本发明专利技术涉及一种制浆黑液及同步的含酸水溶液的中和处理方法，是通过用隔膜或滤布或滤网将制浆黑液与含酸水溶液隔开的新工艺方法，从制浆黑液中分离出各种高附加值的副产品，如木质素、白炭黑、盐、糖、可回用的水等，以提高工艺流程的经济可行性和工业实用性，尤其是解决了传统酸析法酸消耗量大的问题，同时降低生产成本，避免酸性废水的二次污染，如避免了传统方法中用石灰中和酸析产生的废水时对酸的浪费和石灰本身的成本。达到了可经济有效，且不带入新的污染物的对酸性废水的中和处理的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，解决制浆企业黑液污染问题，并且获得高附加值产品的技术。
技术介绍
碱法制浆过程中，包括化学浆、半化学浆或化学机械浆，主要的化学反应是烧碱与原料中的木质素反应生成碱木素而溶于碱液。蒸煮所得的废液含有大量木质素和半纤维素等降解产物、色素、戊糖类、果胶物质、脂肪腊质、残碱及其它溶出物，废水颜色呈现棕黑色，因此蒸煮废水又称为黑液。黑液是超高浓度废液，是制浆过程中污染物浓度最高的废液，它几乎集中了制浆造纸过程90%的污染物，每生产It纸浆约排出黑液10t。 从技术或经济角度，碱回收工程处理黑液一般只适用于大型的造纸企业。我国的造纸企业生产规模较小，而且大都以麦草为原料。草浆黑液黏度大、热值低、硅含量高，不适合做碱回收处理。经过多年研究，我国提出了酸析法处理中小造纸厂黑液。现有的酸析法是将碱性黑液用酸沉淀，或进一步添加絮凝剂絮凝沉淀分离出木质素，再将产生的含酸废水(即含酸、盐、糖等杂质的水溶液)与中段水(经过黑液提取后的蒸煮浆料在洗涤、筛选、漂白以及打浆中所排出的废水)混合后进行后续的好氧、厌氧生化处理；但由于中段水中含有的木质素没有脱除，因此，生化处理的COD去除率不高(通常在50%左右)。这种工艺比较成熟，与碱回收处理法相比，最大的优点是设备投资少，可以在中小型造纸厂应用。但这种方法分离出的木质素灰分高(原因是在沉淀过程中，各种可沉淀杂质同时沉淀混合在一起)，杂质多，利用困难。且这种工艺用酸量大(原因主要是从黑液中分离出木质素后的酸性废水溶液中的酸不得不用中段废水混合中和或用石灰中和，以利后续的生化处理，所以工艺过程中所消耗的酸并没有完全用于提取黑液中的木质素)，成本高，设备腐蚀严重，易造成酸泄漏事故，危害后续生化处理单元。总之，对占造纸工业90%污染的黑液废水治理由于我国草浆造纸的国情及现有前述黑液碱回收治理技术自身的局限性，到目前为止还没有一个成本低，处理效果好的理想治理技术。我国造纸工业废水污染已成为造纸生产及相关行业能否生存和发展的关键因素。同样的，来自纤维素、半纤维素水解工业产生的含酸、糖等物质的水溶液也需要进行不会引进二次污染的中和除酸处理，以便利用水解所得的糖分。因此开发一种针对大多数中小造纸企业、纤维素水解企业或其它涉及含酸废水企业的处理效率高，成本低、无二次污染的废水治理技术，并且可副产高附加值产品的处理技术，具有重要而紧迫的实际意义。
技术实现思路
