制浆黑液处理

制浆黑液酸析法制浆黑液酸析法是炼浆工业中常用的一种化学处理方法，可以有效地去除浆料中的色素、杂质、木质素等有机物质，提高纸张的白度和可见光透射率。

本文将从酸析原理、工艺流程、优缺点等方面来介绍制浆黑液酸析法。

一、酸析原理制浆黑液酸析法是将化学药品加入黑液中，利用酸和碱之间的中和反应来去除色素和杂质。

黑液是在木材热力学制浆过程中得到的一种含有一定浓度的有机酸和脂肪酸盐溶液，其中含有的木质素、色素物质和其他有机物质容易导致纸张黄色度高、白度低、透明度差等问题。

而通过酸析法，加入适量的强碱性成分，使酸与碱中和生成沉淀，将有机物质一并去除，从而提高纸张质量。

二、工艺流程1、预处理在酸析前，需要对黑液进行一定的预处理，以提高酸析效果。

首先，要对黑液进行过滤去除悬浮杂质，避免其与酸化剂反应后粘附在纸张上；其次，加入适量的乳化剂，使得酸化剂能够更好地混合均匀，并提高酸析速度和效果。

2、加酸将适量的强碱性酸析剂加入黑液中，使得pH值降至3~4左右，此时溶液中的木质素和色素等有机物质会分解成较小的无色物质，并与钙、镁等金属离子结合形成可沉淀的复合物，通过过滤分离去除。

3、沉淀分离待酸析反应后，通过过滤把沉淀物分离出来，留下的液态溶液称为去色液。

4、进一步处理去色液可以进一步经过蒸发、结晶、离子交换等一系列加工过程，获得较高纯度的无色液体，可作为重点品种的化学原料，如齐墩果酸、鞣质酸或酞酸等。

三、优缺点制浆黑液酸析法是在炼浆工业中比较成熟的处理方法，其主要优点有：1、去色效果好，可有效去除浆料中的色素、杂质、木质素等有机物质。

2、技术成熟，设备简单，操作方便。

3、可在黑液中回收一些有价值的化学品，如齐墩果酸、鞣质酸、酞酸等。

但同时也存在一些缺点：1、造成化学废水和固体废弃物的产生，对环境造成一定污染。

2、生成的复合物若没有完全去除，可能会影响纸张质量。

3、处理过程需要使用大量的化学药剂和能源，造成高成本的问题。

总之，制浆黑液酸析法作为炼浆工艺中的一种有效处理方法，具有一定的优缺点，需要在生产实践中根据具体情况进行操作和改进。

制浆黑液资源化处理一、项目概述1.项目提出背景、意义及必要性我国造纸制浆污染的严重性几乎家喻户晓，造纸污染排放是我国水污染最大污染源。

以一个年产一万吨制浆厂为例，如不治理，每天排出的废水中的污染物（折算成绝干物）高达三十余吨，年排一万余吨。

造纸厂按工序排出三段废水，一是制浆蒸煮废液；二是分离黑液后纸浆的洗、选、漂水，也称中段废水；三是抄纸机上的白水，白水处理后可回用。

中段废水是黑液提取不完全剩下来的部分，应占总量的10%以内。

在黑液中所含的污染物占到全厂污染排放总量的90%以上。

因此黑液排放是造纸厂污染的主要根源。

造纸原料的秸杆均含有纤维素、半纤维素和木素三部分，造纸只用其中的纤维素（约40%）而将木素、半纤维素和加入的烧碱一起进入黑液，一并舍去。

制浆厂仅利用了原料的40%，而丢弃了60%，不仅给环境带来严重污染，而且是对原料的巨大浪费。

目前我国造纸污染治理技术可概括为三类：一是碱回收技术，二是物化加生化技术，三是资源化技术。

碱回收技术受投资大、运行费用高以及生产规模等制约，无法为一、二万吨规模的草浆厂采用；物化加生化技术是指加入各种药剂进行沉淀、絮凝、气浮等物理及化学的方法加上活性污泥曝气或厌氧发酵等生化处理的方法。

该类投资费用高，占地面积大运行费用高，它既无任何经济效益，污染治理效果也不好；而黑液资源化技术是将从浆液中分离的黑液作为原料，将其转化成可被利用的产品，该技术在将废液转化成产品的同时，既消除了排放带来的污染又获得有经济价值的产品。

