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1、造纸黑液处理技术据统计，我国县级以上造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业 总排放量的 18.6%，排放废水中 COD 约占全国工业 COD 总排放量的 44.0%。近年来，经多方不懈努力，虽然造纸工业水污染防治已经取 得了一定的成绩，但目前造纸行业约占排放总量 50%的废水尚未实现 达标处理，废水污染防治任务还相当繁重。造纸厂按工序排出三股废水：一是制浆蒸煮废液，即造纸黑液；二 是分离黑液后纸浆的洗、选、漂水，也称中段水；三是抄纸机上的白 水，白水是可以处理后回用的。实际上中段水是黑液提取不完全所剩 下的部分，一般占总量的10%以内，而黑液中所含的污染物占全厂污 染排放总量的 90%以上，因此
2、，造纸黑液是造纸厂污染的主要部分。“污染即是错置的资源”。造纸用的秸秆等原料中均含有纤维素、 木质素、和半纤维素等物质，造纸仅取用其中的纤维素（约占 40%）， 而其中约占 25%的木质素与约占 28%的半纤维素以及木糖、氮、磷、 钾等则随黑液废弃。以传统的硫酸盐纸浆生产为例，一般每生产It 硫酸盐浆就有1t有机物和400 kg碱类、硫化物溶解于黑液中，这也 是构成造纸污染的主要成分，大量COD排放到水体中将消耗水中大 部分溶解氧，导致水质因溶解氧浓度严重不足而恶化。对造纸黑液的 处理是造纸业废水处理的关键，目前，常用的造纸黑液处理技术有碱 回收法、絮凝沉淀法、膜分离法、酸析法、好氧活性污泥法
3、及生物技 术法等。其中碱回收法是目前技术最成熟、工业中应用最广泛的造纸黑液处理方法。碱回收技术是造纸黑液处理较为成熟的技术，在各地取得了广泛 的应用。根据不同的工作原理，又可分为燃烧法、电渗析法及黑液气 化法等。燃烧法碱回收技术的完整流程分为提取、蒸发、燃烧、苛化-石灰 回收四道工序。基本原理是将黑液浓缩后在燃烧炉中进行燃烧将有机 钠盐转化为无机钠盐，然后加入石灰将其苛化为氢氧化钠，以达到回 收碱和热能的目的。黑液与浆料分离后，提取出来的木（草）浆稀黑液浓度较低，必 须将其通过蒸发系统去掉大部分水分，浓缩至 45-80%的浓度，再将 浓缩后的黑液喷入碱回收锅炉炉膛燃烧，黑液燃烧产生的热量可用于
4、 工艺或发电。黑液中的有机钠盐在炉内发生化学反应转变为熔融的碳 酸钠，同时把补充的芒硝还原成硫化钠，熔融物从碱炉底部排出，溶 解后形成含少量铁离子的绿液。所得绿液与石灰进行反应，其中的碳 酸钠被苛化为氢氧化钠。苛化后澄清的液体称为白液，即可重新用于 制浆蒸煮。将苛化产生的白泥进行高温煅烧，可以回收石灰用于苛化 过程。燃烧法碱回收工艺技术成熟，运行稳定，但工程投资较大，适用 于规模较大的造纸企业，当前各国对黑液处理主要采用燃烧法回收碱 的技术路线。但燃烧法碱回收容易受到黑液中硅成分的干扰：黑液中 的二氧化硅与碱作用生成硅酸钠，在燃烧过程中易形成结垢，影响了 碱回收过程的顺利进行。木浆中硅含量较低
