專利名稱：草類纖維造紙制漿黑液的處理方法及處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造紙排出黑液的處理方法及處理裝置。
隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行業(yè)的紙張用量大幅度增加，而我國木材資源缺乏，需要大量進(jìn)口國外的商品漿板，而這種漿板價(jià)格十分昂貴，因此供需矛盾日益尖銳。隨之而起的是我國數(shù)以千計(jì)的以蘆葦、稻草、竹子和麥桿等草類原料為主的中、小型造紙企業(yè)，這些中、小型造紙企業(yè)在生產(chǎn)過程中很多對(duì)造紙產(chǎn)生的廢水沒有處理，而是直接將其排入江河湖泊。由于廢水中的有機(jī)物含量高，排放量大，造成了當(dāng)?shù)厮吹膰?yán)重污染。而很多中、小造紙企業(yè)的造紙廢水未經(jīng)處理的原因，很重要的一個(gè)方面是目前草漿造紙的黑液處理技術(shù)未突破，達(dá)不到處理要求，運(yùn)行費(fèi)用太高，使造紙廠家難以接受。一般木漿黑液的處理方法是將黑液蒸發(fā)、濃縮，然后將濃黑液噴入堿回收爐燃燒，黑液中的有機(jī)物燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，黑液中的無機(jī)物燒成融溶物，經(jīng)苛化等后續(xù)處理后，將堿回收重復(fù)使用。而將這種木漿黑液的處理方法用于以草類為主要原料的中小型造紙企業(yè)，卻難以實(shí)行，其原因主要是1、由于草漿黑液中硅含量很高，大大超過木漿黑液的含量，因此很快會(huì)造成蒸發(fā)器結(jié)垢，濃度不能提高，蒸發(fā)強(qiáng)度下降。2、由于燃燒時(shí)進(jìn)爐黑液濃度低，粘度大，因此噴不散液滴，干燥困難。3、草漿黑液熱值低，燃燒困難。4、白泥處理困難。5、半纖維素含量高，阻礙熱量的傳導(dǎo)，降低蒸發(fā)效率，增加設(shè)備清洗和停留時(shí)間。
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種可以滿足中、小型造紙廠污水處理要求，使生產(chǎn)中排除的黑液、中間水、白水等達(dá)到國家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，在減少環(huán)境污染，節(jié)約水資源，降低運(yùn)行費(fèi)用的同時(shí)，回收黑液中有用物質(zhì)，提高產(chǎn)品附加值的草類纖維造紙制漿黑液的處理方法及處理裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)一種草類纖維造紙制漿黑液的處理方法，它包括在黑液中加入無機(jī)和有機(jī)高分子化學(xué)絮凝劑，其特征在于它還包括以下工序a、將加入所述化學(xué)絮凝劑的所述黑液通過壓力泵送入旋流分離器進(jìn)行旋流分離，將分離后的濃縮液降級(jí)回用于造紙制漿，將比重較輕的液體送入下一道工序；b、將通過所述旋流分離器旋流分離后的液體，通過管路通入核孔膜過濾器過濾，將過濾后的濃縮液同級(jí)回用于造紙制漿，將透過液送入下道工序；
c、將通過所述核孔膜過濾器過濾后的透過液，通過管路通入微孔膜過濾器過濾，將過濾后的用于制作石油、水泥添加劑的濃縮液收集起來，將透過液送入下一道工序；d、將通過所述微孔膜過濾器過濾后的透過液，通過管路通入卷式高分子復(fù)合膜處理器處理，將處理后的作為制作飼料添加劑的濃縮液收集，將透過液送入下一道工序；e、將通過所述卷式高分子復(fù)合膜處理器處理后的透過液，濃縮成3％的堿液，回用于造紙制漿的蒸球中。
為采用以上工藝而采用的一種草類纖維制漿黑液的處理裝置，它包括壓力泵，其特征在于它還包括旋流分離器，核孔膜過濾器，微孔膜過濾器和卷式高分子復(fù)合膜處理器，所述壓力泵、旋流分離器、核孔膜過濾器、微孔膜過濾器和卷式高分子復(fù)合膜處理器之間通過管路連接。
所述核孔膜過濾器由管狀的核孔膜和管狀的容器組成，所述管狀的容器頂部具有一個(gè)與核孔膜的芯孔連通的進(jìn)液口，在容器中部的管壁上設(shè)置透過液出口，在容器底部設(shè)置濃縮液出口，在濃縮液出口處設(shè)置控制閥門。