黑液资源化是将原料中的纤维用于造纸外的其余全部转入产品,从而使资源得以充分利用,所得产品钠木糖粉含钠木素、聚糖类,因具有分散性、表面活性和粘合性而可得广泛应用。

钠木糖粉用于生产水煤浆,近年我国将有数万吨的需求量。

钠木糖粉在能源、矿山、冶金、建材、石油等方面也有广泛和大量的需要。

相信本产品经开发推广后会成为一种畅销产品。

由于钠木糖粉是一种初级资源产品,当它被廉价大量获得后,其二次、三次产品及多种下游产品会被大量开发出来,而会形成很大的产业,全国规模将可达到千万吨之多。

制浆黑液的处理将制浆黑液经化工过程处理，以回收化学品和热能，再供制浆生产使用的过程。

简称碱回收。

黑液是植物纤维原料在蒸煮成浆后，从纸浆中分离出被蒸煮药液溶解出来的木素和糖类等有机化合物的碱性溶液及残余的蒸煮液。

原理碱回收是应用吕布兰制碱法的基本原理,将黑液中钠的有机化合物烧成碳酸钠及将补充的硫酸钠（芒硝）还原成硫化钠，再经过石灰苛化，制成氢氧化钠溶液，或氢氧化钠和硫化钠的混合液（造纸工业通称为白液）。

碱回收过程的主要化学反应如下：2RCOONa+O2→Na2CO3+CO2+H2O+CNa2SO4+2C→Na2S+2CO2Na2CO3+CaO+H2O→2NaOH+CaCO3碱回收系统的主要生产技术指标是碱回收率，计算公式为在国际上常用生产1吨纸浆需要在碱回收过程中补充的芒硝量来表示碱回收的效率。

补充的芒硝量愈少，则碱回收率愈高。

较好的碱回收系统，对木浆黑液碱回收率在93%以上，生产一吨纸浆需要在碱回收过程中补充的芒硝量在50kg以下。

碱回收工艺碱回收包括从纸浆洗涤过程提取黑液、黑液的蒸发浓缩、浓黑液的燃烧、熔融物的溶解苛化和从苛化产生的碳酸钙中回收石灰等基本工序。

碱回收系统的基本组成部分及生产工艺循环过程见图1。

纸浆洗涤和黑液提取造纸原料经过蒸煮成纸浆，悬浮于黑液中。

应用液固相分离和过滤洗涤的基本原理，以尽量少的水将纸浆洗净，注意将纸浆纤维细胞腔中的黑液扩散置换出来，使黑液与纸浆充分分离，以取得含黑液少的纸浆和较浓的黑液，常用的洗涤与黑液提取设备为一系列（一般为3～4台）串联的真空或压力转鼓式洗涤机，按逆流洗涤的方式进行洗涤并提取黑液。

较新开发的有连续扩散洗浆机、水平带式洗浆机、强制供料式压力洗浆机等。

在塔式连续蒸煮器中，也可配合进行高温洗涤。

黑液蒸发从洗涤过程提取的黑液中，干固物含量一般在15%以下，需经过蒸发水分，提高黑液浓度至含干固物50%以上，以便于燃烧。

黑液在蒸发前，一般采用黑液过滤机除去黑液中的细小纤维和泥沙杂质。

造纸黑液【1造纸黑液产生与利用】【2造纸黑液的治理】1制浆过程中，蒸煮出来的原浆经挤浆,下来的黑液含有大量的木质素.通过对造纸黑液制取木质素磺酸盐产品可进行综合利用。

2造纸黑液资源化综合利用，它是以黑液为原料，经浓缩、磺化、喷粉干燥，生产出木质素磺酸盐产品。

广泛运用在混凝土减水剂、水煤浆分散剂、沥青乳化剂、陶瓷、油井开采助剂等方面。

造纸黑液概述造纸黑液 black liquor from paper industry造纸工业的碱法(烧碱法和硫酸盐法)制浆工艺产生的废水中含有大量的木质素，呈黑褐色，故称作黑液。

黑液中含有大量的悬浮性固体、有机污染物和有毒物质，直接排放到水体中会造成严重的污染。

其主要危害有：含有大量纤维、色素和无机盐的造纸废水会使水体变黑，并有特殊的恶臭味；含高浓度有机污染物的造纸黑液的生化耗氧量(BOD)可高达5000~40000g/L，会大量消耗水中的溶解氧，影响水质；黑液中大量存在的碱性物质会使水体的pH值急剧升高，破坏水体环境的平衡。

