罐中，加入20％Al(OH)30.5-0.8％，再緩緩加入20％Al2(SO)3。0.5-1％，攪拌混勻後，加入0.02％高分子絮凝劑酸性水解物2.5％。攪拌15min，輸入絮凝沉降池，沉降30min。
8.根據權利要求1或2所述的造紙黑液的綜合處理方法，其特徵在於絮凝沉降後的廢渣與谷糟按4∶1的比例混合，用10％的石灰調成鹼性，經30min蒸煮進行鹼解，在鹼解快完成時加入氯化鉀25-30kg/噸渣，再與經硫酸酸化的鈣鎂磷肥混合增磷75-80kg/噸渣，然後混入100-120kg/噸渣的碳銨氨化，拌入10％的發酵微生物，堆積發酵24小時，然後造粒乾燥。
全文摘要
本發明為一種造紙黑液的綜合處理方法,其步驟為:在黑液中加入酸性聚合物高分子絮凝劑,並以鋁鹽或鐵鹽絮凝劑作為強化劑。絮凝沉降後的上清液,經煤渣過濾後作循環水使用;絮凝沉降後的廢渣與谷糟等原料混合進行鹼解製成固體微生物複合肥。
文檔編號C02F1/56GK1180668SQ97107778
公開日1998年5月6日 申請日期1997年11月13日 優先權日1997年11月13日
發明者曾本秀, 袁玉蘭, 顧潤南, 李傳新 申請人:四川四達生物工程產業開發股份有限公司