所述微孔膜過濾器包括具有進(jìn)出口的容器和由多層平板式高分子微孔膜組成。
所述卷式高分子復(fù)合膜處理器包括具有進(jìn)出口的容器和卷成筒狀的高分子過濾膜。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。


圖1是本發(fā)明的工藝流程示意2是本發(fā)明的設(shè)備示意圖如圖1、圖2所示，本發(fā)明的工藝過程及所用裝置如下1、在需要處理的黑液中，加入少量的無機(jī)或有機(jī)高分子絮凝劑，這一操作在采用沉降法分離黑液中也有采用，其不同之處是加入絮凝劑的量僅為沉降法的10％左右，因?yàn)楸景l(fā)明主要是采用過濾的方法進(jìn)行分離，因此可以節(jié)省大量的化學(xué)藥劑。將加入絮凝劑的黑液通過壓力泵送入高效、低壓差旋流分離器1，利用比重的不同，使黑液中的粗大纖維及機(jī)械雜質(zhì)，通過錐形的器壁進(jìn)行旋流分離，并從分離器1底部排出。排出的粗纖維可以回用于制造較低級(jí)別紙張的造紙制漿中。分離器1在市面上有售，只需根據(jù)每小時(shí)的黑液處理量進(jìn)行選擇。比如每小時(shí)處理20米3黑液，可以選用直徑為120毫米，長度為1米的旋流器分離器，進(jìn)水壓力為3公斤。
2、由于草漿黑液中硅化合物含量高，細(xì)小纖維含量高造成黑液中懸浮物含量大、粘度大，給常規(guī)的堿回收工藝造成很大困難，使后續(xù)工藝無法正常進(jìn)行，為此采用截流效率高、抗污染能力強(qiáng)的核孔膜過率器2。核孔膜過濾器2是由管狀的核孔膜3和管狀的容器4組成，核孔膜3在市面上有售，其是采用高分子材料為基材，通過加速器對(duì)其進(jìn)行打孔等處理，購買時(shí)靠選擇核孔膜的孔徑，人為地控制被分離的纖維粗細(xì)級(jí)別，以滿足制造不同紙張的工序要求。比如每小時(shí)處理20米3黑液，可以選用膜面積在2米2左右，孔徑在2-10微米的核孔膜3。管狀的容器4頂部具有一個(gè)與核孔膜3的芯孔5連通的進(jìn)液口6，在容器4中部的管壁上設(shè)置透過液出口7，在容器4底部設(shè)置濃縮液出口8，在濃縮液出口8處設(shè)置閥門9，靠閥門9控制透過液和濃縮液的比例。從上述旋流分離器1上部擠出的黑液，被送入核孔膜3的芯孔5中，穿過核孔膜3孔的透過液通過管路被送入下一道工序，不能通過核孔膜3孔的膠體硅和細(xì)小纖維等濃縮液，通過濃縮液出口8被排出，其可以回用于生產(chǎn)同級(jí)紙張的造紙制漿中。
3、從上道工序中流出的透過液，通過管路加壓進(jìn)入微孔膜過濾器10，壓力泵1 1根據(jù)需要選擇，微孔膜過濾器10是用平板式高分子微孔膜做成的，市面上有售，可以根據(jù)制造不同紙張的需要進(jìn)行選擇，也可以自己購買部件進(jìn)行組裝。比如每小時(shí)處理20米3黑液，可以選用膜面積在5米2，孔徑在0.1-0.2微米范圍內(nèi)的微孔膜制作的平板過濾器10，壓力泵選用15公斤壓力。通過此道工序過濾出來的濃縮液主要是木質(zhì)素和硅化合物，它可以作為添加劑加在石油中，降低原油的粘度，減少開采和運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力損失，它還可以作為添加劑加在水泥中，是價(jià)值很高的產(chǎn)品。
4、從上道工序中流出的透過液，需要進(jìn)行加壓，再通過管路進(jìn)入卷式高分子復(fù)合膜處理器12中，復(fù)合膜處理器12是將復(fù)合膜卷成筒狀，放在容器中。復(fù)合膜在市面上有標(biāo)準(zhǔn)元件出售，元件組裝是成熟技術(shù)，不再贅述。從本道工序出來的濃縮液是糖的化合物，它是很好的飼料添加劑。
5、從上道工序流出的透過液是堿液，可以將其加熱，濃縮成3％的堿液，直接回用于蒸球中的造紙制漿中。
