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1、治理造纸黑液的资源化我国以秸秆为原料的中、小造纸厂很多，但是黑液污染问题目前还没有得到 很好解决，早先提出的碱回收黑液治理措施，由于投资大，一般中、小造纸厂难 以承受，再加上该措施工序多，运行、操作复杂，又难以到达环保排放标准，实 践结果说明很难推广应用。近几年来经无锡市林洲干燥机厂和中国林科院林产化工研究所及南京林业 大学各方面努力探索，推出黑液资源化的途径，即把黑液固、液别离，制成木质 素磺酸盐干粉。这项技术的特点是科技含量高，工程技术先进，工艺流程简单, 投资少，且回收的木质素磺酸盐有很广的用途和很好的经济效益。工程工程建成 后，不仅能将造纸黑液转化为产品，且工程辖区无废水排放口，无二次
2、污染，达 到良好的治污效果，环境效益和经济效益俱佳。特别提出的是，由于当前黑液 污染无法解决，国家强行关停了相当一批小型造纸厂，现存的不少纸厂也因污染 问题而面临停产危机。制浆黑液资源化处理工程技术的应用，对这些厂无疑带来 重新生存的希望。黑液制取木质素磺酸盐在技术上是成熟的，无锡市林洲干燥机厂已有十五家 造纸厂用户，设备制造供应也没有问题。现在许多纸厂也都想尽快解决黑液污染 问题，但因资金等问题难以解决，致使治理工程无法启动。现在用黑液资源化治 理方法，同时产生的副产品木质素磺酸盐可获得很好的经济效益，几年内即可收 回设备投资本钱。因此，如果能妥善解决融资渠道，加以厂方和技术设计方及设 备生
3、产厂家的合作，这将是一项很好的、极有前景的投资工程。黑液资源化治理技术方案一、造纸黑液的成因非木纤维（秸杆）造纸过程中产生的废水有：1、蒸煮后的纸浆原液经压滤后残留的废液（即黑液）。2、别离浓液产生的漂洗水。3、造纸机产生的白水。造纸机产生的白水，经处理后可以回用，但黑液和漂洗水那么无法循环使用。 该局部水约占造纸厂污染物排放总量的90%以上，废液排放后将严重污染环境， 故国家严禁直接排放。二、黑液成份造纸原料用的秸秆，均含有纤维素、木质素和半纤维素（聚糖类）三局部, 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、钾、氮、磷等物，那么随黑液废弃
4、。而黑液中所含的木质素、 半纤维素以及木糖、钾、氮、磷等物质，在工、农业生产中都是有很高利用价值 的。浆液别离一蒸发浓缩（中段进行磺化反响）一喷雾干燥浆液别离：将原始料浆除杂质后，经过具有“三挤两置换”功能的双网浆液 挤压机，使黑液提取率290%,黑液浓度810%左右，提取黑液W10m3/t浆；蒸发浓缩：浆液别离后的黑液，浓度约810%,经高效节能卧式喷淋蒸发装 置蒸发浓缩后的浓度为40%左右，蒸发过程中，蒸发器热源产生的蒸汽冷凝水可 作锅炉补充水，或在生产中使用，浓缩过程中的蒸发冷凝水可回用无污水排放; 蒸发浓缩中段经过高压反响釜进行磺化反响；喷雾干燥：浓缩后的黑液经过高速离心喷雾干燥机进行
5、喷雾干燥制取木质素 磺酸盐产品，有广阔用途。1. 1碱回收法传统的碱回收技术采用：浓缩一燃烧一苛化工艺，从而到达回收碱并循环利 用之目的。大型木浆造纸厂碱回收率以达90%,非木原料制浆厂（稻、麦草、 芦苇、蔗糖渣等）碱回收率可达70%以上。采用碱回收可以大大的降低黑液的 高负荷污染，BOD5可以减少80%85%,此外还可以回收热能化学品降低本钱 增加经济效益。该法的优点是：黑液中的有机物经燃烧产生蒸汽供本厂使用，不存在市场销 售问题；可降低全厂80%左右的污染负荷；可回收50%以上的烧碱，是较彻底 的污染治理技术。对于中小型草浆企业，该法存在一定的缺乏：工程投资、运行 费用高，年产浆1.7万t
