一种造纸厂化学机械浆压榨滤液的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种膜法处理造纸废水的工艺方法，具体涉及一种利用无机陶瓷膜进行造纸厂化学机械制浆压榨滤液处理的工艺方法。基本流程为：压榨滤液（化学机械制浆废水）通过管、渠、沟等收集，在储水池中经ｐＨ值调节（５．５－９．５）后，由泵输送至强效反应池中与少量强效剂Ａ（５０ｍｇ／Ｌ－５５０ｍｇ／Ｌ）反应，经循环池，由增压泵输送进入无机陶瓷膜分离单元进行处理，得到浓缩液和透过液（滤液）。膜分离过程为“二进四出二循环”模式，即两个进口（料液和清洗剂）、四个出口（滤液、浓缩液、清洗液液和回流液）、两个循环（内、外循环），内循环保持较高的膜面流速，而外循环控制无机陶瓷膜分离单元内的浓缩倍数。膜分离后的热滤液为废水处理量的８０％，可回用于生产系统，从而大大减少新水用量和废水排放量，并减少能源消耗，对造纸行业的节能减排意义重大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及造纸废水的处理，更进一步的说涉及造纸厂化学机械制浆压榨滤液处理的工艺方法。
技术介绍
化学机械法制浆(化机浆)原料在进入机械磨浆之前，先用化学药品做温和预处 理，具有纸浆得率高、强度好、磨浆能耗低、用水量少(10 20m3/t浆)等特点，是当今制 浆造纸工业发展的重要方向。化机浆包括化学机械浆(CMP)、化学热磨机械浆(CTMP)、漂 白化学机械浆(BCMP)、磺化化机浆(SCMP)及碱性过氧化氢机械浆(AP)等。化机浆废水中 含有生产过程中溶出的有机化合物、残余的化学药品和流失的细小纤维，废水化学耗氧量 (CODcr)浓度大都在6000mg/L以上，可溶性CODct浓度在3000mg/L以上，悬浮物浓度一股在 2000mg/L以上，主要污染物包括木素降解产物(30% 40% )，多糖(10% 15% )，有机酸 类(35% 40% )，以及低分子挥发酸、高分子树脂酸、脂肪酸溶解物和纤维等，且化机浆废 水温度较高，最高温度可达70°C，是典型的难处理废水之一。目前化机浆废水大都采用三级处理，即首先用物理或物化方法去除水中的SS和 胶体物质，冷却降低水温，然后用厌氧和好氧的生物方法处理，最后用物理化学的方法进行 深度处理。其中作为核心的第二级处理主要采用好氧、厌氧生物处理法、特定微生物处理技 术及臭氧氧化法等。但常规方法在处理效率方面相对较低，处理难度大，以至于使用单一方 法进行废水处理时难以确保三级处理入水的稳定、增大处理成本(第三级深度处理的成本 一股为二级处理的2倍以上)，有时甚至难以实现达标排放，同时，二级处理中，对废水降温 处理也增长了处理周期。典型的化机浆废水处理(崔延龄.谈化机浆废水处理.中华纸业，2008年第13 期)具有图1所示流程。常规方法在处理效率方面相对较低，处理难度大，以至于使用单一方法进行废水 处理时难以确保三级处理入水的稳定、增大处理成本(第三级深度处理的成本一股为二级 处理的2倍以上)，有时甚至难以实现达标排放，同时，二级处理中，对废水降温处理也增长 了处理周期。因此，选择合适二级处理流程是化机浆废水处理的关键。膜分离技术利用膜的选择透过性对水中杂质进行浓缩、分离，具有装置简单、占地 面积小、无相变化、操作管理方便(可实现连续化生产、全自动控制)、处理效率高、节能显 著以及生产过程中不产生二次污染等特点，在废水处理中得到广泛的应用。有人对化机浆 废水超滤膜处理技术(超滤法处理化机浆废水的可行性研究，《水处理技术》，1999年第5 期)及其组合工艺(化机浆废水超滤_生化处理途径的优化，《中国造纸》，2002年第4期； 化机浆混合废水超滤透过液UASB处理途径的评价，《水处理技术》，2001年第6期)进行了 较多研究，通过超滤去除大分子物质，再通过生化法对相对分子质量小于3000的有机物进 行处理。采用的膜包括SPK100、PES60、PES200等，处理的化机浆类别包括SCMP、CMP等。例如采用SPKlOO超滤膜对CMP废水进行处理时，超滤浓缩液的固形物含量达188. 9g/L，燃 烧热为15. 54kJ，滤过液的BOD5/COD&为0. 61。由于浓缩液固含量高，可以直接进入碱回收 工段进行碱回收；滤过液的可生化性提高，通过生化处理后可以达到GB3544排放标准的要 求。上述实践表明了膜分离技术处理化机浆废水的可行性、并取得了较好的效益与成果，但 有机膜处理化机浆废水受超滤膜结构的影响，CODcr的去除率不能太高，BOD5的去除率更低 同时，有机膜对酸、碱及氧化剂的耐受性不强，且不耐高温，膜的使用寿命较短、污染后清洗 较为困难，增大运行成本，因此，大部分实践无连续运行记录。