趙保生
(新鄉白鷺化纖集團公司, 河南 453011 )

　　摘要 根據粘膠纖維生產特點和“以廢治廢”原則，采用酸析工藝對高濃度棉漿黑液水進行處理，具有投資少、處理成本低，COD削減明顯等特點。
　　關鍵詞 酸析、棉漿黑液水、COD。

　　酸析是處理木漿黑液的傳統工藝，其主要過程是：在黑液中加入酸性水，將PH值調至2-3，使黑液中難以降解的木質素還原，以礬花形式析出，然后用物理方法進行固液分離，以實現COD的降解和堿木素的回用。
　　在粘膠纖維生產過程中，形成的廢水主要包括：棉漿粕生產過程中形成的不同濃度的混合黑液廢水（COD含量4200mg/l，含堿2.4g/l，PH值14以上）、粘膠長絲生產過程中形成的濃酸廢水（H2SO4含量5g/l左右）、短絲二浴水(H2SO4含量18g/l左右)粘膠廢水（COD含量900mg/l，PH值13以下）、及輕度酸性廢水（含酸量300—900mg/l，鋅25mg/l，COD200mg/l，PH值小于3）及輕度污染水。
　　粘膠纖維生產企業排放的主要污染負荷來自棉漿蒸煮黑液，根據污水處理“以污治污，分而治之，大幅度削減COD”的原則。正確使用酸析工藝，將棉漿蒸煮黑液高濃度、高效率提取并單獨處理，最大限度降低排污負荷。可以有效降低處理成本。

1 酸析化驗室試驗：

1.1 取50ml濃黑液COD含量67000mg，用不同量濃硫酸滴加結果分析：

表1 結果分析 濃硫酸用量 1.2ml 1.3ml 1.4ml 1.5ml 過濾后COD 35400 mg/l 34000 mg/l 33600 mg/l 32600 mg/l 去除率 47% 49% 50% 51%

1.2 取COD含量為65760mg/L黑液水，用蒸餾水稀釋為不同濃度，然后分別用廢酸水（二浴水H2SO4含量28g/l）對不同濃度黑液酸析結果分析

表2 結果分析 序號 黑液
(ml) COD
(mg/l) 色度
(倍) 廢酸水
(ml) PH COD
(Mg/l) COD去除率
% 色度
(倍) 1 50 65760 18000 70 2-4 12480 54 400 2 50 50000 18000 50 2-4 11520 54 400 3 50 40000 18000 50 2-4 10400 49 333 4 50 32880 18000 35 2-4 8800 55 250 5 50 20000 18000 20 2-4 6880 51 333 6 50 10000 18000 10 2-4 4080 51 180 7 50 5000 18000 5 2-4 2400 47 180 8 50 3000 18000 3 2-4 1420 50 160

1.3 取COD含量為65760mg/L黑液水，用蒸餾水稀釋為不同濃度，然后分別用廢酸水（長絲生產廢酸水H2SO4含量5g/）對不同濃度黑液酸析結果分析：

表3 用廢酸水（l）對不同濃度黑液酸析結果分析 序號 黑液
(ml) COD
(mg/l) 色度
(倍) 廢酸水
(ml) PH COD
(Mg/l) COD去除率
% 色度
(倍) 1 50 65760 18000 300 2-4 4200 55 220 2 50 50000 18000 250 2-4 3920 53 220 3 50 40000 18000 200 2-4 3880 52 220 4 50 32880 18000 164 2-4 3680 52 200 5 50 20000 18000 100 2-4 2760 58 200 6 50 10000 18000 50 2-4 2460 51 200 7 50 5000 18000 25 2-4 1520 54 200 8 50 3000 18000 15 2-4 339 51 170

1.4按照酸性水（廢酸水H2SO4含量5g/l左右）酸析黑液—黑液中和酸析上清液結果分析：

表4 結果分析 黑液 用酸水調至PH值2-3 用黑液調至PH值7-8 消減結果 COD含量
mg/l 毫升數
ml COD總量
(mg) 所需酸水量
ml COD含量
mg/l COD總量
mg 所需黑液水量 COD含量
Mg/l COD總量
mg 酸析黑液：中和黑液 COD消減率 50000 50 2500 250 3920 1176 50 10502 3676 50：50 53% 20000 50 1000 100 2760 414 50 7070 1414 50:50 58% 3000 50 150 15 339 22 50 1496 172 50:50 51%