6、以上的制浆厂方可实现微利运行；麦草黑液发热量低、 粘度大、含硅量高，使碱回收本钱高、碱回收率低、操作难度大，苛化、燃烧等 工艺过程仍需改进，否那么无法正常运行。1. 2物理化学法1. 2. 1酸析法将提取黑液经微滤机去除细小纤维后，进入加有酸液的木素别离机，控制 pH值使木素析出并经加热、压滤脱水成为木素产品。该法使CODCr去除率到达 80%, SS去除率约为85%,色度去除率达95%,木素回收率在80%左右，对于 削减有机物染负荷有显著作用。此方法的优点是：工艺过程简单，投资较小，削减有机物染负荷的同时回收 木素。同时存在系列缺乏：技术上设备腐蚀严重，木素较难过滤、脱水；工艺 上处理后的残
7、液不能到达排放标准，且呈酸性，需进一步处理；经济上必须降低 用酸本钱，同时木素产品存在销路问题。1. 2. 2混凝沉淀法将黑液酸化后，投加絮凝剂混凝沉淀，固液别离后，沉渣作为燃料燃烧，滤 液再经吸附过滤后局部回用于制浆工段，其余排入中段废水。该方法初期投资较 低，适用于年产万吨以下的小造纸厂，但存在较多的缺乏：处理不彻底，B0D5 处理率仅为20%左右；产生的污泥量大、脱水难、处理难，实际是一种污染转 移的方法；运行费用对絮凝剂价格敏感，常年运行费较高。1. 3厌氧生物处理法草浆黑液经过预处理后，采用厌氧处理工艺降低CODCr,回收局部沼气能量。 厌氧流程普遍使用效率较高的AFB （厌氧流化床
8、）、UASB （上流式厌氧污泥床） 或具有两相厌氧特点的ABR （厌氧折流板反响器），CODCr去除率一般为50%左 右。在条件具备的情况下，将造纸黑液与其它废弃物、液混合处理，可以到达相 互利用、以废除废的效果。相对于好氧生物法，厌氧工艺处理高浓度有机废水有其独特的优点：能够以 沼气形式回收能源，污泥产量低，对复杂有机物初步降解，对后续工艺有利。其 主要缺点是：对废水中有毒物质敏感；处理不够彻底，必须有后续工艺芳能使污 水达标排放；运行管理相对复杂，对碱无法回收。1. 4综合利用法1. 4. 1资源化治理采用酸析提取木素并获得木素产品，上清液经石灰苛化，别离出钙盐和碱性 溶液，钙盐作为建材原
9、料，碱性溶液经蒸发浓缩得到糖矿浆产品。蒸发出的冷凝 水全部回收，用于真空洗浆，从而黑液全部被利用，实现零排放。资源化治理有变废为宝的优点，设备较简单，系统运行较稳定；但为了不影 响制浆质量，碱性清液回用率不能超过25%,致使相应的碱回收率仅为5%；处 理过程中生成的各种产品由于杂质较多，无综合利用价值，需进一步处理。1. 4. 2资源化利用直接利用草浆黑液加入煤粉制造黑液水煤浆，通过燃烧获得热能，燃烧后的 排气达标，残渣可用作建材；或将黑液通过化学法改性，用作钻井泥浆降粘剂； 另一研究方向是提取黑液中的木质素，通过化学方法对其进行改性，成为化工原 料，可制成减水剂、沥青乳化剂、水处理剂等，对此
10、已有大量研究成果。对黑液进行资源化利用，拓宽了黑液污染治理的思路，企业可根据实际情况 充分应用。年产万吨浆造纸企业，采用传统碱回收技术，年亏损110140万元; 规模扩大为年产1. 7万吨以上，可保持微利运行；规模大于2. 5万3碱回收 工艺每年可为企业盈利200万元以上，碱回收经济效益与企业规模正相关。S02 酸析法、酸析+厌氧工艺、资源化治理的效益都取决于所生产的木素销路及价格, 开发、推广木素的市场应用具有重要意义。LB_1碱析法虽设备简单，操作方便, 但碱回收率仅为5%,回收的木素杂质多，无综合利用价值，仅可作为削减草浆 黑液的过渡性措施。木质素磺酸盐的主要用途一、用于制作水煤浆的分散
11、剂工业上制备水煤浆时必须加入一定量的添加剂，使煤粉和水混合成悬浮液， 从而具有良好的稳定性和流动性。添加剂包括分散剂和稳定剂两大类。目前， 国内工业用水煤浆分散剂为蔡系磺酸盐（代号2024）,价格约45005000元/ 吨，每吨水煤浆分散剂费用约4550元，由于分散剂本钱较高，影响水煤浆工 业的开展与推广。利用造纸黑液提取的木质素磺酸盐，具有良好的分散性和稳定 性，经改性后，可做成水煤浆的分散剂和稳定剂，每吨煤成浆费用约31元。木 质素磺酸盐价格廉价，目前价格约15002000元/吨，代替蔡系磺酸盐，可以降 低水煤浆本钱。二、用于制作水泥减水剂水泥中加入减水剂，可以改善混凝土质量，降低水泥用量
