CN102092804B - 化学机械浆废水零排放处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于造纸废水处理领域，尤其涉及一种制备碱性过氧化氢机械浆(APMP)的废水零排放处理方法。其包含的步骤为：蒸馏浓缩工艺和碱回收工艺。本发明的有益效果为：解决了生化处理无法降低APMP制浆废水COD，无法使APMP制浆废水实现达标排放的问题，具有良好的社会效益。蒸发产生的冷凝水能够全部回用作为清水应用到化机浆车间内，有一定的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于造纸废水处理领域，尤其涉及一种制备碱性过氧化氢机械浆(APMP)的废水的处理方法。
背景技术
APMP制浆废水属于高浓有机废水，一般采用厌氧-好氧相结合的生化处理法对其进行处理，但是处理过程中对象多且分散，生产工艺流程复杂，生物和化学平衡的时间较长，具有大滞后性，非线性，随机性的特点，而且废水处理监控人员的劳动强度很大。并且采用该方法无法有效的解决APMP制浆废水COD高的问题，因此发明一种新的废水处理方法，有效解决排水COD高的问题，有效的防治环境污染成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述的缺陷，提供一种能够有效解决排水COD高的制浆废水的处理方法。
化学机械浆废水零排放处理方法：包含的步骤为：蒸馏浓缩工艺和碱回收工艺。在蒸馏浓缩工艺中采用的设备为机械蒸汽再压缩式(MVR)蒸发器，包括(a)单效蒸发器、(b)压缩风机、(c)循环泵；该系统是以电作为能源，把电能转化为机械能，再由机械能转化为热能，该系统的工艺过程主要是利用热泵原理，在蒸发器里利用的热蒸汽主要是二次蒸汽经空气压缩机压缩后的蒸汽，蒸发器的能力由空气压缩机的转速控制。蒸发器内部由两组降膜蒸发板组成，在开机时，从蒸发器底部往蒸发板内通入新鲜的低压蒸汽，经空气压缩机压缩对蒸发板进行加热。当蒸发器内的温度和压力达到要求时新鲜蒸汽便停止，故蒸汽的消耗量非常小。
蒸馏浓缩的具体步骤为：来自化机浆系统浓度为1.5～2.0％的废水经加热处理后进入蒸发器底部，由循环泵送到蒸发器顶部的污水分配嘴，由分配嘴把污水均匀的从蒸发器顶部向下分布到蒸发板上。蒸发器内部有两个循环区域，在蒸发浓缩的过程中污水在这两个区域内循环，在第一个循环区域污水的浓度达到5～8％，在第二个区域浓度达到12～15％时，送往碱回收车间并和化学浆法制浆产生的蒸煮废液混合。
在碱回收工艺中用到的设备为：碱回收炉，其中碱回收炉为喷射炉，喷射炉由固定的立式炉膛和锅炉两部分组成。固定式炉膛的中上部起燃烧室作用，底部起熔炉作用。锅炉由凝渣管、过热器、对流管和省煤器部件组成，炉膛四壁均有对流水凝管。
从化学浆洗涤过程提取的黑液和APMP废液中，干固物含量在20％以下，经过蒸发水分，提高上述黑液浓度至含干固物50％以上，便于燃烧。上述的混合液在进入蒸发器之前，采用黑液过滤机除去黑液中的细小纤维和泥沙杂质。黑液蒸发采用多效蒸发器系统，为了适应黑液粘度高和易于结垢的特性，第一效蒸发器使用温度不高于130℃的饱和蒸汽。最后一效蒸发器的二次蒸汽温度不低于50℃，并采用混流方式进料。黑液蒸发产生的二次蒸汽冷凝水中，含有甲醇、还原性硫化物等污染物质，可经蒸汽汽提分离出来。得到比较洁净的冷凝水，可回用于纸浆洗涤。
进入多效蒸发浓缩到大于50％后进入碱回收炉进行燃烧。使用的碱回收炉为喷射炉，黑液在炉堂的中下部喷入炉中。炉膛内温度达1000～1200℃，使混合液蒸发、干燥，成为黑灰落在炉底上，铺成垫层，着火燃烧成碳酸钠，并使硫酸钠还原成为硫化钠，一起熔化成为熔融物，从炉底出口处流入溶解槽。燃烧产生的烟气，在炉内上升，通过锅炉部分吸收热量，生产蒸汽。最后烟气经蒸发器进一步利用余热，或再经静电除尘器等装置回收碱尘后排出。
