專利名稱：一種從漿粕廢液中回收堿和有機(jī)物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收漿粕廢液中的氫氧化鈉和有機(jī)物的方法。
表1.典型的棉漿粕廢液組成

同樣，造紙業(yè)在生產(chǎn)紙漿過(guò)程中也有大量的堿性廢液產(chǎn)生，紙漿廢液的成分與棉漿廢液極其相似，是造成造紙企業(yè)污染水體環(huán)境的最大原因。紙漿廢液與棉漿廢液統(tǒng)稱為“漿粕廢液”，其無(wú)害化處理以及進(jìn)一步的綜合利用，成為造紙企業(yè)和化纖企業(yè)生產(chǎn)工藝過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)，也是提高綜合效益的關(guān)鍵。
漿粕廢液是一種堿性強(qiáng)、COD高的有機(jī)廢水，到目前為止尚沒(méi)有成熟的工業(yè)技術(shù)來(lái)有效治理這種廢水的排放。傳統(tǒng)的方法一般采用漂白中段廢水中和含堿廢液至中性后直接排放，或利用發(fā)電廠煙道氣含有的酸性氣體SO2或CO2中和堿性廢液后直接排放。由于污染嚴(yán)重，也有采用常規(guī)的厭氧、耗氧的方法處理廢水，但是治理效果不夠理想。以年產(chǎn)20000噸漿粕為例，每日排放洗滌廢液達(dá)4000多噸，由于沒(méi)有適當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q，給周邊環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。
膜分離技術(shù)是新興的高效分離技術(shù)，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最有發(fā)展前景的產(chǎn)業(yè)。早在八十年代以前，美國(guó)、加拿大、挪威等國(guó)就將膜技術(shù)大規(guī)模地應(yīng)用在制漿造紙的廢液處理中，至今發(fā)揮著無(wú)可替代的作用。該技術(shù)利用人工合成的有機(jī)薄膜，以壓力差為推動(dòng)力，根據(jù)濾膜對(duì)溶質(zhì)分子選擇性透過(guò)小分子、截留高分子的特性，使高分子得以濃縮、富集，滲透液得以凈化。被膜截留的部分成為截留液，被膜透過(guò)的部分成為透過(guò)液。但是，要將截留液中的大分子有機(jī)物和透過(guò)液中的堿加以回收利用，膜分離過(guò)程的工藝條件，如溫度、壓力和膜的截留分子量、漿粕廢液的初始濃度和對(duì)透過(guò)液中的堿和截留液中的大分子有機(jī)物進(jìn)行后續(xù)處理回收利用方法均是十分重要的因素，有關(guān)這方面的技術(shù)，目前尚無(wú)公開(kāi)報(bào)道的技術(shù)，從而使截留液中的大分子有機(jī)物和透過(guò)液中的堿無(wú)法得到有效的利用。
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是公開(kāi)一種從漿粕廢液中回收堿和有機(jī)物的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的截留液中的大分子有機(jī)物和透過(guò)液中的堿無(wú)法得到有效利用的缺陷。
本發(fā)明的方法包括如下步驟將漿粕廢液在溫度為20-60℃，壓力為1.5-3.0兆帕的條件下經(jīng)過(guò)固膜分離系統(tǒng)分離，獲得有機(jī)物濃度為90克/升的截留液和含有氫氧化鈉的透過(guò)液；含有氫氧化鈉的透過(guò)液回用于漿粕生產(chǎn)；含有有機(jī)物的截留液蒸發(fā)濃縮，通過(guò)后續(xù)改性工藝制備工業(yè)上有用的產(chǎn)品。
按照本發(fā)明，漿粕廢液中氫氧化鈉的重量含量0.2～0.5％wt，有機(jī)物為1.0～5.0％wt。
按照本發(fā)明，含有大分子有機(jī)物的截留液優(yōu)選采用多效蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮；按照本發(fā)明，膜分離系統(tǒng)的分離膜的組件為中空纖維膜、板式膜、卷式膜和管式膜中的一種或其組合，材質(zhì)為有機(jī)膜或無(wú)機(jī)膜，截留分子量為150-2000。
由上述公開(kāi)的技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明通過(guò)膜分離技術(shù)和蒸發(fā)技術(shù)集成處理棉漿或紙漿廢液，以回收堿及有機(jī)產(chǎn)品，可以顯著降低廢液的排放體積和污染物濃度，大大減少?gòu)U液中的污染總量。
