实现１００％综合利用和消除三废的纸浆清洁生产工艺方法技术

本发明专利技术的目的是提供一种实现１００％综合利用和消除三废的纸浆清洁生产工艺方法，其特征是推翻传统的黑液蒸发、锅炉焚烧碱回收、白液苛化、石灰回收、对中段废水做三级生化处理的治污仍然排污（纸浆三废：废水、废气、废泥排放）的落后生产工艺方法，通过对植物原料１００％综合利用来消除纸浆三废排放，增加木素生物胶等五类副产品，形成治污还能挣钱的“有效益治污”的良性效果，实现无垃圾零排放的纸浆清洁生产。使纸浆企业从用水大户变为节水大户、从排污大户变为环保大户、从被动不情愿治污变为积极主动治污、从浪费资源大户变为综合利用模范。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制浆造纸行业对原材料的综合利用，特别是实现100%综合利用和消除三废的纸浆清洁生产工艺方法。
技术介绍
—、世界上谁也没有将制浆造纸原料100%综合利用 目前世界上制浆造纸行业严重的问题是极大的浪费植物原材料，因为制浆造纸只是利用植物原料中的纤维素，而纤维素在植物原料中只占40% 54%，其余是木质素占20 % 30 % 、半纤维素占10 % 25 % 、灰分占0. 15 % 6 % ，除纤维素外其它成分在制浆生产工艺过程中大部分都被废弃，被废弃到制浆废水中或在碱回收中被送到锅炉里焚烧了，也就是说，制浆造纸行业只利用了一半的植物原料资源，另一半被浪费了 ；全世界每年生产纸浆4亿多吨，其中50%是利用废纸为原料制作的再生纸浆；还有2亿吨是用植物为原料加工的新纸浆。平均按2. 5吨植物原料加工1吨成品纸浆计算，每年全世界要消耗掉5亿吨植物资源，如果以木材为制浆原料计算，每年制浆造纸行业要消耗掉7. 5亿立方米木材，相当于每年要砍伐2000万公顷的原始森林，而其中的一半约3. 75亿方米木材又被浪费掉了 ，这是项多么令人吃惊的巨大浪费啊！ 二、世界上谁也没能将社会公害——制浆造纸的"三废"实现零排放 制浆造纸"三废"是指废水、废气、废泥三个污染排放。由于目前世界上纸浆生产主要应用的是化学方法，其中主要是碱法、硫酸盐法、亚硫酸盐法；不论应用哪种制浆法都要产生大量的废液，废液中含有大量有机化合物和无机化合物，含有较高的化学需氧量C0DCT和生化需氧量B0D5的污染指标。这些废液虽然都经过黑液提浓、碱回收、白液苛化，中段废水经过物理方法的气浮法、沉淀法、过滤法；化学方法的絮凝法、氧化法、还原法；生物方法的活性污泥法、生物过滤法等三级生化处理，其污染排放仍是个巨大数字，据中国造纸工业2003年、2004年、2005年、2006年的年度报告报导，这几年制浆造纸行业的污水排放量分别是31. 9亿吨、31. 8亿吨、36. 7亿吨、43. 5亿吨，占中国工业污水排放总量的17% 18%，其中四年化学需氧量C0DCT排放量分别为163. 9万吨、152. 6万吨、159. 7万吨、182. 2万吨，分别占中国工业C0DCT总排放量的35. 3% 、29. 8% 、32. 4% 、33. 6% ，制浆造纸行业的污水排放已居榜首，是现代社会上一大公害！ 目前全世界各大制浆造纸企业普遍推广应用的是"碱回收"生产工艺先将黑液蒸发浓縮、再送去烧锅炉、碱回收、白液苛化、石灰回收等这一套系统的加工方法，工艺复杂的如同一座化工厂，白液苛化和石灰回收还要产生大量的还原性硫化物TRS的不凝气，碱回收锅炉焚烧要产生碱粉尘污染锅炉房周围空间，锅炉的烟囱每天要排出大量有害的硫化氢(H^)、二氧化硫(S02)和甲硫醇(CH2SH)等有害气体，每天24小时不灯的向天空排放，污染大气层；有害气体的排放是制浆行业第二大社会公害！ 目前各大制浆企业每天都在向厂外排放大量污泥，这些污泥都是制浆废液处理过程中的沉积物，一个年产10万吨纸浆的生产企业，平均每年要向外排放6000多吨污泥，这些工厂的污泥排放场有很多已经堆积成山，长年累积占领了大量耕地，这些污泥排放就成 为制浆行业第三大社会公害！ 三、中国是个缺水的国家，人均水资源仅是世界人均水资源的四分之一，中国现有 300多个城市严重缺水，由于缺水的制约，给中国工业每年至少造成2000 3000亿元人民 币的经济损失，农业每年平均缺水300 400亿立方米水，就是在这种缺水情况下，我国的 制桨造纸行业每年耗水量高达80亿立方米，占全国工业用水总重18. 4%，吨桨耗水量平均 在130立方米左右，所以说制浆造纸行业又是个耗水大户。 四、上述制浆造纸行业所存在的三大弊端浪费植物资源、三个污染排放、耗水 多，是人所共知的， 一百多年来行业内的专家学者都在不断的积极研究和开发，都在急切的 想方设法根治纸浆生产的污染，也确实取得了很多实际效果，使纸浆生产的废水排放中的 C0DCT、B0D5指标不断下降，达到各个国家规定排放标准，但由于传统的纸浆生产工艺方法得 不到根本改变，治污需要加大生产成本，所以使纸浆行业环保工作一直处于不情愿的"被动 治污"局面，虽有很大进步但却难以实现彻底消除三大污染排放。 