从碱回收炉中流出的熔融物，要先经高速水流或汽流，把它吹散成细小颗粒，然后落入水中溶解，可以避免溶解过程的剧烈爆炸。熔融物溶解于水中，形成绿色溶液，是碳酸钠溶液、或碳酸钠与硫化钠的混合溶液。草类浆绿液中一般还含有较多的硅酸钠。
绿液送入间断苛化器中，通汽加热，添加石灰，进行搅拌，等到苛化反应完成后，静置澄清。上层的清净白液吸出来供蒸煮使用，下层的碳酸钙沉淀称为白泥，经洗涤后作为废料进行处理。苛化在绿液中添加石灰乳液，使碳酸钠转化成为氢氧化钠，以制成蒸煮药液——白液。间断苛化器是装有搅拌器的铁制圆桶。
本发明的有益效果为：解决了生化处理无法降低APMP制浆废水COD，无法使APMP制浆废水实现达标排放的问题，具有良好的社会效益。蒸发产生的冷凝水能够全部回用作为清水应用到化机浆车间内，有一定的经济效益。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明的技术方案，但是本发明的技术方案不以实施例为限。
实施例1
化学机械浆废水零排放处理方法，包括蒸馏浓缩工艺和碱回收工艺其为如下具体步骤：
(1)蒸馏浓缩：来自化机浆系统浓度为1.5％的废水经加热处理后进入蒸发器底部，由循环泵送到蒸发器顶部的污水分配嘴，由分配嘴把污水均匀的从蒸发器顶部向下分布到蒸发板上。蒸发器内部有两个循环区域，在蒸发浓缩的过程中污水在这两个区域内循环，在第一个循环区域污水的浓度达到5％，在第二个区域浓度达到12％时，送往碱回收车间并和化学浆法制浆产生的蒸煮废液混合。
(2)碱回收：混合液采用黑液过滤机除去黑液中的细小纤维和泥沙杂质，然后进入多效蒸发器系统，第一效蒸发器使用温度130℃的饱和蒸汽。最后一效蒸发器的二次蒸汽温度50℃，并采用混流方式进料，多效蒸发浓缩到50％后进入碱回收炉进行燃烧，炉膛内温度达1000℃，使黑液蒸发、干燥，成为黑灰落在炉底上，铺成垫层，着火燃烧成碳酸钠，并使硫酸钠还原成为硫化钠，一起熔化成为熔融物，从炉底出口处流入溶解槽；从碱回收炉中流出的熔融物，要先经水流或汽流，把它吹散成细小颗粒，落入水中溶解，形成绿色碳酸钠溶液、或碳酸钠与硫化钠的混合溶液。绿液送入间断苛化器中，通汽加热，添加石灰，进行搅拌，等到苛化反应完成后，静置澄清。上层的清净白液吸出来供蒸煮使用，下层的碳酸钙沉淀称为白泥，经洗涤后作为废料进行处理。
实施例2
化学机械浆废水零排放处理方法，包括蒸馏浓缩工艺和碱回收工艺其为如下具体步骤：
(1)蒸馏浓缩：来自化机浆系统浓度为1.7％的废水经加热处理后进入蒸发器底部，由循环泵送到蒸发器顶部的污水分配嘴，由分配嘴把污水均匀的从蒸发器顶部向下分布到蒸发板上。蒸发器内部有两个循环区域，在蒸发浓缩的过程中污水在这两个区域内循环，在第一个循环区域污水的浓度达到7％，在第二个区域浓度达到13％时，送往碱回收车间并和化学浆法制浆产生的蒸煮废液混合。
(2)碱回收：混合液采用黑液过滤机除去黑液中的细小纤维和泥沙杂质，然后进入多效蒸发器系统，第一效蒸发器使用温度120℃的饱和蒸汽。最后一效蒸发器的二次蒸汽温度75℃，并采用混流方式进料，多效蒸发浓缩到60％后进入碱回收炉进行燃烧，炉膛内温度达1150℃，使黑液蒸发、干燥，成为黑灰落在炉底上，铺成垫层，着火燃烧成碳酸钠，并使硫酸钠还原成为硫化钠，一起熔化成为熔融物，从炉底出口处流入溶解槽；从碱回收炉中流出的熔融物，要先经水流或汽流，把它吹散成细小颗粒，落入水中溶解，形成绿色碳酸钠溶液、或碳酸钠与硫化钠的混合溶液。绿液送入间断苛化器中，通汽加热，添加石灰，进行搅拌，等到苛化反应完成后，静置澄清。上层的清净白液吸出来供蒸煮使用，下层的碳酸钙沉淀称为白泥，经洗涤后作为废料进行处理。