本专利技术的，是通过用隔膜或滤布或滤网将制浆黑液与含酸水溶液隔开的新工艺方法，从制浆黑液中分离出各种高附加值的副产品，如木质素、白炭黑、盐、糖、可回用的水等，以提高工艺流程的经济可行性和工业实用性，尤其是解决了传统酸析法酸消耗量大的问题，同时降低生产成本，避免酸性废水的二次污染，如避免了传统方法中用石灰中和酸析产生的废水时对酸的浪费和石灰本身的成本。达到了可经济有效，且不带入新的污染物的对酸性废水的中和处理的目的。为达到上述目的，本专利技术的制浆黑液及同步的含酸水溶液(包括来自纤维素、半纤维素的水解工业的含酸、糖的水溶液)的中和处理方法，是通过用隔膜或滤布或滤网将制浆黑液与含酸水溶液隔开；隔膜或滤布或滤网由单层或双层或多层隔膜或滤布或滤网构成；较优地，隔膜或滤布或滤网之间间隔一个多孔的隔板或隔网保持隔膜或滤布或滤网之间的间距，更优地，所述的间距在O. 1-100毫米之间。为了实现有效的工业应用，单层或双层或多层隔膜或滤布或滤网卷成管状的卷包型或平板型结构；优选地，所述的滤布或滤网的孔隙尺寸小于400目，大于1000目。利用隔膜或滤布或滤网将制浆黑液与含酸水溶液隔开实现中和反应，是经以下步骤实现的步骤A、沉淀过滤黑液中的固体杂质，得到减少了固体杂质的黑液； 步骤B、将无机酸溶液倒入步骤A的黑液中，调节黑液的pH为9. 5 10，优选地，调节黑液的pH为7. 5 9. 5，得到含水合二氧化硅沉淀的混合溶液；步骤C、将上述混合溶液进行过滤分离，分别得到水合二氧化硅胶体产品以及水溶液；步骤D、向步骤C得到的水溶液中继续加入无机酸溶液，使水溶液的pH值小于5，最好小于3，得到含木质素絮状析出物的混合物；步骤E、静置步骤D的混合物或同时在混合物中加入絮凝剂使木质素沉淀，或在步骤D的混合物中加入与水不相溶的有机溶剂后充分搅拌混合，再静置，使木质素上浮；优选地，对所述的混合物或水溶液进行加热升温；步骤F、过滤步骤E得到的混合物或水溶液，或抽吸取出或捞取步骤E得到的水溶液中的木质素胶体，分别得到木质素产品及含酸水溶液。步骤G、将步骤F得到的含酸水溶液作为用于被制浆黑液所中和的含酸水溶液，得到完全或部分中和了的制浆黑液，以及完全或部分中和了的步骤F中所得到的含酸水溶液；优选地，通过充分提供新的制浆黑液量，使步骤F中所得到的含酸水溶液被完全中和至PH值接近7，使水溶液成为减少了或脱除了木质素的可再利用或可排放或可回用于制浆工艺中的水；步骤H、循环地，将步骤G中完全或部分中和了的制浆黑液或进一步地再添加部分新鲜的来自制浆工段的黑液，作为上述步骤A或步骤B或步骤C或步骤D中的黑液或混合物或水溶液，再经上述步骤E、F提取出木质素产品；其中，步骤A、B、C为任意可选的步骤。具体实施例方式实施例I :在常温常压下，以市售(江苏新沂销售)碱性木质素为例，将I公斤碱性木质素溶于10升水中，得到木质素水溶液(模拟为制浆黑液)，或者直接取自碱法纸浆厂制浆黑液，或者将100公斤稻草切碎后浸入溶解了 10公斤烧碱的300公斤水溶液中(容器为不锈钢水箱)，浸泡和断续搅拌一天后，提取制浆黑液；用1000目滤布过滤脱除黑液中的固体杂质后，再在搅拌常压下用浓度为10wt% (或任何其它浓度)的硫酸或其它无机酸(如盐酸、磷酸或硝酸或亚硫酸，从经济性考虑，硫酸或盐酸优先使用)水溶液酸化中和制浆黑液，酸化调节黑液的pH为9. 5 10，可使黑液中溶解性的二氧化硅少于1% (对总固形物)，多余的二氧化硅则以硅酸(水合二氧化硅)形式从黑液中沉淀出来；或者，调节黑液的pH为7. 5 9. 5，此时大部分二氧化硅以硅酸(水合二氧化硅)形式沉淀出来，但容易携带有少量的木质素析出物。经过滤分离后，得到水合二氧化硅胶体产品以及脱除了硅的黑液。