造纸黑液【造纸黑液制取木质素】造纸黑液制成木质素产品，进行综合利用，消除对生态环境的破坏，创造环境友好，自然和谐的发展之路。

真正实现经济效益、环境效益和社会效益的统一。

【造纸黑液的成因】造纸厂按工序排出三股水，一是制浆蒸煮废液，通称造纸黑液；二是分离黑液后纸浆的洗、选、漂水，也称中段水；三是抄纸机上的白水，白水是可以处理后回用的。

中段水是黑液提取不完全所剩下的部分应占总量10%以内。

在黑液中所含的污染物占到了全厂污染排放总量的90%以上。

因此，黑液排放是造纸厂污染的主要根源。

黑液成份造纸原料用的秸秆等原料，均含有纤维素、木质素和半纤维素（聚糖类）三部分，造纸仅取用其中的纤维素（约占40%），而其中约占25%的木质素与约占28%的半纤维素以及木糖、钾、氮、磷等物，则随黑液废弃。

而黑液中所含的木质素和半纤维素以及木糖、钾、氮、磷等物质，在工、农业生产中都是有很高利用价值的。

两种造纸黑液的物化处理方法两种造纸黑液的物化处理方法1.造纸黑液的产生及成分制浆造纸黑液是我国水体的主要污染源之一。

黑液浓度一般为14%到20%，约占造纸工业总污染发生量的90%。

对黑液的处理，有过许多种研究方法，目前研究较多的是黑液酸化法。

这种方法是将黑液酸化至pH3~4，经加热后碱性木素中的Na+被H+取代形成絮状沉淀析出，废水中木素的去除率可达90% 以上。

该方法虽然能够大幅度降低废水BOD 及COD排放量，木素也可作为副产品得到开发利用，但在目前的技术水平上提取木素需要一定的设备条件和较高的运行费用，因此这种方法在中小型造纸厂很难得到推广。

目前制浆黑液的处理仍是一个亟待解决的重大课题。

黑液中污染物的主要成分主要是草类纤维在高温强碱条件下的产物，原料中50%以上的物质经化学反应后溶入蒸煮液中。

蒸煮液中木质素占很高的比例。

它是一种带芳香结构的立体网状聚合物，属于难降解的化合物，对好氧、厌氧工业来讲，木质素难以去除。

所含半纤维素是多种多糖形成的聚合物，在制浆过程中，半纤维素以单糖和低聚糖形式进入黑液，他们的降解产物会形成有机酸、醇，好氧、厌氧处理过程中易于生物降解，溶解有大量碱性物质，pH值达11到13。

2.几种物化处理方法造纸蒸煮黑液是高浓度、高碱性的有机废水。

由于高浓度木质素等难降物质的存在，使蒸煮黑液的处理极为困难。

对此黑液处理，人们做了许多工作，但因各方面因素限制，难以达到理想效果。

2.1酸析法原理：将提取的黑液经微滤机去除细小纤维后，进入加有酸液的木素分离器，木质素的溶解度随着pH值的下降而下降，一般在pH值降到5.0以下时，碱性木素中的Na离子被H离子取代形成絮状沉淀析出，气浮或沉降分离的木素经加热、压滤脱水成为木素产品。

这种方法的COD去除率为80%，SS去除率为85%，色度去除率为95%,木素回收率为80%。

在深入研究的基础上，人们提出了一种主要针对中小型造纸厂的技术方案。

该方法与一般酸化处理方法不同的是，在黑液酸化沉降木质素后，不是将酸化清液中和后外排，而是继续苛化。

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制浆造纸黑液的处理与资源化摘要：主要对制浆造纸过程中产生的黑液的处理和资源化进行了较为详细和全面的总结，着重介绍了碱回收技术，并对适用于中小造纸厂的烟道气酸析法以及黑液综合利用的可能趋势作了预测。

关键词：造纸黑液；废水处理；资源化造纸废水的处理早在上世纪就是废水处理领域的难题，随着人们环境意识的提高，对污染物的处置已经不仅仅只停留在处理上，越来越多的人开始探讨如何将污染物资源化，造纸黑液污染重，其中所含的化学物质也就较多，对造纸黑液的资源化也就成了人们研究的热点问题。

