造紙廠按工序排出三股廢水:一是制漿蒸煮廢液,即造紙黑液;二是分離黑液后紙漿的洗、選、漂水,也稱中段水;三是抄紙機上的白水,白水是可以處理后回用的。實際上中段水是黑液提取不完全所剩下的部分,一般占總量的10%以內,而黑液中所含的污染物占全廠污染排放總量的90%以上,因此,造紙黑液是造紙廠污染的主要部分。
物理化學法
造紙黑液處理技術 1厭氧生物處理法
草漿黑液經過預處理后,采用厭氧處理工藝降低CODCr,回收部分沼氣能量。厭氧流程普遍使用效率較高的AFB(厭氧流化床)、UASB(上流式厭氧污泥床)或具有兩相厭氧特點的ABR(厭氧折流板反應器),CODCr去除率一般為50%左右。在條件具備的情況下,將造紙黑液與其它廢棄物、液混合處理,可以達到相互利用、以廢除廢的效果。
相對于好氧生物法,厭氧工藝處理高濃度有機廢水有其獨特的優點:能夠以沼氣形式回收能源,污泥產量低,對復雜有機物初步降解,對后續工藝有利。其主要缺點是:對廢水中有毒物質敏感;處理不夠徹底,必須有后續工藝芳能使污水達標排放;運行管理相對復雜,對堿無法回收。
造紙黑液處理技術 2 酸析法
將提取黑液經微濾機去除細小纖維后,進入加有酸液的木素分離機,控制pH值使木素析出并經加熱、壓濾脫水成為木素產品。該法使CODCr去除率達到80%,SS去除率約為85%,色度去除率達95%,木素回收率在80%左右,對于削減有機物染負荷有顯著作用。
此方法的優點是:工藝過程簡單,投資較小,削減有機物染負荷的同時回收木素。同時存在一系列不足:技術上設備腐蝕嚴重,木素較難過濾、脫水;工藝上處理后的殘液不能達到排放標準,且呈酸性,需進一步處理;經濟上必須降低用酸成本,同時木素產品存在銷路問題。
造紙黑液處理技術 3 混凝沉淀法
將黑液酸化后,投加絮凝劑混凝沉淀,固液分離后,沉渣作為燃料焚燒,濾液再經吸附過濾后部分回用于制漿工段,其余排入中段廢水。該方法初期投資較低,適用于年產萬噸以下的小造紙廠,但存在較多的不足:處理不徹底,BOD5處理率僅為20%左右;產生的污泥量大、脫水難、處理難,實際是一種污染轉移的方法;運行費用對絮凝劑價格敏感,常年運行費較高。
造紙黑液處理技術 4 酸析法
將提取黑液經微濾機去除細小纖維后,進入加有酸液的木素分離機,控制pH值使木素析出并經加熱、壓濾脫水成為木素產品。該法使CODCr去除率達到80%,SS去除率約為85%,色度去除率達95%,木素回收率在80%左右,對于削減有機物染負荷有顯著作用。
此方法的優點是:工藝過程簡單,投資較小,削減有機物染負荷的同時回收木素。同時存在一系列不足:技術上設備腐蝕嚴重,木素較難過濾、脫水;工藝上處理后的殘液不能達到排放標準,且呈酸性,需進一步處理;經濟上必須降低用酸成本,同時木素產品存在銷路問題。具體參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。
二、綜合利用法
造紙黑液處理技術 1資源化治理
采用酸析提取木素并獲得木素產品,上清液經石灰苛化,分離出鈣鹽和堿性溶液,鈣鹽作為建材原料,堿性溶液經蒸發濃縮得到糖礦漿產品。蒸發出的冷凝水全部回收,用于真空洗漿,從而黑液全部被利用,實現零排放。
資源化治理有變廢為寶的優點,設備較簡單,系統運行較穩定;但為了不影響制漿質量,堿性清液回用率不能超過25%,致使相應的堿回收率僅為5%;處理過程中生成的各種產品由于雜質較多,無綜合利用價值,需進一步處理。
造紙黑液處理技術 2資源化利用
直接利用草漿黑液加入煤粉制造黑液水煤漿,通過燃燒獲得熱能,燃燒后的排氣達標,殘渣可用作建材;或將黑液通過化學法改性,用作鉆井泥漿降粘劑;另一研究方向是提取黑液中的木質素,通過化學方法對其進行改性,成為化工原料,可制成減水劑、瀝青乳化劑、水處理劑等,對此已有大量研究成果。
對黑液進行資源化利用,拓寬了黑液污染治理的思路,企業可根據實際情況充分應用。年產萬噸漿造紙企業,采用傳統堿回收技術,年虧損110~140萬元;規模擴大為年產1.7萬噸以上,可保持微利運行;規模大于2.5萬t,堿回收工藝每年可為企業盈利200萬元以上,堿回收經濟效益與企業規模正相關。SO2酸析法、酸析+厭氧工藝、資源化治理的效益都取決于所生產的木素銷路及價格,開發、推廣木素的市場應用具有重要意義。LB_1堿析法雖設備簡單,操作方便,但堿回收率僅為5%,回收的木素雜質多,無綜合利用價值,僅可作為削減草漿黑液的過渡性措施。