所得到的水合二氧化硅中的有机物可以通过加入氧化剂(如氯、二氧化氯、臭氧、双氧水、高氯酸和次氯酸盐等)氧化脱除，进一步的水洗则提高其纯度。为了加速硅酸胶体(白炭黑)的沉淀，在酸化后的黑液中加入球形羧甲基纤维素吸附剂或其它阳离子型的高分子聚合物吸附絮凝剂。在上述脱除了硅的黑液中(或在下文所述的部分酸化的黑液中)进一步添加无机酸，至PH值小于4，最好小于3，得到含木质素絮状析出物的混合物；静置该混合物或同时在该混合物中加入絮凝剂使木质素沉淀，或在该混合物中加入与水不相溶的有机溶剂(如汽油、煤油或柴油)后充分搅拌混合，再静置，使木质素上浮，为了加速木质素的沉淀或上浮，最好对上述的混合物或水溶液进行加热升温。经过滤沉淀出来的木质素或抽吸或捞取上浮 的木质素胶体，分别得到木质素产品及含酸水溶液。若不考虑获得水合二氧化硅产品或减少所获得的木质素产品中的灰分，上述脱除硅的操作可以减免。在传统的酸析法制浆黑液处理方法中，由于需要维持酸析时溶液的酸浓度，因此在不添加酸的情况下，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制浆黑液及同步的含酸水溶液的中和处理方法，其特征在于，用隔膜或滤布或滤网将制浆黑液与含酸水溶液隔开。
【技术特征摘要】
1.一种制浆黑液及同步的含酸水溶液的中和处理方法，其特征在于，用隔膜或滤布或滤网将制浆黑液与含酸水溶液隔开。2.如权利要求I所述的制浆黑液及同步的各种含酸水溶液的中和处理方法，其特征在于，所述的隔膜或滤布或滤网由单层或双层或多层隔膜或滤布或滤网构成； 较优地，隔膜或滤布或滤网之间间隔一个多孔的隔板或隔网保持隔膜或滤布或滤网之间的间距，更优地，所述的间距在0.1-100毫米之间。3.如权利要求2所述的制浆黑液及同步的各种含酸水溶液的中和处理方法，其特征在于，所述的单层或双层或多层隔膜或滤布或滤网卷成管状的卷包型或平板型结构；优选地，所述的滤布或滤网的孔隙尺寸小于400目，大于1000目。4.一种制浆黑液及同步的各种含酸水溶液的中和处理方法，其中，所述制浆黑液或未完全酸化脱除木质素的制浆黑液，包括但不限于以下步骤 步骤A、沉淀过滤黑液中的固体杂质，得到减少了固体杂质的黑液； 步骤B、将无机酸溶液倒入步骤A的黑液中，调节黑液的pH为9. 5 10，优选地，调节黑液的pH为7. 5 9. 5，得到含水合二氧化硅沉淀的混合溶液； 步骤C、将上述混合溶液进行过滤分离，分别得到水合二氧化硅胶体产品以及水溶液；步骤D、向步骤C得到的水溶液中继续加入无机酸溶液，使水溶液的pH值小于5，最好小于3，得到含木质素絮状析出物的混合物； 步骤E、静置步骤D的混合物或同时在混合物中加入絮凝剂使木质素沉淀，或在步骤D的混合物中加入与水不相溶的有机溶剂后充分搅拌混合，再静置，使木质素上浮；优选地，对所述的混合物或水溶液进行加热升温； 步骤F、过滤步骤E得到的混合物或水溶液，或抽吸取出或捞取步骤E得到的水溶液中的木质素胶体，分别得到木质素产品及含酸水溶液。步骤G、将步骤F得到的含酸水溶液作为权利要求I所述的被制浆黑液所中和的含酸水溶液，利用权利要求I或2或3所述的中和处理方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦才东，
申请(专利权)人：秦才东，
类型：发明
国别省市：
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