對(duì)透過(guò)液中堿的回收一方面調(diào)節(jié)了廢液的pH，不再因?yàn)榱砑尤胨嵝晕镔|(zhì)如SO2等中和而進(jìn)一步增加其他污染，另一方面可對(duì)其中的NaOH等重復(fù)利用。對(duì)截留液加以進(jìn)一步濃縮改性則可以制備下游產(chǎn)品。
膜分離和濃縮過(guò)程中脫水量占整個(gè)濃縮過(guò)程的80％，蒸發(fā)僅為20％，而膜技術(shù)脫水的成本只有蒸發(fā)的1/4-1/3。這使整個(gè)工藝過(guò)程十分合理本發(fā)明的膜分離技術(shù)采用高效膜組件，在處理漿粕廢液時(shí)，其顯著特點(diǎn)是1、可以選擇性地分離廢液中木素、糖酸、無(wú)機(jī)堿等不同溶質(zhì)，且產(chǎn)品收率高，品質(zhì)穩(wěn)定。2、膜分離不受廢液濃度變化的影響，不消耗酸、堿化工原料，無(wú)二次污染，可簡(jiǎn)化工藝路線，屬于清潔生產(chǎn)技術(shù)。3、膜分離過(guò)程集廢液溶質(zhì)分離、純化、濃縮為一體，不發(fā)生相變，能量轉(zhuǎn)化率高而能耗少，生產(chǎn)成本低。4、膜分離設(shè)備占地面積小，可定型設(shè)計(jì)且結(jié)構(gòu)緊湊，配套設(shè)備少，操作自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)管理方便。
實(shí)施例2以含0.5％wt的氫氧化鈉和3.0％wt的有機(jī)物、色度為10000倍的廢液作為進(jìn)料液，在操作溫度為58℃，壓力2.8兆帕的條件下，經(jīng)納濾膜分離后，所得的透過(guò)液用于補(bǔ)充煮漿藥液，所得截留液的有機(jī)物濃度提高到10.0％wt，該截留液采用多效蒸發(fā)器進(jìn)一步濃縮。
權(quán)利要求
1.一種從漿粕廢液中回收堿和有機(jī)物的方法，其特征在于，包括如下步驟將漿粕廢液經(jīng)過(guò)膜分離系統(tǒng)分離，獲得截留液和含有氫氧化鈉的透過(guò)液；含有氫氧化鈉的透過(guò)液回用于漿粕生產(chǎn)；含有有機(jī)物的截留液蒸發(fā)濃縮，通過(guò)后續(xù)改性工藝制備高附加值產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將漿粕廢液在溫度為20-60℃，壓力為1.5-3.0兆帕的條件下經(jīng)過(guò)膜分離系統(tǒng)分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，漿粕廢液中氫氧化鈉的重量含量0.2～0.5％wt，有機(jī)物為1.0～5.0％wt。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，含有大分子有機(jī)物的截留液采用多效蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，膜分離系統(tǒng)的分離膜的組件為中空纖維膜、板式膜、卷式膜和管式膜中的一種或其組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，膜材質(zhì)為有機(jī)膜或無(wú)機(jī)膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，膜截留分子量為150-2000。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種從漿粕廢液中回收堿和有機(jī)物的方法。本發(fā)明的方法包括如下步驟將漿粕廢液在溫度為20－60℃，壓力為1.5－3.0兆帕的條件下經(jīng)過(guò)固膜分離系統(tǒng)分離，獲得有機(jī)物濃度為90克/升的截留液和含有氫氧化鈉的透過(guò)液；含有氫氧化鈉的透過(guò)液回用于漿粕生產(chǎn)；含有有機(jī)物的截留液蒸發(fā)濃縮，通過(guò)后續(xù)改性工藝制備高附加值產(chǎn)品。本發(fā)明通過(guò)膜分離技術(shù)和蒸發(fā)技術(shù)集成處理棉漿或紙漿廢液，以回收堿及有機(jī)產(chǎn)品，可以顯著降低廢液的排放體積和污染物濃度，大大減少?gòu)U液中的污染總量，增加綜合經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)D21C11/04GK1450227SQ03116940
公開(kāi)日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月15日
發(fā)明者葛文越, 林愛(ài)蓮 申請(qǐng)人:凱能高科技工程(上海)有限公司