5、，因此碱回收进行较顺利， 碱回收率可达 9598%。但我国森林资源紧张，草类资源相对丰富， 因此形成了以草浆造纸为主的造纸产业结构，草浆黑液中较高的硅含 量影响了碱回收的效果。近年来，草浆黑液碱回收同步除硅技术已成 功进行了生产性试验，该技术的推广必将大幅提高我国造纸黑液碱回 收整体效率。我省泰格林纸集团永州湘江纸业股份有限公司以马尾松 为原料生产本色硫酸盐木浆，其造纸黑液处理即采用传统的燃烧法碱 回收工艺。2006 年，该厂进行扩建并形成木浆为主辅以少量竹浆， 年产 10 万吨的纸浆生产规模。新的碱回收系统同时投产，设计日处 理黑液4000m3，碱回收蒸发站采用8体6效全板式降膜蒸发器（I
6、效蒸发为3 体, IIVI效蒸发为单体），碱炉为日处理固形物量530- 630 吨的次高压低臭式碱炉（武汉锅炉厂制造），苛化工段采用压力 过滤器（兰州节能环保设备有限公司制造）工艺；产生的白泥采用抛 弃填埋处理，未进行综合利用处理。配套热电车间选用 90T/H 循环硫 化床锅炉，配备 2.5/3.0MW 汽轮发电机组。总体上实现了黑液处理排 放合格，为我省造纸行业污染治理提供了成功的范例。2.电渗析法电渗析法工艺一般采用循环式流程，黑液通过阳极室循环，稀碱液通过阴极室循环。在直流电场作用下，Na+通过阳膜进入阴极室， 与电解产生的OH结合生成NaOH而得以回收碱；阳极室黑液由于 电解产生H+而
7、不断被酸化，到一定程度时，将大部分木质素沉淀析 出。电渗析法碱回收具有工艺过程简单，*作方便、设备投资少，易 于自动化等特点。为了进一步提高碱回收率并降低耗电量，尚需对电 极和膜片进行改进。3.黑液气化法黑液碱回收除了常采用上述两种方法外，在国外还普遍使用的一 种方法是黑液气化法。其原理是将黑液在高温快速反应器中气化，使 其中的有机物转化为清洁的可供燃气轮机使用的燃料气体。黑液气化 法比传统的燃烧回收更有效，且环境友好性强，是制浆造纸工业能源 生产与回收的一种有前景的技术。对比以上三种工艺，总体上讲，燃烧法碱回收能够比较充分、全 面地回收利用资源，对于规模在年产量在1.7 万吨以上的造纸企业，
8、 该技术在经济上可收回成本或有一定收益。但我国由于木材短缺，采 用非木纤维原料生产的纸浆占纸浆总量的70%以上，这样的原料结构 限制了工厂的生产规模，80%以上是年产2万吨以下的中小型造纸厂， 这些企业基本上不具备碱回收系统。L 脱硫 |脱硝 | 除尘 | 固废| 水处理 | 新能源| 造纸黑液的治理是解决整个 造纸工业污染的关键，由于黑液中含有难以生物降解的木质素以及其 它一些有毒物质，使得黑液的治理成为世界性的难题。目前，国内外 对中小型草浆厂黑液的治理，酸析法仍是主要手段，但其不足之处非 常明显。近年来，虽然省委省政府领导高度重视环境保护，尤其是湘 江水污染的治理工作，湘江沿岸各城市也不断加大对湘江水质的监管 和治理投入力度，但湘江水质恶化的趋势并没有得到明显改观。造纸 企业的污染即是湘江及其主要支流污染的重要来源之一，加大对造纸 废水污染的治理力度，逐步实现造纸企业达标排放，对彻底改善湘江 水质有着重要的意义。偏小的造纸企业规模和以非木纤维为主的原料 构成则是造成我省造纸企业污染治理未能取得根本性进展的原因。因 此，对省内造纸企业进行整合，扩大生产规模，逐步淘汰年产量不足 5 万吨的小型造纸企业；改善造纸原料构成，改进造纸黑液硅干扰处 理技术；引进先进的造纸污水处理技术及设施；加大造纸污水处理技 术科研攻关是促进我省造纸企业污染治理的主要出路。
