造紙廠按工序排出三股廢水:
一是制漿蒸煮廢液,即造紙黑液;
二是分離黑液后紙漿的洗、選、漂水,也稱中段水;
三是抄紙機(jī)上的白水,白水是可以處理后回用的。
實(shí)際上中段水是黑液提取不*所剩下的部分,一般占總量的10%以內(nèi),而黑液中所含的污染物占全廠污染排放總量的90%以上,因此,造紙黑液是造紙廠污染的主要部分。
造紙用的秸稈等原料中均含有纖維素、木質(zhì)素、和半纖維素等物質(zhì)。
造紙僅取用其中的纖維素(約占40%),而其中約占25%的木質(zhì)素與約占28%的半纖維素以及木糖、氮、磷、鉀等則隨黑液廢棄。以傳統(tǒng)的硫酸鹽紙漿生產(chǎn)為例,一般每生產(chǎn)1t硫酸鹽漿就有1t有機(jī)物和400 kg堿類、硫化物溶解于黑液中,這也是構(gòu)成造紙污染的主要成分,大量COD排放到水體中將消耗水中大部分溶解氧,導(dǎo)致水質(zhì)因溶解氧濃度嚴(yán)重不足而惡化。對(duì)造紙黑液的處理是造紙業(yè)廢水處理的關(guān)鍵,目前,常用的造紙黑液處理技術(shù)有堿回收法、絮凝沉淀法、膜分離法、酸析法、好氧活性污泥法及生物技術(shù)法等。
堿回收技術(shù)是造紙黑液處理較為成熟的技術(shù),在各地取得了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)不同的工作原理,又可分為燃燒法、電滲析法及黑液氣化法等。
燃燒法堿回收技術(shù)的完整流程分為提取、蒸發(fā)、燃燒、苛化-石灰回收四道工序。
基本原理是將黑液濃縮后在燃燒爐中進(jìn)行燃燒將有機(jī)鈉鹽轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)鈉鹽,然后加入石灰將其苛化為氫氧化鈉,以達(dá)到回收堿和熱能的目的。
黑液與漿料分離后,提取出來(lái)的木(草)漿稀黑液濃度較低,必須將其通過(guò)蒸發(fā)系統(tǒng)去掉大部分水分,濃縮至45-80%的濃度,再將濃縮后的黑液噴入堿回收鍋爐爐膛燃燒,黑液燃燒產(chǎn)生的熱量可用于工藝或發(fā)電。黑液中的有機(jī)鈉鹽在爐內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴诘奶妓徕c,同時(shí)把補(bǔ)充的芒硝還原成硫化鈉,熔融物從堿爐底部排出,溶解后形成含少量鐵離子的綠液。所得綠液與石灰進(jìn)行反應(yīng),其中的碳酸鈉被苛化為氫氧化鈉??粱蟪吻宓囊后w稱為白液,即可重新用于制漿蒸煮。將苛化產(chǎn)生的白泥進(jìn)行高溫煅燒,可以回收石灰用于苛化過(guò)程。