田永淑
河北理工學(xué)院　河北　唐山　063009

　　摘　要：應(yīng)用浸沒燃燒浮選木質(zhì)素、絮凝除硅、軟填料和灰渣過濾工藝過程對(duì)草漿造紙廢水進(jìn)行處理研究，確定了最佳工藝條件為：浮選木質(zhì)素的pH值為3、絮凝沉降的pH值為9～10。各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。估算噸水成本為0.65元，技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行。
　　關(guān)鍵詞：造紙；草漿造紙；廢水處理
　　中圖分類號(hào)：X793
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　文章編號(hào)：1009-2455（2000）06-0034-02

A Study of Process for the Treatment of Waste Water from Paper Mills Using Straw Pulp as Raw Material
Tian Yong-shu

　　Abstract：a process consisting of lignin floatation by submerged combustion，silicon removal by flocculation and filtration by soft filler and cinder was used for the treatment and study of the waste water from paper mills using straw pulp as raw material，with the following optimum process conditions determined?the pH value of floatation lignin was 3 and the pH value of flocculation sedimentation was 9～10. All indexes reached the state discharging standard.It is estimated that the cost for the treatment of one ton of the waste water is 0.65 yuan.This process is feasible both technically and economically.
　　Keywords：paper making；paper making from straw pulp；wastewater treatment

　　我國中小型造紙廠多采用堿法制漿技術(shù)，只用了原料中的纖維部分，其余約一半左右原料有機(jī)物被溶解成廢水排掉。以稻、麥草為原料的中小型造紙廠所排廢水包括：蒸煮黑液、打漿水（打漿機(jī)、精漿機(jī)排水）和紙機(jī)排水。紙機(jī)排水又稱白水，一般循環(huán)利用不外排。蒸煮黑液和打漿水混合稱為草漿廢水外排。一般生產(chǎn)１t紙漿約排出15～20 m³草漿廢水^[1]，若不處理或處理不徹底，排入水體將破壞環(huán)境資源，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。草漿廢水與以木材為原料的造紙廠所排木漿黑液與打漿水組成的木漿廢水在物化性能上有所不同，草漿廢水中硅及木質(zhì)素含量高，粘度大，成分復(fù)雜，熱值低。因此，以木漿廢水回收堿的方法應(yīng)用于草漿廢水則不適宜。
　　本文以浸沒燃燒浮選木質(zhì)素、絮凝除硅、灰渣過濾脫色工藝處理草漿廢水，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

1　實(shí)驗(yàn)方法

1.1　廢水來源及組成
　　實(shí)驗(yàn)廢水取自唐山某造紙廠排出的草漿廢水，該廠以稻草為原料堿法制漿造紙，年產(chǎn)紙漿近萬噸。蒸煮黑液、打漿水及草漿廢水組成分別見表1～表3。

1.2　主要設(shè)備
　　主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備有浸沒燃燒浮選槽，吸收塔，循環(huán)槽，平流沉淀槽，軟填料過濾柱，灰渣過濾槽等。
1.3　工藝流程
　　包括木質(zhì)素絮凝浮選，絮凝除硅，除有機(jī)物、無機(jī)物，過濾吸附脫色等過程。工藝流程見圖１。

　　蒸煮黑液與打漿水送入廢水池，混合后溢流進(jìn)入循環(huán)槽，用泵打入吸收塔頂部與來自浮選劑發(fā)生器的氣體進(jìn)行循環(huán)吸收，部分循環(huán)吸收液進(jìn)入浮選槽，在絮凝劑作用下浮選出木質(zhì)素。吸收塔尾氣經(jīng)除沫器除去液沫由風(fēng)機(jī)吸出外排。
1.3.1　木質(zhì)素絮凝浮選
　　木質(zhì)素的單體為苯基丙烷^[2]，彼此以各種鍵連成大分子，在堿性條件鍵斷裂，分子量下降，溶于水中，木質(zhì)素不易沉降或浮選。在酸性條件下，隨著pH值下降，膠體穩(wěn)定性受到破壞，木質(zhì)素分子聚合，分子量變大，經(jīng)浮選而除去。
　　本實(shí)驗(yàn)采用浸沒燃燒法產(chǎn)生浮選劑，加入自制的絮凝劑，在浮選槽內(nèi)浮選出木質(zhì)素。浮選劑為亞硫酸，其由自制的二氧化硫發(fā)生器產(chǎn)生SO₂氣體進(jìn)入吸收塔，產(chǎn)生亞硫酸，從而調(diào)節(jié)草漿的pH值。
　　實(shí)驗(yàn)表明，木質(zhì)素浮選分為三個(gè)階段，pH值為12～8時(shí)為穩(wěn)定階段，木質(zhì)素不析出；隨著pH值的降低，木質(zhì)素穩(wěn)定性下降，當(dāng)pH值為8～4.5時(shí)，木質(zhì)素處于介穩(wěn)階段快速浮選出；pH值4.5～3時(shí)，木質(zhì)素大部分介穩(wěn)分離，殘留的小分子量木質(zhì)素分離困難。故木質(zhì)素析出的最佳pH值為3～4。其處理結(jié)果見表4。

1.3.2　絮凝除硅、有機(jī)物及無機(jī)物
　　浮選出木質(zhì)素后的廢水進(jìn)入平流沉淀槽，以石灰乳為助凝劑[3]，實(shí)驗(yàn)表明：pH值是酸化析出木質(zhì)素后沉淀難易的關(guān)鍵，沉淀析出的最佳條件為pH值9～10，使硅以CaSiO3形式沉淀析出，同時(shí)沉淀出殘余的木質(zhì)素、有機(jī)物及無機(jī)物。絮凝處理結(jié)果見表5。

1.3.3　過濾吸附
　　采用兩級(jí)過濾：第一級(jí)采用軟填料過濾，第二級(jí)采用灰渣過濾。經(jīng)實(shí)驗(yàn)比較，選擇兩段煤氣發(fā)生爐的灰渣作為過濾吸附劑效果好。兩段煤氣發(fā)生爐以大同煤為原料，在1000℃進(jìn)行蒸汽汽化，灰渣的活性較高，具有較高的吸附脫色能力。草漿廢水實(shí)驗(yàn)處理結(jié)果見表6。

2　結(jié)論

　　實(shí)驗(yàn)表明，采用浸沒燃燒浮選去除木質(zhì)素，絮凝除硅，軟填料灰渣過濾處理草漿廢水是可行的。各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，估計(jì)噸水處理成本為0.65元，若浮選出的木質(zhì)素綜合利用，有利于降低廢水處理成本。本實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)是工藝流程略長些。

參考文獻(xiàn)：
　　[1]?葉柄林.模擬煙道氣處理堿法紙漿黑液回收木質(zhì)素的研究[J]?廣州化工，1990，（2）：15～16.
　　[2]?張曉雷，等.?從草漿黑液中提取木質(zhì)素制備活性炭的可行性研究[J]??中國給水排水，1995，（5）：13～15.
　　[3]?雷中方，等.燒堿法草漿木質(zhì)素的混凝作用實(shí)驗(yàn)研究[J]同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，1995，[5]：547～551.

作者簡介：
　　田永淑（1955-），女，1982畢業(yè)于天津大學(xué)化工系，副教授