一種分離回收造紙廢水中木質素的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種分離回收造紙廢水中木質素的方法，屬于造紙廢水治理技術領域。
【背景技術】
[0002]我國是造紙技術最發明的國家之一，也是造紙大國，但我國的造紙業還沿用傳統的生產工藝，主要為堿法，亞硫酸銨法，中性亞硝法和半化學法等等，這幾種傳統的造紙制漿技術在紙漿蒸煮過程中有大量的黑液排出，嚴重污染了當地的地表水體。目前我國多數大小江河，湖泊受到污染，或受到污染威脅。在污染源中，造紙行業貢獻較為突出。嚴重的環境污染我們依賴生存的環境，給人民生活帶來極大的危害，給國民經濟帶來很大的損失。造紙工業中污染最嚴重的就是黑液，但是目前黑液治理投資巨大，并且運行成本高，致使造紙廠的生產成本提高，治污染運行費用增加。
[0003]其實，黑液本身就是一種資源，特別是其中的木質素，造紙原料約有20?30 %的成分是木質素，木質素是苯環聚合物，其本身是多種化工行業的化工原料。木質素的用途可以做表面活性劑，應用堿木素或磺化堿木素，作為乳化穩定劑，對陶土、水泥、染料、顏料、殺蟲劑、鉆探泥漿起擴散作用，也用于高分子工業如樹脂塑料橡膠等工業。目前對于木質素提取多采用直接蒸干發燥、無機酸析沉淀和直接絮凝沉淀法的方法，直接蒸干發燥不僅耗費大量的能源，成本高，而且所得到的木質素產品的成分較高。而無機酸析沉淀提取木質素雖然木質素純度較高，但是一方面消耗大量外來無機酸或有機酸成本高，另一方面投入的無機酸造成二次污染增加后續處理難度和成本。直接絮凝沉淀法需要絮凝劑等化學藥品，成本高，且沉淀木質素雜質大無商業價值。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的技術問題:針對無機酸析沉淀提取木質素純度不高，且易造成二次污染，成本高等問題，提供了一種分離回收造紙廢水中木質素的方法，該方法利用木質素不溶于酸與水的特性，提取較為粗糙的木質素，再通過污泥厭氧發酵，乙醇提純，得到純度較高的木質素。本發明不僅能夠提取純度較高的木質素，而且成本低，無二次污染。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是具體步驟為:
(1)將含有木質素的造紙廢水引入到壓力容器罐中，同時通入從煙囪排放出的氣體，直至壓力顯示為178?189kPa ；
(2)打開減壓閥，將含有木質素的廢水釋放到氣浮池，在氣浮池表面得到粗糙的木質素，用刮渣機刮除；
(3)將粗糙的木質素移入到污泥消化池中，接種造紙污水處理工藝中二沉池污泥，接種量為木質素質量的10?15 % ;
(4)再加入質量百分比為I?5%的硫代硫酸鈉，密封發酵，控制溫度為45?55°C，發酵4?5天；(5)當消化池中污泥呈淤泥狀態，加入與消化池體積比為1:3的乙醇，并攪拌均勻；
(6)用栗把消化池中混合液注入布式壓濾機，壓濾，得濾液；
(7)把上述壓濾后的濾液進行蒸餾，即可得到純凈的木質素。
[0006]本發明的原理:利用木質素不溶于酸和水的特性，通入從煙倉中排放出來的酸性氣體，在壓力容器作用下，減壓釋放到氣浮池中，與造紙廢水分離，初步得到粗糙的木質素，再經過污泥接種進行厭氧發酵，促使纖維素進一步分解成木質素，經乙醇提純、蒸餾，得到純度較高的木質素。
[0007]本發明的有益效果是:
(1)原生纖維素完全分解，能提取純度較高的木質素；
(2)操作簡便，成本低，不會產生二次污染。
【具體實施方式】
[0008]首先將含有木質素的造紙廢水引入到壓力容器罐中，同時通入從煙囪排放出的氣體，直至壓力顯示為178?189kPa ;再打開減壓閥，將含有木質素的廢水釋放到氣浮池，在氣浮池表面得到粗糙的木質素，用刮渣機刮除；接著將粗糙的木質素移入到污泥消化池中，接種造紙污水處理工藝中二沉池污泥，接種量為木質素質量的10?15 % ;再加入質量百分比為I?5 %的硫代硫酸鈉，密封發酵，控制溫度為45?55°C，發酵4?5天，當消化池中污泥呈淤泥狀態，加入與消化池體積比為1:3的乙醇，并攪拌均勻；用栗把消化池中混合液注入布式壓濾機，壓濾，得濾液；最后把上述壓濾后的濾液進行蒸餾，即可得到純凈的木質素。