实施例3
化学机械浆废水零排放处理方法，包括蒸馏浓缩工艺和碱回收工艺其为如下具体步骤：
(1)蒸馏浓缩：来自化机浆系统浓度为2.0％的废水经加热处理后进入蒸发器底部，由循环泵送到蒸发器顶部的污水分配嘴，由分配嘴把污水均匀的从蒸发器顶部向下分布到蒸发板上。蒸发器内部有两个循环区域，在蒸发浓缩的过程中污水在这两个区域内循环，在第一个循环区域污水的浓度达到8％，在第二个区域浓度达到15％时，送往碱回收车间并和化学浆法制浆产生的蒸煮废液混合。
(2)碱回收：混合液采用黑液过滤机除去黑液中的细小纤维和泥沙杂质，然后进入多效蒸发器系统，第一效蒸发器使用温度100℃的饱和蒸汽。最后一效蒸发器的二次蒸汽温度80℃，并采用混流方式进料，多效蒸发浓缩到75％后进入碱回收炉进行燃烧，炉膛内温度达1200℃，使黑液蒸发、干燥，成为黑灰落在炉底上，铺成垫层，着火燃烧成碳酸钠，并使硫酸钠还原成为硫化钠，一起熔化成为熔融物，从炉底出口处流入溶解槽；从碱回收炉中流出的熔融物，要先经水流或汽流，把它吹散成细小颗粒，落入水中溶解，形成绿色碳酸钠溶液、或碳酸钠与硫化钠的混合溶液。绿液送入间断苛化器中，通汽加热，添加石灰，进行搅拌，等到苛化反应完成后，静置澄清。上层的清净白液吸出来供蒸煮使用，下层的碳酸钙沉淀称为白泥，经洗涤后作为废料进行处理。
Claims (6)
1.化学机械浆废水零排放处理方法，包括蒸馏浓缩工艺和碱回收工艺，其特征在于：具体步骤为：
(1)蒸馏浓缩：来自化机浆系统浓度为1.5～2.0％的废水经加热处理后进入蒸发器底部，由循环泵送到蒸发器顶部的污水分配嘴，由分配嘴把污水均匀的从蒸发器顶部向下分布到蒸发板上，蒸发器内部有两个循环区域，在蒸发浓缩的过程中污水在这两个区域内循环，在第一个循环区域污水的浓度达到5～8％，在第二个区域浓度达到12～15％时，送往碱回收车间并和化学浆法制浆产生的蒸煮废液混合；
(2)碱回收：混合液采用黑液过滤机除去黑液中的细小纤维和泥沙杂质，然后进入多效蒸发器系统，第一效蒸发器使用温度≤130℃的饱和蒸汽，最后一效蒸发器的二次蒸汽温度≥50℃，并采用混流方式进料，多效蒸发浓缩到≥50％后进入碱回收炉进行燃烧，炉膛内温度达1000～1200℃，使黑液蒸发、干燥，成为黑灰落在炉底上，铺成垫层，着火燃烧成碳酸钠，并使硫酸钠还原成为硫化钠，一起熔化成为熔融物，从炉底出口处流入溶解槽；从碱回收炉中流出的熔融物，要先经水流或汽流，把它吹散成细小颗粒，落入水中溶解，形成绿液，所述绿液为碳酸钠溶液、或碳酸钠与硫化钠的混合溶液；将绿液送入间断苛化器中，通汽加热，添加石灰，进行搅拌，等到苛化反应完成后，静置澄清；上层的清净白液吸出来供蒸煮使用，下层的碳酸钙沉淀称为白泥，经洗涤后作为废料进行处理。
2.如权利要求1所述的化学机械浆废水零排放处理方法，其特征在于：所述的步骤(1)蒸馏浓缩中，在第一个循环区域污水的浓度优选7％。
3.如权利要求1所述的制备碱性过氧化氢机械浆的废水的处理方法，其特征在于：所述的步骤(1)蒸馏浓缩中，第二个区域浓度达到优选13％。
4.如权利要求1所述的化学机械浆废水零排放处理方法，其特征在于：所述的步骤(2)碱回收中，第一效蒸发器使用温度120℃的饱和蒸汽。
5.如权利要求1所述的化学机械浆废水零排放处理方法，其特征在于：所述的步骤(2)碱回收中，最后一效蒸发器的二次蒸汽温度优选75℃。
6.如权利要求1所述的化学机械浆废水零排放处理方法，其特征在于：所述的步骤(2)碱回收中，碱回收炉进行燃烧，炉膛内温度达1150℃。
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