一种造纸黑液无污水排放治理方法技术

一种造纸黑液无污水排放彻底治理方法，它包括：以硫酸调黑液ＰＨ值，加热，沉淀木质素，滤液中加入碱性氧化物，加热，除去固体硫酸盐，滤液进入以阳离子交换膜为隔膜的电解槽内电解，阴极得氢氧化钠溶液，将阳极液蒸发、浓缩、干燥得到固体糖矿粉，本方法以硫酸酸化沉淀木质素，工艺简便，减少环境污染；以电解回收氢氧化钠，糖矿粉中不含碱，可用作牲畜饲料，黑液中有效成分得到充分回收利用。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种造纸废水-黑液的治理方法，特别是一种草浆废水-黑液的治理方法。目前，造纸废水-黑液的治理方法很多，以木材为原料造纸的木浆废水因其热值高，主要以燃烧法治理，但该法投资费用高，仅适用于大型的以木材为原料的造纸厂。对于以芦苇、稻草、竹子和麦杆等为原料造纸的草浆废水-黑液，因其热值低，不宜采用燃烧法，而且至今尚未找到一种彻底治理的方法。中科院生态环境研究中心孙连操等人曾专利技术一种草浆造纸黑液的处理方法，专利号为89106694.2，该方法是先将碱性黑液用二氧化硫酸化以沉淀木质素，过滤，接着冷冻，以沉淀亚硫酸钠，过滤分离亚硫酸钠，最后将滤液蒸发、浓缩、喷雾干燥得到糖矿粉，这种方法尚存在许多缺点1、用二氧化硫酸化，成本高，因二氧化硫为气体，操作较麻烦，并且对设备腐蚀较严重，同时易于逸入空气中造成环境污染。2、用冷冻法分离亚硫酸钠不完全，滤液中仍含有较多亚硫酸钠。3、所得到的糖矿粉含有较多的盐，特别是亚硫酸钠，不适合做牛、羊等牲畜饲料。4、黑液中的钠盐未得到回收。5、副产物亚硫酸钠纯度不高，回收成本高于销售价，经济效益不高。6、回收的木质素含有二氧化硅杂质，颜色较深。后来，孙连操等人在上述专利基础上进行改进，改进的方法是将沉淀木质素后的滤液以氧化钙苛化，过滤以除去亚硫酸钙沉淀，滤液蒸发、浓缩、喷雾干燥得到糖矿粉。这种改进了的方法仍存在以下缺点1、二氧化硫酸化成本高，易腐蚀设备，操作麻烦，同时容易逸入空气中造成环境污染。2、糖矿粉中因含有氢氧化钠，呈碱性，不能做牛、羊等牲畜饲料。3、黑液中的氢氧化钠和盐未得到回收。4、回收的木质素含有二氧化硅杂质，颜色较深。本专利技术的目的是提供一种能彻底治理黑液的新方法，该方法易于操作，环境污染小，黑液中各有效成份可得到回收再利用，特别是氢氧化钠回收后，可返回至造纸制浆工段中再使用。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案，治理黑液的方法包括以下工序(1)加硫酸调造纸黑液的PH值至2.5-4.5，在60-80℃恒温1-4小时，过滤，木质素沉淀；(2)滤液中加入碱性氧化物，调PH值至12-14，将上述苛化液加热，在60-80℃恒温1-4小时，过滤，除去固体硫酸盐；(3)将滤液电解，隔膜为阳离子交换膜，滤液位于阳极室，水位于阴极室，在阴、阳极室流体的停留时间5-15分钟，直流电压3-6伏，阴极得氢氧化钠溶液；(4)将阳极液蒸发、浓缩、干燥得到固体糖矿粉。本方案中可根据原黑液中二氧化硅含量的多少，采用相应工序，当二氧化硅含量较多时，例如3-10克/升，可在以硫酸调黑液PH值时，先将黑液PH调到8-9，并将黑液加热，以沉淀过多的含硅化合物，从而提高下一步骤中木质素产品的纯度，而且除去含硅化合物后，有利于下一步电解，避免因在阳极产生二氧化硅沉淀物而引起的阳极中毒。本专利技术优点采用硫酸酸化以沉淀木质素，工艺简单，操作方便，减少环境污染，采用以阳离子交换膜作隔膜的电解方法，可回收黑液中的氢氧化纳，从而回收了黑液中的有效成份，而且糖矿粉中不含有碱，可用作牲畜饲料。以下结合工艺流程框图和实施例对本专利技术作进一步说明附图说明图1本专利技术的工艺流程框1中，1为调PH值，PH值控制在2.5-4.5之间，经过滤2除去木质素，滤液经苛化3，苛化可用碱性氧化物例如氧化镁、氧化钙等，经过过滤4，除去硫酸钙，滤液经电解5，其中阳极液经蒸发、浓缩、干燥6，得到糖矿粉，阴极液返回制浆工段。