制浆造纸行业技术现状如上所述，为了消除社会公害"纸浆三废"的排放，本专利技术 人在总结前人经验的基础上，不懈努力的以新的思维方法去探求新的治污生产工艺，终于 得出这样结论只有实现对制浆原料100%的综合利用才能彻底消除废水废气废泥，只有 彻底淘汰改变传统的碱回收和三级生化治理的"被动治污"方法，制浆造纸行业才能获得新 的生命力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种实现100%综合利用和消除三废的纸浆清洁生产工艺方法，其特征是推翻传统的黑液蒸发、锅炉焚烧碱回收，白液苛化、石灰回收、对中段废水做三级生化处理的治污仍然排污(纸浆三废废水、废气、废泥排放)的落后生产工艺方法，通过 对植物原料100 %综合利用来消除纸浆三废排放，增加木素生物胶等五类副产品，形成治污 还能挣钱的"有效益治污"的良性效果，实现无垃圾零排放的纸浆清洁生产！使纸浆企业从 用水大户变为节水大户、从排污大户变为环保大户、从彼动不情愿治污变为积极主动治污、 从浪费资源大户变为综合利用模范。 本专利技术的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术措施来实现的。 依据本专利技术提出的。其特征是通过对制浆原料的100%综合利用来消除制浆三废排放，具体做法是对制浆生产过程中的洗料废水、蒸煮黑(红)液、中段废水、漂白废水进行分段截留提取净化治理，通过预处理、网滤、微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)的组合技术手段，应用筛分效应有选择性的从废液中分别提取、分离、浓縮各种固形物与有机化合物及矿物杂质，再将其分别送到不同的深加工工段(5) (6) (7)加工成有经济价值的新产品；被净化后的废水变成清洁水，在本工段内封闭循环使用一点也不外排，其中滤膜可有选择性的将游离于废液中的主要化学剂(碱或硫酸盐或酸)与漂白剂(过氧化氢)随水通过滤膜，达到回收循环再用；由于制浆所使用的植物原料品种不同、加工方法不同、投入催化分解及漂白工序所用的化学剂不同，所以各段的废液颜色、浓度、所含有的溶质、固形物、固溶物的成份、含量及其相对分子量大小均不相同，因此在对各段废液进行净化治理时，要根据废液的实际情况有针对性的适当调整网滤与滤膜的孔径规格和设置网与膜的分档级别，本专利技术的分段净化治理废液工艺方法 也适用于造纸生产过程中的打桨废水和制纸白水的净化处理。 本专利技术的目的及解决其主要技术问题还可以采用以下技术措施进一步实现。 前述的，其中所述的预 处理工序，是将废液中所含有的对后序滤膜净化工序有不利影响或容易形成污黏膜的胶体 物质进行清除，包括用螯合剂将Cn、 Fe、 Mn、 Mg、 Ca等金属离子螯合成稳定的络合物后加以 清除；将二氧化硅转化成不溶于水的硅酸复合物分离出去；将由树脂、脂肪、果胶、单宁等 有机杂质与碱成硫酸盐反应而形成的皂化物分离出去。 前述的，其中所述的网 滤，是用来截留废液中最粗的固态颗粒物质，但由于各段废液中的固态颗粒的大小与类别 不同，所以选择网孔尺寸大小也不同在原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现１００％综合利用和消除三废的纸浆清洁生产工艺方法，其特征是通过对制浆原料的１００％综合利用来消除制浆三废排放；具体做法是对制浆生产过程中的洗料废水（１１）、蒸煮黑（红）液（２１）、中段废水（３１）、漂白废水（４１）进行分段截留提取净化治理，通过预处理（２２）（３２）、网滤（１２）（２３）（３３）、微滤（ＭＦ）（２４）（３４）（４２）、超滤（ＵＦ）（２５）（３５）（４３）、纳滤（ＮＦ）（２６）（３６）（４４）的组合技术手段，应用筛分效应有选择性的从废液中分别提取、分离、浓缩各种固形物与有机化合物及矿物杂质，再将其分别送到不同的深加工工段（５）（６）（７）加工成有经济价值的新产品；被净化后的废水变成清洁水（１４（（２７）（３７）（４５），在本工段内封闭循环使用一点也不外排，其中滤膜可有选择性的将游离于废液中的主要化学剂（碱或硫酸盐或酸）与漂白剂（过氧化氢）随水通过滤膜，达到回收循环再用；由于制浆所使用的植物原料品种不同、加工方法不同、投入催化分解及漂白工序所用的化学剂不同，所以各段的废液颜色、浓度、所含有的溶质、固形物、固溶物的成份、含量及其相对分子量大小均不相同，因此在对各段废液进行净化治理时，要根据废液的实际情况有针对性的适当调整网滤与滤膜的孔径规格和设置网与膜的分档级别，本专利技术的分段净化治理废液工艺方法也适用于造纸生产过程中的打浆废水和制纸白水的净化处理。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛文宇，
申请(专利权)人：葛文宇，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]