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造紙黑液處理

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造紙黑液處理造紙工業的堿法(燒堿法和硫酸鹽法)制漿工藝產生的廢水中含有大量的木質素,呈黑褐色,故稱作黑液。黑液中含有大量的懸浮性固體、有機污染物和有毒物質,直接排放到水體中會造成嚴重的污染。
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    一、造紙黑水的產生

  造紙廢水成分復雜,可生化性差,屬于較難處理的工業廢水,是我國主要的工業污染源之一。

  造紙廠按工序排出三股廢水:一是制漿蒸煮廢液,即造紙黑液;二是分離黑液后紙漿的洗、選、漂水,也稱中段水;三是抄紙機上的白水,白水是可以處理后回用的。實際上中段水是黑液提取不完全所剩下的部分,一般占總量的10%以內,而黑液中所含的污染物占全廠污染排放總量的90%以上,因此,造紙黑液是造紙廠污染的主要部分。


  二、造紙黑水的污染

  造紙用的秸稈等原料中均含有纖維素、木質素、和半纖維素等物質,造紙僅取用其中的纖維素(約占40%),而其中約占25%的木質素與約占28%的半纖維素以及木糖、氮、磷、鉀等則隨黑液廢棄。以傳統的硫酸鹽紙漿生產為例,一般每生產1t硫酸鹽漿就有1t有機物和400kg堿類、硫化物溶解于黑液中,這也是構成造紙污染的主要成分,大量COD排放到水體中將消耗水中大部分溶解氧,導致水質因溶解氧濃度嚴重不足而惡化。


  三、造紙黑水的處理辦法

  對造紙黑液的處理是造紙業廢水處理的關鍵,目前,常用的造紙黑液處理技術有堿回收法、絮凝沉淀法、膜分離法、酸析法、好氧活性污泥法及生物技術法等。其中堿回收法是目前技術成熟、工業中應用廣泛的造紙黑液處理方法。

  堿回收技術是造紙黑液處理較為成熟的技術,在各地取得了廣泛的應用。根據不同的工作原理,又可分為燃燒法、電滲析法及黑液氣化法等。

造紙黑液處理

  1、燃燒法堿回收技術的完整流程分為提取、蒸發、燃燒、苛化-石灰回收四道工序?;驹硎菍⒑谝簼饪s后在燃燒爐中進行燃燒將有機鈉鹽轉化為無機鈉鹽,然后加入石灰將其苛化為氫氧化鈉,以達到回收堿和熱能的目的。燃燒法堿回收工藝技術成熟,運行穩定,但工程投資較大,適用于規模較大的造紙企業,當前各國對黑液處理主要采用燃燒法回收堿的技術路線。


  2、電滲析法工藝一般采用循環式流程,黑液通過陽極室循環,稀堿液通過陰極室循環。在直流電場作用下,Na+通過陽膜進入陰極室,與電解產生的OH–結合生成NaOH而得以回收堿;陽極室黑液由于電解產生H+而不斷被酸化,到一定程度時,將大部分木質素沉淀析出。電滲析法堿回收具有工藝過程簡單,*作方便、設備投資少,易于自動化等特點。為了進一步提高堿回收率并降低耗電量,尚需對電極和膜片進行改進。


  3、黑液堿回收除了常采用上述兩種方法外,在國外還普遍使用的一種方法是黑液氣化法。其原理是將黑液在高溫快速反應器中氣化,使其中的有機物轉化為清潔的可供燃氣輪機使用的燃料氣體。黑液氣化法比傳統的燃燒回收更有效,且環境友好性強,是制漿造紙工業能源生產與回收的一種有前景的技術。


  造紙黑液的治理是解決整個造紙工業污染的關鍵,由于黑液中含有難以生物降解的木質素以及其它一些有毒物質,使得黑液的治理成為世界性的難題。目前,國內外對中小型草漿廠黑液的治理,酸析法仍是主要手段,但其不足之處非常明顯,總體上講,燃燒法堿回收能夠比較充分、全面地回收利用資源,對于規模在年產量在1.7萬噸以上的造紙企業,該技術在經濟上可收回成本或有一定收益。


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