2 試驗分析

2.1從以上報表可以看出：酸析工藝可以明顯削減黑液廢水中COD含量。COD去除率與黑液濃度有直接關系。根據粘膠纖維企業棉漿黑液水組成，去除率在27%--51%范圍內。酸析工藝對高濃度黑液處理十分有效。
2.2 從實驗室分析可以看出使用酸析工藝完全實現了“以廢治廢”原則，沒有增加任何生產成本。
2.3 根據“分而治之”的原則。對不同濃度黑液水可以采用不同酸析方法處理。

3 對年產25000噸棉漿粕的粘膠纖維企業污水處理酸析工藝設計

3.1 高濃度提取棉漿蒸煮黑液
　　按照使用單螺旋擠漿機每組兩臺串聯使用，黑液提取率85%，對年產25000噸棉漿粕企業，每天可提取高濃度黑液（COD50000g/l）562噸。
3.2 對濃度特別高（50000mg/L）的黑液，可以用濃度比較高的硫酸（如短絲生產過程中產生的二浴水H2SO4含量18g/l）集中處理，以大大降低處理費用。按去除率40%計算,COD削減量可達10噸
3.3 對低濃度用長絲生產過程中產生的濃酸性水（H2SO4含量5g/l）酸析去除，然后用原黑液中和。可以看出采用酸析工藝，可以對1/2黑液進行酸析，用1/2自身黑液進行中和。按去除率40%,水量5000噸、COD含量2000mg/l計算,COD削減量可達2噸
3.4 如需要加大酸析量，可用堿液進行酸析后中和。COD削減量可達4噸
3.5 酸析后低濃度黑液再進一步進行生化處理。

4 工藝設計

4.1 工藝流程圖

4.2 COD消減圖解

4.3 統計結果

表5 對部分黑液水酸析 總量 高濃度酸析 低濃度部分酸析 合計 18噸 10T 2T 12T

表6 對全部黑液水酸析 總量 高濃度酸析 低濃度全部酸析 合計 18噸 10T 4T 14T

5 可行性分析

5.1 從以上分析可以看出，酸析工藝在棉漿黑液處理過程中起著十分重要的作用。對棉漿黑液部分酸析，COD削減量占總量的67%。全部酸析，COD削減量占總量的78%
5.2 酸析工藝很好克服了生化處理工藝提出的更高要求和運行費用。
5.3 對COD高濃度黑液酸析后不采用酸析后加絮凝沉淀劑，析出物在沉淀池沉淀后用離心沉降脫水機脫水處理。
5.4 由于酸析工藝去除的是難以生化部分，酸析后的黑液在生化過程中，將大大提高生化系統處理效率。

6 存在問題

6.1 進一步提高酸析去除率
　　為進一步提高酸析去除率，可考慮酸析后，投入高分子絮凝沉淀劑。
　　用912WG高分子絮凝沉淀劑進行投加試驗：

表7 序號 黑液
ml COD
mg/l 色度
倍 廢酸水
ml PH 加絮凝沉淀劑 COD
Mg/l COD
去除% 色度 1 20 47000 5200 42 2-3 3 8000 47.2 500 2 100 50000 5100 180 2-3 11 9500 46.8 500 3 250 50000 5000 450 2-1 25 9000 49.6 500

6.2酸析并非可以無限制提高COD去除率
　　由于酸析處理的是黑液中的木質素,而且隨著COD 含量的降低去除率將明顯降低,因此對COD含量特別低的黑液,則不可采用酸析工藝,必須通過生化處理以進一步降低COD負荷。

---

作者簡介 趙保生，男，1966年6月3日生，大學本科，現任新鄉白鷺化纖集團污水處理車間主任。
通信地址 新鄉白鷺化纖集團污水處理車間、郵編453011電話（0373）3978920。