[发明专利]制浆黑液的处理及利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制浆黑液的处理及利用方法，尤其是碱法制浆以及纤维素、半纤维素浆粕提取、麻脱胶领域，涉及利用泡沫促进剂促进黑液在鼓入气体时形成泡沫，通过泡沫携带出原本溶解于黑液中的有机污染物以及各种悬浮物，尤其是具有表面活性的有机物，达到减少黑液中污染物的目的。

背景技术

烧碱法和硫酸盐法等碱法制浆或制麻过程中，包括化学浆、半化学浆或化学机械浆，主要的化学反应是烧碱和/或硫化钠与原料中的木质素、果胶、各种有机物反应生成碱木素、果胶酸钠、有机酸钠而溶于碱液。蒸煮所得的废液依据制浆原料的不同而含有不同量的木质素和纤维素、半纤维素等降解产物、单宁、色素、戊糖类、果胶物质、树脂、脂肪腊质、氧化硅、残碱及其它溶出物，废水颜色呈现棕黑色，因此蒸煮废水又称为黑液，黑液处理的目的即是提取和/或分解黑液中的这些物质。而洗涤纸浆的废水，性质与黑液相同，只是污染物的含量较浓黑液低，本发明的技术方案中，将黑液和洗涤废水一并称之为黑液。虽然现有技术方法可以通过加入PAC和PAM等絮凝剂使黑液中的大分子有机物质发生絮凝，经过滤分离或气浮后而去除，但絮凝效果在碱性条件下较差，且溶解于黑液中的其它剩余有机物仍然难以得到低成本并有效的处理。

发明内容

本发明的制浆黑液的处理及利用方法，与现有黑液污水处理技术中强调消泡不同，本发明的主要技术方法是，在不添加外来的起泡剂的条件下，采用化学方法使溶解状态的有机污染物本身转化为具有一定起泡性能的表面活性物质(估计主要机理为形成了木质素钙、果胶酸钙的大分子有机酸钙盐)，然后采用鼓入气泡的方法，在起泡和泡沫转移的同时，泡沫表面携带转移出溶解于污水中的木质素、果胶酸以及各种胶粒和悬浮颗粒，达到减少污水中有机物和胶体(包括硅酸钠的无机胶体，同时达到黑液降粘的目的)的作用和目的。

与常见的含有机污染物的废水或黑液容易少量地起泡的现象不同，在保持液面与黑液池边沿持平时，所产生的大量的泡沫，可以连续地漫过池边，并可以携带出大量的污染物。即通过促进黑液形成泡沫，通过泡沫携带出溶解于黑液中的有机污染物，尤其是携带出本来就具有表面活性的有机物或经化学添加剂的作用后转化而具有表面活性的有机物，以及携带出部分增溶于具有所述表面活性的有机物中的其它溶于水的有机物，同时泡沫本身还可以通过气浮效应携带出黑液中的絮凝悬浮物；本发明的另外一个目的是增加有机物与空气的接触面积和机会，促进有机物的氧化分解；还有一个目的是利用粉煤灰以及水泥对黑液具有一定的促进泡沫形成的效果，以最佳的泡沫促进剂的组合，将黑液改性为泡沫水泥的泡沫剂、以及利用泡沫具有消防、浮选、除尘效果，将黑液添加适当的化学品后，将黑液作为泡沫起泡剂应用于各种需要利用泡沫和表面活性的工业领域。

与溶气气浮技术中利用气泡吸附废水中的絮凝体，通过气泡本身上浮将絮体携带至黑液液表不同，因溶气气泡浮出液面后容易破碎，因此，气泡难以携带有机污染物进行远距离的迁移。本发明的制浆黑液的处理及利用方法则是在黑液中添加促进泡沫形成的物质(泡沫促进剂，直接使泡沫表面含有大量的有机表面活性物)使黑液在充入空气时产生大量不易破碎的气泡泡沫，也即本发明中所述的泡沫为可以较长时间存在且有一定强度而不破碎的含空气的泡沫，使得后续生成的泡沫可以推动在先生成的泡沫进行长距离的堆积、叠加和移动，从而使泡沫表面所携带的大量的黑液中的有机物质脱离黑液表面而被迁移出黑液，达到去除或部分去除溶解于黑液中的有机物质的目的，包括木质素的盐类(木质素钙及木质素钠)、果胶类物质，等等。同时，所使用的泡沫促进剂还具有使黑液中的大分子有机物，如木质素、果胶类、硅酸盐胶体等组分形成可沉淀或悬浮于黑液中相应的盐类物质，并随泡沫或通过过滤去除这些沉淀或悬浮物，达到部分降低黑液中污染物的目的，以及达到中和降低黑液的pH值、除硅、除脂、除皂、降粘的有益效果。将黑液中的有机物携带于泡沫的表面的另外一个优点是，泡沫增大了黑液中的有机物与空气的接触机会和有效接触面积，促进有机污染物的氧化分解。

本发明的制浆黑液的处理及利用方法，包括但不限于以下步骤：

步骤A、向黑液中添加促进黑液形成泡沫的泡沫促进剂，得到混合黑液，且最好搅拌均匀；

步骤B、向步骤A中的混合黑液中充入空气或进行机械搅动携带空气进入黑液，使黑液成为含泡沫促进剂的混合黑液，同时在黑液表面形成泡沫，所形成的泡沫漂流离开或用机械方式扫出黑液液面。步骤A、B也可以同时同步进行。