實例I
[0009]首先將含有木質素的造紙廢水引入到壓力容器罐中，同時通入從煙囪排放出的氣體，直至壓力顯示為189kPa ;再打開減壓閥，將含有木質素的廢水釋放到氣浮池，在氣浮池表面得到粗糙的木質素，用刮渣機刮除；接著將粗糙的木質素移入到污泥消化池中，接種造紙污水處理工藝中二沉池污泥，接種量為木質素質量的15 % ;再加入質量百分比為5 %的硫代硫酸鈉，密封發酵，控制溫度為55°C，發酵5天，當消化池中污泥呈淤泥狀態，加入與消化池體積比為1:3的乙醇，并攪拌均勻；用栗把消化池中混合液注入布式壓濾機，壓濾，得濾液；最后把上述壓濾后的濾液進行蒸餾，即可得到純凈的木質素。經檢測發現，得到的木質素純度達99 %以上。
實例2
[0010]首先將含有木質素的造紙廢水引入到壓力容器罐中，同時通入從煙囪排放出的氣體，直至壓力顯示為178kPa ;再打開減壓閥，將含有木質素的廢水釋放到氣浮池，在氣浮池表面得到粗糙的木質素，用刮渣機刮除；接著將粗糙的木質素移入到污泥消化池中，接種造紙污水處理工藝中二沉池污泥，接種量為木質素質量的10 % ;再加入質量百分比為5 %的硫代硫酸鈉，密封發酵，控制溫度為55°C，發酵5天，當消化池中污泥呈淤泥狀態，加入與消化池體積比為1:3的乙醇，并攪拌均勻；用栗把消化池中混合液注入布式壓濾機，壓濾，得濾液；最后把上述壓濾后的濾液進行蒸餾，即可得到純凈的木質素。經檢測發現，得到的木質素純度達99.1 %以上。
實例3
[0011]首先將含有木質素的造紙廢水引入到壓力容器罐中，同時通入從煙囪排放出的氣體，直至壓力顯示為ISOkPa ;再打開減壓閥，將含有木質素的廢水釋放到氣浮池，在氣浮池表面得到粗糙的木質素，用刮渣機刮除；接著將粗糙的木質素移入到污泥消化池中，接種造紙污水處理工藝中二沉池污泥，接種量為木質素質量的15 % ;再加入質量百分比為5 %的硫代硫酸鈉，密封發酵，控制溫度為45°C，發酵5天，當消化池中污泥呈淤泥狀態，加入與消化池體積比為1:3的乙醇，并攪拌均勻；用栗把消化池中混合液注入布式壓濾機，壓濾，得濾液；最后把上述壓濾后的濾液進行蒸餾，即可得到純凈的木質素。經檢測發現，得到的木質素純度達99.3 %以上。
【主權項】
1.一種分離回收造紙廢水中木質素的方法，其特征在于具體步驟為: (1)將含有木質素的造紙廢水引入到壓力容器罐中，同時通入從煙囪排放出的氣體，直至壓力顯示為178?189kPa ； (2)打開減壓閥，將含有木質素的廢水釋放到氣浮池，在氣浮池表面得到粗糙的木質素，用刮渣機刮除； (3)將粗糙的木質素移入到污泥消化池中，接種造紙污水處理工藝中二沉池污泥，接種量為木質素質量的10?15 % ; (4)再加入質量百分比為I?5%的硫代硫酸鈉，密封發酵，控制溫度為45?55°C，發酵4?5天；(5)當消化池中污泥呈淤泥狀態，加入與消化池體積比為1:3的乙醇，并攪拌均勻； (6)用栗把消化池中混合液注入布式壓濾機，壓濾，得濾液； (7)把上述壓濾后的濾液進行蒸餾，即可得到純凈的木質素。
【專利摘要】本發明涉及一種分離回收造紙廢水中木質素的方法，屬于造紙廢水治理技術領域。其具體步驟為，將含有木質素的造紙廢水引入到壓力容器罐中，向里面通入煙囪排放的氣體，打開減壓閥，將其釋放到氣浮池，在氣浮池表面得到粗糙的木質素；將粗糙的木質素移入到污泥消化池中，接種造紙廢水處理工藝中產生的二沉池污泥，加入硫代硫酸鈉，密封發酵，并用乙醇提取；經布式壓濾機壓濾得濾液；最后通過蒸餾分離濾液，得到純凈的木質素。本發明的有益效果在于：原生纖維素得到完全分解，可提取純度較高的木質素，操作簡便，成本低，不會產生二次污染。
【IPC分類】C02F9/14, C08H7/00
【公開號】CN105152458
【申請號】CN201510425310
【發明人】董燕敏
【申請人】常州大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月18日