1制浆造纸黑液的产生与特点碱法制浆是用碱性药剂处理植物纤维，将原料中的木素溶出，并尽可能保留纤维素和半纤维素。

其核心是蒸煮，即在高温高压下使原料与蒸煮剂反应而形成浆料，反应后的制浆废液因其色黑而称黑液。

黑液中的BOD5发生量约为250~350Kg(以1t浆计)，占全厂BOD5发生负荷的90%左右，且具有高浓度和难降解的特性。

黑液中的具体组成见表1。

表1 不同制浆原料黑液主要成分%[5]注：无机物、总碱、硫酸钠均以氢氧化钠计。

除麦草为烧碱法外，其余均为硫酸盐法。

制浆造纸黑液不论是木材为原料还是草类原料，利用化学浆的主要组分纤维含量一般都不超过50%，其中含污染物种类较多，是造纸整个工艺中含污染物最多的部分，有悬浮物、难生物降解和易生物降解有机物、毒性物质、酸碱物质、色度物质等，处理难度大，污染重。

2制浆造纸黑液的处理和资源化蒸煮黑液的回收利用是实现清洁生产的关键，碱法硫酸盐法制浆产量占全国总浆产量的65%以上，每年消耗商品碱100万吨以上，黑液中有机物总量在千万吨以上。

蒸煮黑液的化学品和热能回收，是制浆工艺不可缺少的组成部分，可回收蒸煮用碱的95%-98%，回收热量不但可满足黑液蒸发用气和制浆用气并大幅度削减污染。

因此化学浆蒸煮黑液的回收利用是清洁生产的首要环节。

2.1碱回收法碱回收处理法是目前解决黑液问题比较有效的方法，通过黑液提取、蒸发、燃烧、苛化四个主要工段，可将黑液中SS、COD、BOD一并彻底去除，并可回收碱，产生二次蒸汽（能量）。

关键词：废液；治理；造纸中图分类号：Ｘ７９３文献标识码：Ａ１前言造纸工业废水是迄今为止较难处理的污水，也是一种严重的工业污染源，据统计，我国有７０００多家中小型造纸厂，每年排放废水约２１亿～２４亿ｔ，污染物总量为１１９万～１３６万ｔ．对环境的污染仅次于化工和冶金行业，位居第三。

目前，造纸方法上是以碱法为主。

突出的特征为：产生废水色度大、味臭、碱度大、有机物含量高，俗称“黑液”，约占造纸废水ＣＯＤ总排放的９０％．发达国家多用碱回收后再处理该废水，在我国，造纸多以草为原料，废水中含有大量的二氧化硅和细小纤维，不利于碱回收，并且事实证明碱回收投资大，且回收效果不理想，不适于我国国情。

因此，探索合理可行的处理方法势在必行［１］。

２黑液的处理与回收黑液是指造纸工业制浆过程中产生的黑色废液。

麦草浆黑液是麦草经过蒸煮，然后通过洗涤、分离、提取等制浆过程产生的废液。

目前我国的麦草浆生产主要以烧碱法为主。

近几年我国碱法麦草浆产量超过３４０万ｔ，年用碱量达１００万ｔ，有机污染物（ＣＯＤ）近４５０万ｔ．因此，如何大幅度提高麦草浆碱回收率以及回收资源、削减污染２．１造纸黑液的生物处理［２］工艺过程：黑液污泥－培养分离优势菌－厌氧处理－絮凝处理－好氧处理。

其中，厌氧处理的主要目的为了使废水中的难降解污染物经过生物的水解、酸化等过程，使得污水中的大分子物质逐渐降解为小分子物质，提高生物的生化性和后续好氧工艺降解的效果。

絮凝处理的目标是使后续的处理负荷得到最大程度的降低。

对于絮凝，应设在厌氧处理之后，原因是黑液中物质以糖类为主，直接絮凝预处理，多次的实验和探索，絮凝效率非常低，结果不令人满意。

而将此工艺置于厌氧之后，根据作者对其它废水的研究，效果较为理想。

与放在厌氧系统处理前相比，处理效率可以提高２０％以上。

２．２用膜分离技术处理草浆黑液［３］碱法草浆黑液在碱性条件下，通过投加高分子复合絮凝剂［４］的物理化学作用，将黑液中的固形物、硅及其它有害物质吸附絮凝沉淀下来，然后通过膜作用，利用膜［５］的筛分、极性等机理分离黑液中可溶性木质素、纤维素及其降解物，分离后的木质素可再利用，碱液再采用膜分离技术进行浓缩处理，苛化后回用于制浆。