实施例1将50升碱性黑液置于搪瓷桶中，一面搅拌，一面缓慢加入硫酸，待溶液PH值达到9时，停止加酸，加热溶液，待温度升至70℃时，保温2小时，冷却，过滤，除去偏硅酸等含硅化合物，滤液置于搪瓷桶中，又一面搅拌，一面加酸(硫酸浓度约30％)，待PH值达到3.5时，停止加酸，加热溶液，待温度升到75℃时，保温4小时，冷却，过滤，回收木质素，将滤液置于搪瓷桶中，一面搅拌，一面加入粉状氧化钙，也可加入氧化镁等碱性氧化物，过滤，回收硫酸钙，将上述滤液通入阳离子交换膜作隔膜的电解槽的阳极室中，该阳离子交换膜牌号为YM-3型均相阳离子交换膜，电解槽的规格为800×400×60mm，阴、阳极室容积各为7升，电解槽的阴极通水，阳、阴极之间电压为6伏，在阴、阳极室流体的停留时间5-15分钟，在电解过程中，阴极液的PH值不断升高，很快达到14，阳极液PH值下降，循环电解，直至阳极液的PH值达到4-5时，停止电解，阴极液为浅黄色氢氧化钠溶液，浓度达50克/升，可返回于制浆工段。阳极液加热蒸发、浓缩并干燥(其工艺条件与以往相同)，得到固体糖矿粉，经破碎、粉碎处理，得到糖矿粉，该粉呈褐色，味微甜稍带咸，蒸发的冷凝水可返回制浆工段。实施例2向盛有碱性黑液的搪瓷桶中，(碱性黑液中二氧化硅含量＜3克/升)，一边搅拌，一边缓慢加入硫酸将溶液PH值调至3.5，停止加酸，加热溶液，将温度升到75℃，恒温4小时，冷却，过滤收回木质素，其余步骤同实施例1。权利要求1.一种造纸黑液治理方法，其特征在于它包括以下工序(1)加硫酸调造纸黑液的PH值至2.5-4.5，在60-80℃恒温1-4小时，过滤，木质素沉淀；(2)滤液中加入碱性氧化物，调PH值至12-14，将上述苛化液加热，在60-80℃恒温1-4小时，过滤，除去固体硫酸盐；(3)将滤液电解，隔膜为阳离子交换膜，滤液位于阳极室，水位于阴极室，在阴、阳极室流体的停留时间5-15分钟，直流电压3-6伏，阴极得氢氧化钠溶液；(4)将阳极液蒸发、浓缩、干燥得到固体糖矿粉。2.按权利要求1所述的造纸黑液治理方法，其特征在于所述的加硫酸调造纸黑液PH值为先调PH值至8-9，加热溶液，待温度升至60-80℃时，保温1-4小时，冷却，过滤、除去偏硅酸等含硅化合物，再将滤液PH值调至2.5-4.5。3.按权利要求1或2所述的造纸黑液的治理方法，其特征在于所述的苛化用碱性氧化物为氧化钙。全文摘要,它包括:以硫酸调黑液PH值,加热,沉淀木质素,滤液中加入碱性氧化物,加热,除去固体硫酸盐,滤液进入以阳离子交换膜为隔膜的电解槽内电解,阴极得氢氧化钠溶液,将阳极液蒸发、浓缩、干燥得到固体糖矿粉,本方法以硫酸酸化沉淀木质素,工艺简便,减少环境污染;以电解回收氢氧化钠,糖矿粉中不含碱,可用作牲畜饲料,黑液中有效成分得到充分回收利用。文档编号C02F9/08GK1174818SQ9610953公开日1998年3月4日 申请日期1996年8月26日 优先权日1996年8月26日专利技术者葛道才, 迟仁清 申请人:刘友会, 葛道才, 迟仁清本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种造纸黑液治理方法，其特征在于它包括以下工序：（１）加硫酸调造纸黑液的ＰＨ值至２．５－４．５，在６０－８０℃恒温１－４小时，过滤，木质素沉淀；（２）滤液中加入碱性氧化物，调ＰＨ值至１２－１４，将上述苛化液加热，在６０－８０℃恒温１ －４小时，过滤，除去固体硫酸盐；（３）将滤液电解，隔膜为阳离子交换膜，滤液位于阳极室，水位于阴极室，在阴、阳极室流体的停留时间５－１５分钟，直流电压３－６伏，阴极得氢氧化钠溶液；（４）将阳极液蒸发、浓缩、干燥得到固体糖矿粉。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛道才，迟仁清，
申请(专利权)人：刘友会，葛道才，迟仁清，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]