[发明专利]一种基于Al3+

说明书

本发明公开了一种基于Al³⁺内源絮凝的宣纸潦草蒸煮黑液预处理方法，属于废水处理技术领域。本发明在宣纸潦草蒸煮黑液中投加铝材笔管清洗废水进行“木质素脱稳‑内源絮凝‑自然沉降”一体化反应，向沉降的酸性上清液中加入宣纸潦草前生产的低COD、高碱性草胚浆灰清洗废水进行pH反调。木质素脱稳‑内源絮凝反应中，铝材笔管清洗废水与黑液的投加比为15:1～85:1。铝材笔管清洗废水中含有Al³⁺，具有内源絮凝作用，能加速宣纸潦草蒸煮黑液木质素脱稳析出的细小颗粒物絮凝，还能去除废水中的胶体污染物，提高对COD的去除效果。本发明不投加任何化学药剂，利用三种废水的相互作用，达到三种废水同时处理目的，是一种切实可行的预处理方法。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，更具体地说，涉及一种基于Al³⁺内源絮凝的宣纸潦草蒸煮黑液预处理方法。

背景技术

宣纸是我国手工纸中最著名的一种，宣纸生产虽有近千年历史，但至今仍袭用传统工艺，大部分工序依赖手工操作。宣纸是以潦草和檀皮为原料，在生产中产生多种废水，其中污染最严重的是檀皮、潦草蒸煮产生的黑液，其COD浓度高，色度大，碱性强。

造纸黑液常用的预处理是将其进行稀释、与酸中和或酸化使废液中大量存在的木质素析出。“酸析--絮凝法处理造纸废液”(蔡超等，2006)，用96％～98％的H₂SO₄作为酸析剂可使 COD去除率达到50％～60％，但处理工艺路线长、设备设施多、运行成本高。“不同酸对造纸黑液酸析效果研究”(边琳等，2012)将筛选出H₂SO₄作为酸析剂，对黑液色度、COD去除率分别达97.9％、66.1％，木质素析出量为8.65g/L。“酸析木素法处理造纸黑液的改进与应用”(杨卫明等，1997)，采用在废液酸析加温的同时加入絮凝剂的方法，这样不仅可使木素进一步凝聚，减轻木素分离时的过滤负荷，提高木素过滤效率，而且絮凝作用还提高了整个工艺对化学需氧量等污染物的去除率。以上方法，虽然对蒸煮废液中污染物的去除有效果，但处理要消耗大量的H₂SO₄和絮凝剂，处理成本高。

为了减少废液中和酸的投加成本，一种新型造纸黑液处理方法及系统(CN102757159A) 将工业废酸加入造纸废液废水进行酸析处理，酸析后产生大量木质素絮体，通过滤池逐级过滤分离。分离絮体后的滤液通过混凝气浮设备中，在气动搅拌下加入聚合氯化铝、阴离子型聚丙烯酰胺PAM混凝沉降形成絮体。将混凝气浮后污水用Ca(OH)₂饱和溶液调节pH至中性后，进入生化系统处理。该方法虽采用工业废酸中和废液，节省了酸的投加费用，但混凝剂、饱和Ca(OH)₂溶液使用量大，处理成本仍然很高，且处理工艺比较复杂。

因此，需要更加节省成本、工艺简单的造纸黑液预处理方法。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

为了解决造纸黑液处理工艺复杂、投加药剂多、浪费资源，处理成本高的问题。本发明提供了一种简单、低成本的宣纸潦草废水黑液的预处理方法，即一种基于Al³⁺内源絮凝的宣纸潦草蒸煮黑液预处理方法；本发明适应造纸黑液技术需求，从众多工艺废水中筛选出一种含有内源絮凝剂的酸性废水进行蒸煮黑液的预处理，降低宣纸潦草废水后续处理的负荷；体现以废治废理念，在处理宣纸潦草黑液的同时，处理铝材笔管清洗废水、草胚浆灰清洗废水，达到三种废水共同处理的目的。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种基于Al³⁺内源絮凝的宣纸潦草蒸煮黑液预处理方法，包括以下步骤：

(1)在一定体积宣纸潦草蒸煮黑液中，逐步投加笔管清洗废水并搅拌，进行“木质素脱稳-内源絮凝-自然沉降”一体化反应；