[发明专利]一种分离回收造纸废水中木质素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离回收造纸废水中木质素的方法，属于造纸废水治理技术领域。

背景技术

我国是造纸技术最发明的国家之一，也是造纸大国，但我国的造纸业还沿用传统的生产工艺，主要为碱法，亚硫酸铵法，中性亚硝法和半化学法等等，这几种传统的造纸制浆技术在纸浆蒸煮过程中有大量的黑液排出，严重污染了当地的地表水体。目前我国多数大小江河，湖泊受到污染，或受到污染威胁。在污染源中，造纸行业贡献较为突出。严重的环境污染我们依赖生存的环境，给人民生活带来极大的危害，给国民经济带来很大的损失。造纸工业中污染最严重的就是黑液，但是目前黑液治理投资巨大，并且运行成本高，致使造纸厂的生产成本提高，治污染运行费用增加。

其实，黑液本身就是一种资源，特别是其中的木质素，造纸原料约有20～30﹪的成分是木质素，木质素是苯环聚合物，其本身是多种化工行业的化工原料。木质素的用途可以做表面活性剂，应用碱木素或磺化碱木素，作为乳化稳定剂，对陶土、水泥、染料、颜料、杀虫剂、钻探泥浆起扩散作用，也用于高分子工业如树脂塑料橡胶等工业。目前对于木质素提取多采用直接蒸干发燥、无机酸析沉淀和直接絮凝沉淀法的方法，直接蒸干发燥不仅耗费大量的能源，成本高，而且所得到的木质素产品的成分较高。而无机酸析沉淀提取木质素虽然木质素纯度较高，但是一方面消耗大量外来无机酸或有机酸成本高，另一方面投入的无机酸造成二次污染增加后续处理难度和成本。直接絮凝沉淀法需要絮凝剂等化学药品，成本高，且沉淀木质素杂质大无商业价值。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对无机酸析沉淀提取木质素纯度不高，且易造成二次污染，成本高等问题，提供了一种分离回收造纸废水中木质素的方法，该方法利用木质素不溶于酸与水的特性，提取较为粗糙的木质素，再通过污泥厌氧发酵，乙醇提纯，得到纯度较高的木质素。本发明不仅能够提取纯度较高的木质素，而且成本低，无二次污染。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是具体步骤为：

(1)将含有木质素的造纸废水引入到压力容器罐中，同时通入从烟囱排放出的气体，直至压力显示为178～189kPa；

(2)打开减压阀，将含有木质素的废水释放到气浮池，在气浮池表面得到粗糙的木质素，用刮渣机刮除；

(3)将粗糙的木质素移入到污泥消化池中，接种造纸污水处理工艺中二沉池污泥，接种量为木质素质量的10～15﹪；

(4)再加入质量百分比为1～5﹪的硫代硫酸钠，密封发酵，控制温度为45～55℃，发酵4～5天；

(5)当消化池中污泥呈淤泥状态，加入与消化池体积比为1：3的乙醇，并搅拌均匀；

(6)用泵把消化池中混合液注入布式压滤机，压滤，得滤液；

(7)把上述压滤后的滤液进行蒸馏，即可得到纯净的木质素。

本发明的原理：利用木质素不溶于酸和水的特性，通入从烟仓中排放出来的酸性气体，在压力容器作用下，减压释放到气浮池中，与造纸废水分离，初步得到粗糙的木质素，再经过污泥接种进行厌氧发酵，促使纤维素进一步分解成木质素，经乙醇提纯、蒸馏，得到纯度较高的木质素。

本发明的有益效果是：

(1)原生纤维素完全分解，能提取纯度较高的木质素；

(2)操作简便，成本低，不会产生二次污染。

具体实施方式

首先将含有木质素的造纸废水引入到压力容器罐中，同时通入从烟囱排放出的气体，直至压力显示为178～189kPa；再打开减压阀，将含有木质素的废水释放到气浮池，在气浮池表面得到粗糙的木质素，用刮渣机刮除；接着将粗糙的木质素移入到污泥消化池中，接种造纸污水处理工艺中二沉池污泥，接种量为木质素质量的10～15﹪；再加入质量百分比为1～5﹪的硫代硫酸钠，密封发酵，控制温度为45～55℃，发酵4～5天，当消化池中污泥呈淤泥状态，加入与消化池体积比为1：3的乙醇，并搅拌均匀；用泵把消化池中混合液注入布式压滤机，压滤，得滤液；最后把上述压滤后的滤液进行蒸馏，即可得到纯净的木质素。

实例1