[发明专利]一种用于处理造纸黑液的零污染排放系统及其处理方法

权利要求书

1.一种用于处理造纸黑液的零污染排放系统，其特征在于，包括黑液贮存槽（1）、过滤器（2）、循环槽（3）、一次纳滤膜装置（4）、二次纳滤膜装置（5）、发酵装置（6）、滤液收集桶（7）：所述的黑液贮存槽（1）设有进液口和出口阀，循环槽（3）、一次纳滤膜装置（4）与二次纳滤膜装置（5）均设有进口阀和出口阀，过滤器（2）设有进口和出口；所述过滤器（2）的进口通过管道与黑液贮存槽（1）的出口阀连接，过滤器（2）出口通过管道与循环槽（3）进口阀连接；所述一次纳滤膜装置（4）的进口阀通过管道与循环槽（3）出口阀连接，且该管道上依次设置有输送泵（8）和高压泵（9）；一次纳滤膜装置（4）出口阀通过管道与二次纳滤膜装置（5）进口阀连接；所述的滤液收集桶（7）通过管道与二次纳滤膜装置（5）出口阀A连接；所述发酵装置（6）通过管道与二次纳滤膜装置（5）出口阀B连接；所述一次纳滤膜装置（4）内部的纳滤膜截留分子量为800，二次纳滤膜装置（5）内部的纳滤膜截留分子量为150～800。

2.根据权利要求1所述的一种用于处理造纸黑液的零污染排放系统，其特征在于，所述的一次纳滤膜装置（4）与循环槽（3）之间设有管道连接，且管道上设有旁通阀（10）。

3.根据权利要求1所述的一种用于处理造纸黑液的零污染排放系统，其特征在于，所述的一次纳滤膜装置（4）一端连接有清洗装置（11），另一端连接有木质素收集桶（12）。

4.根据权利要求1所述的一种用于处理造纸黑液的零污染排放系统，其特征在于，所述的二次纳滤膜装置（5）与发酵装置（6）之间设置有蒸发装置（13），该蒸发装置（13）设有进口阀和出口阀，所述蒸发装置（13）的进口阀通过管道与二次纳滤膜装置（5）出口阀B连接，蒸发装置（13）的出口阀通过管道与发酵装置（6）连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于处理造纸黑液的零污染排放系统，其特征在于，所述的过滤器（2）为袋式过滤器。

6.一种造纸黑液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：打开黑液贮存槽的进液口，造纸黑液流入黑液贮存槽中沉淀并冷却8-10h；打开黑液贮存槽的出口阀和过滤器进口，经沉淀冷却处理后的黑液流经过滤器完成初步过滤，颗粒杂质等悬浮物被分离出来；

步骤2：打开过滤器出口和一次纳滤膜装置的进口阀，启动输送泵，调节纳滤膜装置进口与出口压力差至4-6kg/cm³，待膜内空气排尽，启动高压泵，经初步过滤后的黑液进入一次纳滤膜装置，黑液在压力和循环流动作用下，分子量小于800的物质分子透过膜成为滤出液，分子量大于800的木质素被膜截留，使一次纳滤膜装置内部的木质素浓度不断提高得到浓缩液；

步骤3：打开一次纳滤膜装置的出口阀和二次纳滤膜装置的入口阀，步骤2所得滤出液进入二次纳滤膜装置，在压力和循环流动作用下，分子量小于150的水及无机盐分子透过膜成为滤出液排出到滤液收集桶中，分子量在150～800之间的糖类物质分子被膜截留，使二次纳滤膜装置内部糖类物质分子浓度不断提高；

步骤4：当二次纳滤膜装置内部糖类物质分子浓度达到20-25%时排出，进入到发酵装置中，发酵得到丁醇及剩余有机肥料。

7.根据权利要求6所述的一种造纸黑液的处理方法，其特征在于，所述步骤2中当一次纳滤膜装置内部压力达到25kg/cm³时，即打开一次纳滤膜装置与循环槽之间连接管道上的旁通阀泄压。

8.根据权利要求6所述的一种造纸黑液的处理方法，其特征在于，所述步骤3中当木质素浓缩液的浓度达到23～25%时进行透析纯化，透析纯化的具体步骤为打开与一次纳滤膜装置联通的清洗装置，对木质素浓缩液进行清洗，至浓缩液中木质素浓度达到90%以上时清洗工艺结束，并将透析纯化后的浓缩液排出到木质素收集桶。

9.根据权利要求6所述的一种造纸黑液的处理方法，其特征在于，所述步骤4中先将二次纳滤膜装置内部糖类物质浓缩液加入到蒸发装置中加热10-15min后再进入发酵装置中发酵得到丁醇及剩余有机肥料。