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种造纸厂化学机械制浆压榨滤液处理的工艺方法，该方 法具有工艺成本低，能耗小，有利于造纸行业的节能减排；采用本专利技术的工艺方法可达到良 好的浓缩与过滤效果，工艺稳定可靠、处理效率高，无机陶瓷膜对酸、碱及氧化剂的耐受性 强，且耐高温的特点。本专利技术的目的是通过下述方式实现的造纸厂化学机械制浆压榨滤液经收集后，在储水池中调pH值至5. 5-9. 5，由泵输 送至反 应池中与强效剂A反应，经循环池，由增压泵输送进入无机陶瓷膜分离单元进行分 离处理，得到的浓缩液和透过液，无机陶瓷膜分离单元被截留的一部分物料在无机陶瓷膜 分离单元内部循环，另一部分物料则循环返回至循环池；浓缩液进行后处理，透过液回用至 造纸生产线或作为自来水使用；所述的强效剂A的包括以下成分硫酸铝为(1-20) %，氧化铝含量> 30%且盐基 度(40-90)%的聚合氯化铝为(35-80)%，碳酸钠为(2-20)%，分子量(300-1500)万、阳离 子度(3-100)%的阳离子聚丙烯酰胺(1_15)%，分子量(100-600)万的聚氧化乙烯用量为 (0-10) %。强效剂A在废水中优选的用量为(50_550)mg/L。所述的无机陶瓷膜分离单元的膜材料为氧化铝、氧化锆或氧化钛。浓缩液送至碱回收系统或进入生化处理系统，或进一步压滤脱水后燃烧或焚烧处理。无机陶瓷膜分离单元采用错流过滤方式，错流过滤的滤过压力为(0. 1-0. 6)MPa, 膜滤过压差为(0. 05-0. 4)MPa，过滤通量为(30-1000) L/m2 · h。本专利技术优选在进入无机陶瓷膜分离单元前置精密过滤单元；所述的精密过滤单元 内有20-100目的不锈钢筛网过滤筒。本专利技术可通过内循环保持较高的膜面流速，而通过外循环控制无机陶瓷膜分离单 元内的浓缩倍数。本专利技术的特点与优势①本专利技术采用无机陶瓷膜过滤。相对于有机膜而言，无机陶瓷膜具有强度高，使用 寿命长(可达8年)，耐酸碱氧化剂的腐蚀，清洗迅速且恢复效果好，可直接过滤高温的化机 浆废水等优势。无机陶瓷膜分离设备使用错流过滤技术，即物料从膜表面流过，而渗透液则 从膜管的侧面流出，渗透液与物料的流动方向形成垂直，其最大优点在于减少了滤饼形成， 降低了过滤阻力，大大提高了膜通量，并显著降低能耗。②采用本专利技术，化机浆废水中阴离子垃圾P⑶可降至300ueq/L以下，COD去除率 ^65%, SS去除率>98%，浓缩倍数达5倍以上，处理后的滤液(约占废水量的80%)可 直接回用至生产线代替自来水。这样既大大减少了新水用量和废水排放量(减少废水处理 费用和排污费)，还因利用了过滤液的余热(冬天40°C左右，夏天可达50°C)而减少能源消 耗，对造纸行业的节能减排意义重大。③专利技术人还在无机陶瓷膜分离处理单元前置反应池，加入强效剂，确保浓缩与过 滤效果稳定可靠。强效剂通过电中和、架桥吸附，使带负电荷的有机物质絮凝，通过机械的、 物理的、化学的作用将脱稳的有机物粘合在一起，从而提高膜对阴离子垃圾PCD和COD的截 留效率和效果。同时，强效剂能有效地降低流体的摩擦阻力，降阻30-80%，形成的絮体物对 膜面具体很好的冲刷力，使膜面污染得到很好的控制，从而延长了膜的运行周期，提高了膜 运行的稳定性。另外，本专利技术还可采用申请人已有专利的自动脉冲式在线反冲洗装置，即在过滤 过程中从透过液侧对透过液施加一外力，使一定量的透过液高速反向穿过膜管的支撑层和 分离层，将分离层表面的滤饼层冲离膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种造纸厂化学机械制浆压榨滤液的处理方法，造纸厂化学机械制浆压榨滤液经收集后，其特征在于，在储水池中调ｐＨ值至５．５－９．５，由泵输送至反应池中与强效剂Ａ反应后，经循环池，由增压泵输送进入无机陶瓷膜分离单元进行分离处理，得到的浓缩液和透过液，无机陶瓷膜分离单元被截留的一部分物料在无机陶瓷膜分离单元内部循环，另一部分物料则循环返回至循环池；浓缩液进行后处理，透过液回用至造纸生产线或作为自来水使用；所述的强效剂Ａ的包括以下成分：硫酸铝为１－２０％，氧化铝含量≥３０％且盐基度４０－９０％的聚合氯化铝３５－８０％，碳酸钠２－２０％，分子量３００－１５００万、阳离子度３－１００％的阳离子聚丙烯酰胺１－１５％，分子量１００－６００万的聚氧化乙烯用量为０－１０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹谷余，戴慧敏，贺志勇，蒋良秋，陈金山，文飚，徐巍，
申请(专利权)人：湖南恒辉膜技术有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]