造紙黑液處理技術
據統計，我國縣級以上造紙及紙制品工業廢水排放量占全國工業總排放量的18.6%，排放廢水中COD約占全國工業COD總排放量的44.0%。近年來，經多方不懈努力，雖然造紙工業水污染防治已經取得了一定的成績，但目前造紙行業約占排放總量50%的廢水尚未實現達標處理。
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；三是抄紙機上的白水，白水是可以處理后回用的。實際上中段水是黑液提取不完全所剩下的部分，一般占總量的10%以內，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。
“污染即是錯置的資源”。造紙用的秸稈等原料中均含有纖維素、木質素、和半纖維素等物質，造紙僅取用其中的纖維素（約占40%），而其中約占25%的木質素與約占28%的半纖維素以及木糖、氮、磷、鉀等則隨黑液廢棄。以傳統的硫酸鹽紙漿生產為例，一般每生產1t硫酸鹽漿就有1t有機物和400 kg堿類、硫化物溶解于黑液中，這也是構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，導致水質因溶解氧濃度嚴重不足而惡化。對造紙黑液的處理是造紙業廢水處理的關鍵，目前，常用的造紙黑液處理技術有堿回收法、絮凝沉淀法、膜分離法、酸析法、好氧活性污泥法及生物技術法等。其中堿回收法是目前技術最成熟、工業中應用最廣泛的造紙黑液處理方法。
堿回收技術是造紙黑液處理較為成熟的技術，在各地取得了廣泛的應用。根據不同的工作原理，又可分為燃燒法、電滲析法及黑液氣化法等。
燃燒法堿回收技術的完整流程分為提取、蒸發、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行燃燒將有機鈉鹽轉化為無機鈉鹽，然后加入石灰將其苛化為氫氧化鈉，以達到回收堿和熱能的目的。
黑液與漿料分離后，提取出來的木（草）漿稀黑液濃度較低，必須將其通過蒸發系統去掉大部分水分，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，黑液燃燒產生的熱量可用于工藝或發電。黑液中的有機鈉鹽在爐內發生化學反應轉變為熔融的碳酸鈉，同時把補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。所得綠液與石灰進行反應，其中的碳酸鈉被苛化為氫氧化鈉。苛化后澄清的液體稱為白液，即可重新用于制漿蒸煮。將苛化產生的白泥進行高溫煅燒，可以回收石灰用于苛化過程。
燃燒法堿回收工藝技術成熟，運行穩定，但工程投資較大，適用于規模較大的造紙企業，當前各國對黑液處理主要采用燃燒法回收堿的技術路線。但燃燒法堿回收容易受到黑液中硅成分的干擾：黑液中的二氧化硅與堿作用生成硅酸鈉，在燃燒過程中易形成結垢，影響了堿回收過程的順利進行。木漿中硅含量較低，因此堿回收進行較順利，堿回收率可達95~98%。但我國森林資源緊張，草類資源相對豐富，因此形成了以草漿造紙為主的造紙產業結構，草漿黑液中較高的硅含量影響了堿回收的效果。近年來，草漿黑液堿回收同步除硅技術已成功進行了生產性試驗，該技術的推廣必將大幅提高我國造紙黑液堿回收整體效率。我省泰格林紙集團永州湘江紙業股份有限公司以馬尾松為原料生產本色硫酸鹽木漿，其造紙黑液處理即采用傳統的燃燒法堿回收工藝。2006年，該廠進行擴建并形成木漿為主輔以少量竹漿，年產10萬噸的紙漿生產規模。新的堿回收系統同時投產，設計日處理黑液4000m3，堿回收蒸發站采用8體6效全板式降膜蒸發器（I效蒸發為3體，II~VI效蒸發為單體），堿爐為日處理固形物量530－630噸的次高壓低臭式堿爐，苛化工段采用壓力過濾器工藝；產生的白泥采用拋棄填埋處理，未進行綜合利用處理。配套熱電車間選用90T/H循環硫化床鍋爐，配備2.5/3.0MW汽輪發電機組。總體上實現了黑液處理排放合格，為造紙行業污染治理提供了成功的范例。
2.電滲析法
電滲析法工藝一般采用循環式流程，黑液通過陽極室循環，稀堿液通過陰極室循環。在直流電場作用下，Na+通過陽膜進入陰極室，與電解產生的OH–結合生成NaOH而得以回收堿；陽極室黑液由于電解產生H+而不斷被酸化，到一定程度時，將大部分木質素沉淀析出。電滲析法堿回收具有工藝過程簡單，操作方便、設備投資少，易于自動化等特點。為了進一步提高堿回收率并降低耗電量，尚需對電極和膜片進行改進。
3.黑液氣化法
黑液堿回收除了常采用上述兩種方法外，在國外還普遍使用的一種方法是黑液氣化法。其原理是將黑液在高溫快速反應器中氣化，使其中的有機物轉化為清潔的可供燃氣輪機使用的燃料氣體。黑液氣化法比傳統的燃燒回收更有效，且環境友好性強，是制漿造紙工業能源生產與回收的一種有前景的技術。
對比以上三種工藝，總體上講，燃燒法堿回收能夠比較充分、全面地回收利用資源，對于規模在年產量在1.7萬噸以上的造紙企業，該技術在經濟上可收回成本或有一定收益。但我國由于木材短缺，采用非木纖維原料生產的紙漿占紙漿總量的70%以上，這樣的原料結構限制了工廠的生產規模，80%以上是年產2萬噸以下的中小型造紙廠，這些企業基本上不具備堿回收系統。
造紙黑液的治理是解決整個造紙工業污染的關鍵，由于黑液中含有難以生物降解的木質素以及其它一些有毒物質，使得黑液的治理成為世界性的難題。目前，國內外對中小型草漿廠黑液的治理，酸析法仍是主要手段，但其不足之處非常明顯。近年來，雖然省委省政府領導高度重視環境保護，尤其是湘江水污染的治理工作，湘江沿岸各城市也不斷加大對湘江水質的監管和治理投入力度，但湘江水質惡化的趨勢并沒有得到明顯改觀。造紙企業的污染即是湘江及其主要支流污染的重要來源之一，加大對造紙廢水污染的治理力度，逐步實現造紙企業達標排放，對徹底改善湘江水質有著重要的意義。偏小的造紙企業規模和以非木纖維為主的原料構成則是造成我省造紙企業污染治理未能取得根本性進展的原因。因此，對造紙企業進行整合，擴大生產規模，逐步淘汰年產量不足5萬噸的小型造紙企業；改善造紙原料構成，改進造紙黑液硅干擾處理技術；引進先進的造紙污水處理技術及設施；加大造紙污水處理技術科研攻關是促進我省造紙企業污染治理的主要出路。
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