[发明专利]一种造纸黑液酸析废液膜处理方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效的造纸黑液酸析废液膜处理方法，特别是一种可使部分水循环利用的方法。

背景技术

我国多数造纸厂是以非木材纤维为原料的，主要以纤维素、木质素和半纤维素(即聚戊糖类)三大成份构成。纤维素是造纸的主要原料，纤维素属碱不溶物，在蒸球内的碱液中，木质素和半纤维素可溶解于碱液中形成黑液，因此，麦草在蒸球蒸煮过程中，木质素和半纤维素被碱溶液溶解，形成含有水、残碱、纤维素、碱木素和半纤维素的原始浆液，原始浆液经浆液分离，不被碱液溶解的纤维素(纸浆)被提取分离出来，送洗、选漂工序做进一步处理，提取纸浆后，含有固形物的废液因颜色黑而被称作黑液，黑液中主要含有残碱、水和溶于碱液中的碱木素、半纤维素及少量的无机盐等物质。

目前正在使用的造纸黑液处理办法是浓缩烧掉黑液中的有机物，回收热能和碱。主要方法有絮凝-沉淀法，微生物处理法，化学品回收或几种工艺结合的处理方法等，经这些方法处理的废水水质不能满足排放标准。采用本方法处理的水电导率下降到0.23ms/cm，COD降为100mg/L以下，水质清澈透明，可回收循环利用，回收率达50％左右。

中国专利公开号为CN111671A公开了一种造纸黑液处理和回收利用技术，其特征是在常温、常压、中性条件下，用CY系列脱稳剂将造纸黑液中的悬浮物凝聚后过滤，滤液经厌氧-好氧生物方法处理后排放；滤渣烘干后，送普通固体燃烧炉焚烧生产蒸汽；烧后残渣加Ca(OH)2水溶液苛化回收碱。此方法使用大量的CY系列脱稳剂，操作复杂，不利于工业化大生产。

中国专利公开号为CN101402500A公开了造纸黑液膜处理方法。该发明包括将造纸黑液经过滤袋过滤后，得到滤渣和滤液1，滤液1进入微滤膜分离装置，得到浓缩液1和滤液2，滤液2再进入纳滤膜分离装置，获得含碱的滤液和含木质素及半纤维素的浓缩液，滤渣和浓缩液经蒸发器蒸发，而含碱滤液返回循环利用或送去溶解锅炉燃烧后的碱灰。此方法过滤得到的循环水水质较差，只能用作一般的初段冲洗水。

尽管上述方法有的已经投入使用，但是从生产上来说不具有较高的生产效率，其缺点主要表现在：1.沉淀剂的添加  使黑液中的悬浮物及胶体等大颗粒沉淀，添加沉淀剂的方法会增加资源的投入；2.初沉池、中沉池、终沉池的选用  采用各种沉降池来沉降废水中的污染物，占地面积大，目前用地紧缺的情况下，此方法不宜采用；3.生物方法的采用  选用生物方法来处理黑液，污泥培养时间长，不耐高冲压水，耗时长，不利于大型连续化作业。

发明内容：

本发明的目的是提供一种处理造纸黑液酸析废液的新方法及其装置，可以减少废水排放，保护环境，节约水资源。

本发明是专用于处理造纸黑液酸析废液的方法，所述的造纸黑液酸析废液是黑液通过加酸，析出大量的有价产品木质素后剩余的废液，其中料液的pH值由原来的11-12变为2-4，COD由原来的110-120减少到30-60g/L。

将上述造纸黑液酸析废液经1-5um滤袋过滤后除掉其中的大颗粒杂质及悬浮物；再依次通过超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，超滤膜去除大分子的悬浮物；纳滤膜去除大部分的大分子和部分的盐；反渗透膜去除绝大多数的有机分子和大部分的盐。获得过滤掉木质素及半纤维素的清水。而且处理的过程是连续的。

所述的超滤膜孔径1nm～20nm，纳滤膜孔径1-2nm，反渗透膜孔径0.1nm～1nm。超滤膜、纳滤膜和反渗透膜组件的材料为有机高分子，其中膜面材料为纤维素衍生物类、聚砜类或聚酰胺类，膜面支撑材料为聚酯类或聚烯烃类。而且所述的超滤膜、纳滤膜、反渗透膜为板式膜、卷式膜、管式膜和中空纤维膜的一种。

超滤过程操作温度为10-30℃，压力为0.05-1.0MPa；纳滤过程操作温度为10-40℃，压力为1.0-2.5MPa；反渗透过程操作温度为10-40℃，压力为2-4MPa。

与本发明处理造纸黑液酸析废液方法配套的装置，除了超滤膜，纳滤膜和反渗透膜，辅助设备包括高压水泵，水箱和各种压力表。

膜处理方法的特征是：操作条件温和，可在常温下进行；可连续使用，中途只需更换膜组件，拆下的膜组件经过清洗后可重新使用；能耗少，处理成本低；分离效率高，实验回收率达50％，实际连续生产中回收率可达70％左右。

本发明的优点是可使部分水进入生产上游，循环利用，减少废水的排放，节约水资源。该方法能够减轻膜的负荷，减少运行时的膜污染，进一步减少投资成本，同时实现水的回用，适合于处理造纸黑液酸析废液。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：