笫三代造纸废水资源化治理技术
多年来造纸厂的污染治理一直是令人十分头痛的难题，它不仅投资大，治污技术也多不成功。而今一项新的资源化技术得到突破性进展，它将提取出的黑液全部转化成产品，既实现了黑液零排放根除了其污染，又将黑液转化成产品而具有很好的经济效益。为此，该项技术不仅受到广大群众的欢迎，更倍受造纸企业的欢迎。现该项技术的生产工程己开工生产运行两年多了，通过了生产实践的考验。亚铵法制浆废液生产木素磺酸铵或木钠、木钙等产品也己成功。
该项技术发明人为能较好地推广与发展本技术而致力于一、二万吨级造纸制浆的资源化联产改造，既解决了其排放污染，又使资源得以充分利用治污工程又是一个新产品的生产工程，而获得双倍的经济效益。
下面对这一资源化技术作一说明。
一、制浆废液排放污染的严重性
我国造纸制浆污染的严重性几乎是家喻户晓了。造纸污染排放是我国水污染最大污染源。以一个年产一万吨的制浆厂为例，它如不治理，每天排出废水中的污染物（折算成绝干物）高达三十余吨，年排一万余吨。这样大量的污染物进入水系是任何河流都难以承受的，水质变黑、变臭、鱼虾绝迹在所难免。
二、造纸厂排水污染的根源何在
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。 造纸所用植物原料均含有纤维素、木质素和半纤维素(即聚糖类)三大成分,这是公认的。造纸主要利用纤维素,蒸煮制浆取出了纤维素,而将木质素、半纤维素和加入的烧碱(或亚铵)一起进入黑液中而被抛弃,即取一弃二。就数量而言,以麦草为例,纤维素仅占40%,木质素约25%,半纤维素约28%,即制浆厂仅利用了原料的40%,而丢弃了原料的60%,纸厂排放污染物数量是十分惊人的.由于这些污染物是以流体形式通过地下管道或沟渠流入河流水域的,其数量之大不被人所察觉,如果将这污染物转化成固体,一袋袋倒入河流,人们将会察觉到其数量之大,对水质破坏之严重。由此可知,造纸制浆废液的污染并不是本身有害有毒,而是人为地排放造纸本行业不需要的两种资源所造成的，反之若将这两种资源取出得到有效的利用,其污染自然消除。
概括起来，取一丢二，用40%抛弃60%, 排放量大于产品产量是造成纸污染的根本原因。
三、造纸厂解决排放污染的途径
目前我国造纸污染治理技术可概括力为三类：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所采用；物化加生化技术是指加各种药剂进行沉淀、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。该类技术投资并不少，占地面织很大，运行费用高，它既无任何经济效益，污染治理效果也不好。
鉴别该类方法是否具有效果可直观地从污泥获得的数量来判断，一个万吨厂每天应有三十吨以上（污染物转化成的）污泥取得时才能说明该装置的运行成功，但这是多数物化加生化技术难以做到的。
资源化技术是将从浆液中分离出的黑液作为原料，将其转化成可被利用的产品。该项技术在将废液转化成产品时，既消除了排放污染又因获得产品而有很好的经济益。
由上分析可知，资源化技术是造纸厂治理制浆废液排放污染的首选方案。
四、造纸黑液资源化技术简介
由中国科学院创建的首项造纸黑液资源化技术始于1988年,该项技术获得国家发明专利授权,专利号89106694·2、证书号15715; 1993年又研究成功第二代资源化技术一一造纸黑液资源化全回收,该项技术也获得国家发明专利授权,专利号ZL93118743·5、证书号340510。本项技术被选入国家”八五”重点科技攻关项目,1995年12月通过了国家环保局组织的成果验收和鉴定,并被授于国家”八五”重点环保科技攻关优秀科技成果。为进一步减少造纸黑液治理工程的投资和减少黑液资源化所得产品的市场开发负担，在上述科研成果的基础上,专利技术发明人中国科学院孙连超研究员历时3年的研究，建立了将(烧碱法)黑液回收成一个产品的第三代资源化技术,所得产品命名为钠木糖。采用本技术的中试工程获得《淮河流域工业废水治理设施验收合格证》,第二项生产性实验工程也于1998年10月建成投产,同年12月通过了环保局验收并正式投入生产，至今己运行两年多，投资全部回收，效益很好。生产实验工程的实践证明，本项科技成果成功地实现了向产业化的转化。
五、工艺流程
本技术只需浓缩干燥即将黑液全部转化成产品,其流程示意下图。
麦 草
↓
药剂→蒸 煮←蒸汽
↓
原 浆
↓
助离剂→浆液 分离一一→粗浆
↓ ↓
黑 液 洗漂→抄纸
↓ ↓
助剂→净 化 洗水精滤
↓ ↓
蒸汽→真空 浓缩 达标排放
↓
外加剂→配 料
煤
↓ ↓
回收碱←热风炉 → 干 燥
↓
钠(铵)木糖粉产品→外 销
造纸黑液生产钠(铵)木糖粉示意图
特别说明:本项技术为专利技术,望有意选用者与专利权人联系获得认可并索取更详细的技术资料和图纸，合法使用专利。
六、技术特点及开发前景
关于造纸黑液资源化技术,我们已经进行十多年艰苦的开发研究,先后取得了三代科研成果,本技术是在前两代技术工程实践的基础上,为降低工程投资和寻求产品市场而开发的,故本技术具有更为突出的特点:
1.工艺简单、流程短 本技术直接将黑液浓缩干燥而转化成产品,其工艺最简单,流程最短。
2.投资少、费用低 以1万吨/年规模为例,其投资需六百万元，约为传统碱回收的1/3,投资少是本技术具有的很大优势。
3.治理彻底、排水可达标 因本技术包括专用的黑液提取设备,使分离黑液后的粗浆中的COD仅为总量的1/10,当按国标规定的用水量洗浆时,其洗水COD浓度己接近排放标准。对于洗浆时产生的细小纤维也采取了过滤、回收措施,从而保证了洗水COD可在45Omg/l以内。黑液资源化工程无废水排放,由二次蒸气所产生的冷凝水可充分回用而不外排。因此,治理彻底, 无二次污染,达标排放是本技术的特点之一。
4.资源利用充分、产品用途广 本技术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。它伴随造纸制浆而来,如不作为污染物排放,又不便采用碱回收技术将其燃烧掉,必然要成为一种资源产品而加以利用,这是符合可持续发展大趋势的,其开发前景是十分广阔的。
万吨级亚铵法制浆造纸厂制浆废液资源化生产木素磺酸铵工程也己建设成功，投资约六百万元，建设周期四至六个月，其产品是很好的有机生态肥料和牛羊饲料原料，也是多种用途的工业原料,效益会更好。
当资源化技术得以有效的推广后,将会使我国的造纸制浆业由重污染型的单产，进化为资源全利用的清洁生产型的高效联产业,那时再无污染问题的后顾之优,而出现秸杆制浆业新的蓬勃发展的喜人局面，一个新兴的秸杆化工产业将会由此逐渐发展起来。
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