從上述敘述中可以看出，本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，其主要不同之處在于本發(fā)明不是將黑液中的水份大量蒸發(fā)后，通過燃燒有機(jī)物后回收濃度極高接近固體的堿，而是主要通過過濾的方式分離回收有機(jī)物，并將過濾分離后的透過液，濃縮成3％的堿液，直接送回造紙制漿的蒸球中去使用。其突出的特點(diǎn)是分子的聚結(jié)過程采用的是物理化學(xué)法，它不同于傳統(tǒng)意義上的化學(xué)絮凝法，所加化學(xué)藥劑量明顯少于化學(xué)法，主要是靠物理過濾分離黑液中的有機(jī)物和堿，并在分離的過程中分階段回收各種不同的有機(jī)物。不但較徹底地解決了處理草類纖維制漿黑液污染中的許多技術(shù)難題，而且可以通過回收粗大纖維、細(xì)小纖維和堿液，降低造紙行業(yè)的成本，通過回收木質(zhì)素等增加附加產(chǎn)品的收入。本發(fā)明自動(dòng)化程度高，受外界條件、操作水平影響小，分離物質(zhì)含水量小，節(jié)省分離物蒸發(fā)水分所需能源，其不但可以減少污水排放5-10倍，大力節(jié)省燃煤、電力、蒸氣等動(dòng)力消耗，而且可以使廠家很快收回用于污水處理的投資費(fèi)用，并提高經(jīng)濟(jì)效益3-5倍。本發(fā)明可以廣泛用于各種以草類纖維制漿的造紙行業(yè)中。
權(quán)利要求
1.一種草類纖維造紙制漿黑液的處理方法，它包括在黑液中加入無機(jī)和有機(jī)高分子化學(xué)絮凝劑，其特征在于它還包括以下工序a、將加入所述化學(xué)絮凝劑的所述黑液通過壓力泵送入旋流分離器進(jìn)行旋流分離，將分離后的濃縮液降級(jí)回用于造紙制漿，將比重較輕的液體送入下一道工序；b、將通過所述旋流分離器旋流分離后的液體，通過管路通入核孔膜過濾器過濾，將過濾后的濃縮液同級(jí)回用于造紙制漿，將透過液送入下道工序；c、將通過所述核孔膜過濾器過濾后的透過液，通過管路通入微孔膜過濾器過濾，將過濾后的用于制作石油、水泥添加劑的濃縮液收集起來，將透過液送入下一道工序；d、將通過所述微孔膜過濾器過濾后的透過液，通過管路通入卷式高分子復(fù)合膜處理器處理，將處理后的作為制作飼料添加劑的濃縮液收集，將透過液送入下一道工序；e、將通過所述卷式高分子復(fù)合膜處理器處理后的透過液，濃縮成3％的堿液，回用于造紙制漿的蒸球中。
2.一種草類纖維制漿黑液的處理裝置，它包括壓力泵，其特征在于它還包括旋流分離器，核孔膜過濾器，微孔膜過濾器和卷式高分子復(fù)合膜處理器，所述壓力泵、旋流分離器、核孔膜過濾器、微孔膜過濾器和卷式高分子復(fù)合膜處理器之間通過管路連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種草類纖維制漿黑液的處理裝置，其特征在于所述核孔膜過濾器由管狀的核孔膜和管狀的容器組成，所述管狀的容器頂部具有一個(gè)與所述核孔膜的芯孔連通的進(jìn)液口，在所述容器中部的管壁上設(shè)置透過液出口，在所述容器底部設(shè)置濃縮液出口，在所述濃縮液出口處設(shè)置控制閥門。
4.如權(quán)利要求2所述的一種草類纖維制漿黑液的處理裝置，其特征在于所述微孔膜過濾器包括具有進(jìn)出口的容器和由多層平板式高分子微孔膜組成。
5.如權(quán)利要求2所述的一種草類纖維制漿黑液的處理裝置，其特征在于所述卷式高分子復(fù)合膜處理器包括具有進(jìn)出口的容器和卷成筒狀的高分子過濾膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種草類纖維造紙制漿黑液的處理方法及其處理裝置,它包括在黑液中加入無機(jī)和有機(jī)高分子化學(xué)絮凝劑,其特征在于:它還包括以下工序:旋流分離—核孔膜過濾—微孔膜過濾—卷式高分子復(fù)合膜處理。本發(fā)明的主要特點(diǎn)是突出的特點(diǎn)是靠物理過濾分離黑液中的有機(jī)物和堿,并在分離的過程中分階段回收各種不同的有機(jī)物。本發(fā)明處理黑液效果好,經(jīng)濟(jì)效益顯著,它可以廣泛用于各種以草類纖維制漿的造紙行業(yè)中。
文檔編號(hào)D21C11/00GK1187556SQ9710023
公開日1998年7月15日 申請(qǐng)日期1997年1月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月10日
發(fā)明者郭毅力, 董列 申請(qǐng)人:郭毅力, 中國計(jì)量科學(xué)院