12、，木质素磺酸盐产 品可制作很好的减水剂。黑液中的碱木素苯环上的活性基团，通过化学改性， 可以制得性能良好的减水剂，最常用的方法就是磺化法，使之生成木素磺酸盐产 品，属阴离子型外表活性剂，具有半胶体性质，能在界面产生单分子层吸附作用, 这种磺酸盐产品掺入水泥浆后，可促使水泥粒子分散,并释放出凝体中所含水份, 增加游离水，从而提高水泥浆的流动性和缓凝作用，该类产品在低掺入量时具有 较好的减水作用。磺化过程可以在进入干燥塔之前，在专门的反响罐内完成， 然后干燥即得到木素磺酸盐产品。三、用于工业型煤生产的粘合剂和金属矿粉的造粒、制团剂工业型煤包括锅炉型煤及气化型煤，即粉煤、粉焦的成型。将粉煤（焦）加
13、入粘结剂，冷压成型而生产锅炉型煤和气化用的工业型煤。锅炉型煤在4T/h的 锅炉中试烧，总悬浮物（TSP）减少80%,热效率提高20%25%,气化型煤（焦） 的工业试烧，炉况运行正常，煤气组成，热值及产气量均与相应块煤（焦）相当, 可代替块煤用于化肥、冶金、机械行业的煤气发生炉。由于我国采煤机械化程度 日益提高，采煤过程中产生的煤粉量日益增加，造成粉煤常年积压无法处理。采 用型煤技术，既可缓解块煤供需矛盾，也可将煤炭资源充分利用，其市场前景广 阔。另外，冶金竖罐炼锌等采用浓黑液做粘合剂，但液体运输不便。假设将黑液 制成木质素磺酸盐后，那么便于运输，使用更方便。四、用于制作石油开采助剂碱法制浆黑液
14、提取的碱木素与苯酚反响，制得木素酚醛树脂，再与通过油脂 水解制得的皂化物复配，制成油膏状黑褐色油水混凝剂。这种产品是一种优良的 乳化剂和外表活性剂，可用作输油管道的清洗剂，油田采油的稠油降粘剂及注水 乳化以增加采油量。五、用于生产秸秆饲料木质素磺酸盐产品具有一定的碱性又含有大量的聚戊糖，而聚戊糖是牲畜所 需的营养成分，其化学组成符合国家饲料卫生标准（GB13078-9C）,可以作为秸 秆饲料掺合剂。木质素磺酸盐是处理造纸废液的资源化产品，价格廉价，而且木 质素磺酸盐与尿素复合处理秸秆技术简单，技术容易掌握。用木质素磺酸盐碱化 秸秆作饲料比普通氨化秸秆及其他符合氨化秸秆对提高牲畜的消化率、增加营
15、养 价值均有明显的优越性。六、用于生产沥青乳化剂利用木质素磺酸盐作基本原料，经加工后可制成LCOT型沥青乳化剂，该乳 化剂技术指标完全到达国内常用沥青乳化剂的使用要求，与同类产品相比，生产 本钱低，约为其它产品价的1/31/2,而且具能改善沥青的性能，适用于含蜡 高的劣质沥青，使其延展性得到改善。此乳化剂生产的沥青乳化液，能耐100 高温，贮存稳定性好，稳定期可达半年，能较好地满足施工要求。这种乳化剂不 仅适用于公路、铁路等建设工程的沥青作业，而且也是一种很好的防水、防渗和 防腐剂，可用于房屋和建筑物的防水，防漏涂层及木材防腐。七、用作水处理剂碱法制浆黑液提取的产品含有大量碱木素，它具有阴离子
16、型高分子混凝剂的 性能，有良好的反响活性，在酸性条件下具有易脱稳、凝聚特性，特别适用于酸 性废水的处理，对酸性废水中带电荷的蛋白质、菌体、染料等胶体和悬浮物、碱 木素是一种有效的混凝剂。八、其他用途利用木质素磺酸盐产品的水溶性和外表活性，可作建筑构件的脱模剂，在耐 火材料生产和翻沙成型作业中也得到应用。利用其外表活性和吸附性，可作为金 属矿山选矿作业的浮选剂。利用木质素含有多种活基因，在土壤中被土壤生物缓 慢降解，转化成腐植质的特点，木质素磺酸盐产品可作为肥料添加剂。对于用亚硫酸钱蒸煮制浆从黑液中提取的俊木素产品，因其含有5%以上的 有机钾，7%以上的氮，产品腐植质含量高达84%,与其他肥料复配，可制得高效 复合肥。木素粉在用作农药分散剂、氮肥缓释剂、磷肥生产助磨减水剂，以及在用作 木材粘合剂等方面均有广泛的用途。环境保护黑液资源化工程，工艺流程的各
