[发明专利]造纸黑液膜法处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理，特别是一种造纸黑液膜法处理方法。

背景技术

碱法（烧碱）制浆中造纸黑液的处理一直是造纸工业的一个难题。造纸工业排放废水中COD（化学需氧量，下同）占全国工业COD总排放量的40%以上，而造纸黑液所含的污染物占造纸行业排放总量的90%以上，并且其处理难度大，对环境危害严重，因此造纸黑液的处理是造纸工业废水处理的关键。

近年来，经过多方不懈努力，虽然造纸工业的污染防治取得了一定成绩，但是造纸工业废水的污染防治任务还相当繁重。

目前，常用的造纸黑液处理技术有碱回收法、絮凝沉淀法、酸析法、活性污泥法等，但传统处理方法有较大局限性，由于占地面积大、投资运行成本高，操作复杂，处理效率低，能耗高，综合回收利用效果差等原因未得到大规模推广使用，随着科学技术的发展，现有造纸行业的稀黑液处理工艺已远远不符合时代的要求。

膜分离技术是当代新型高效分离技术，是多学科交叉的产物，与传统的分离方法比较，它具有高效、节能、过程易受控制、无相变化、操作方便、利于回收水及水中的所有成份、节省能源、环境友好、便于放大、易于和其他技术集成等优点。那么，能否将膜分离技术应用于造纸黑液的处理呢？至今未见有公开报导。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种造纸黑液膜法处理方法，可有效解决现有造纸黑液处理中占地面积大、成本高，操作复杂，处理效率低，能耗高，综合回收利用效果差的问题。其技术方案是通过以下步骤实现的：

1、粗滤，预处理及精滤：首先由格栅滤去造纸黑液中的较大悬浮物，然后由细砂过滤器除去造纸黑液中的悬浮杂质（包括余留的悬浮物及部分胶体物），再用精滤设备精滤，精滤分三极，过滤精度依次为5μm、1μm、0.1μm，最后除去粒径大于0.1μm的颗粒杂质；

2、一、二、三级膜（元件均为纳滤膜）处理：处理后的造纸黑液进行三级膜处理，经连续三次膜过滤，将分子量大于300的大部分有机物与水分离，形成淡水和浓水，淡水进入淡水箱，浓水进入浓水箱，浓水一部分回流至一级膜前，另一部分浓度大的浓水进入蒸发系统；

所说的淡水和浓水是指，膜分离是一个物理过程，通过膜的选择透过性将原水（造纸黑液）中的大分子有机物与小分子物质如水分离在膜的两侧。一侧富含大分子有机物，浓度很高，是浓缩后的原水，被称为浓水；一侧是过滤掉主要污染物的原水，有机物含量大大降低，主要为水及透过膜的小分子易生化有机物等（以下同）。

3、四、五级膜（元件均为反渗透膜）处理：前三级膜处理后的淡水进行四级膜处理，经四级膜分离，分离成四极处理后的浓水和四级处理后的淡水，淡水进入四级淡水箱，含有分子量大于100及NaOH的浓水进入四级浓水箱，四级处理后的浓水进入浓水四级膜，经浓水四级膜分离的淡水也进入四级淡水箱，浓水中的碱进行回收，四级淡水加H₂SO₄调PH值为6-7后，进行五级膜处理，在压力6-8MPa的情况下，经五级膜处理，进一步除去四级膜处理后淡水中的有机物及碱。

本发明高效、节能、易操作使用，利于回造纸黑液中的有效成分，减少环境污染，成本低，可有效解决造纸黑液的处理问题，具有巨大的经济和社会效益。

附图说明

附图为本发明的工艺流程简图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

由附图给出，本发明在生产中是由以下具体步骤实现：

1、对造纸黑液进行粗滤：方法是，在调节池前设置格栅，将造纸黑液中的较大悬浮物（指粒径大于3mm）截留，避免污堵管道阀门、泵机组，保证后续处理设施正常运行；

调节池同时起到调节废水水质水量的作用，防止生产过程中产生的废水水质水量的变化对污水处理系统造成无法恢复的冲击；

调节池出水通过后续膜分离系统继续处理，不但能降低废水有机物含量，还能使废水中的有价值有机物质得到浓缩回收；

2、对粗滤后的造纸黑液预处理：采用细砂过滤器，主要作用是去除水中的悬浮物及部分胶体物质，反洗水经沉淀后，上清液回流至调节池，沉淀物压滤后燃烧处理，经调节池后水中仍有悬浮杂质，这些固体杂质进入过滤器的上层滤料形成的微小空隙时，因受到机械阻挠和吸附作用被滤料截留在过滤器的表面层，同时，这些被截留的固体物质相互之间又发生重叠和架桥作用，犹如在滤层的表面形成过滤薄膜，继续过滤水中的固体杂质，以此来去除超量的浊度和悬浮固体，保证膜系统进水水质；