[发明专利]一种精制棉制备及其污染物治理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种精制棉制备及其污染物治理的方法。属于制浆造纸或纺织领域。

背景技术

精制棉无毒、无味、易吸水的均匀疏松的白色絮状物，是制造醚类纤维素、硝化纤维素和醋酸纤维素的主要材料，精制棉的通式：(C₆H₁₀O₅)n。n表示纤维素的聚合度，广泛用于食品、医药、日化、塑料、电子、造纸、冶金、航空航天等众多领域，被誉为“特种工业味精”。

精制棉可用于制造醚类纤维素，主要生产各种添加剂和增稠剂，如制成产品添加剂，添加到食品、饮料中起抗沉淀剂、增稠剂，还可延长保质期；用于牙膏工业可作膏体成形剂，增强膏体的流变性；用于医药可做成膜物质，保证涂层，使药物缓解长效，以利于安全贮存；用于许多种集成电路，其基片上作导电性印刷油墨的胶粘剂；用于航天航空作火箭推进剂；用于塑料工业可制作纤维塑料如乒乓球，无线电壳、玩具、工具柄、箱盒等等，典型的衍生产品有羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)，羟丙基纤维素(HPC)，甲基纤维素(MC)，乙基羟乙基纤维素(EHEC)，羟乙基羧甲基纤维素(CMHEC)，羟丙基甲基纤维素(HPMC)，羟丁基纤维素(HBMC)，羧甲基羟乙基纤维素(HECMC)，氰乙基纤维素(CEC)，乙基纤维素(EC)等。还可用于制备纤维素酯类产品，包括硝化纤维素、酯酸纤维素、纤维素黄酸酯(粘胶)等，这些纤维素衍生物，可制造枪炮的发射药、硝基漆涂料、电影胶片等。以及目前纤维素塑料中应用最广泛的醋酸纤维素。至今在汽车、飞机、建筑、机械等领域都有其广泛的用途。

精制棉原料为天然植物纤维素纤维——棉短绒，棉短绒的纤维素含量高达90％以上，此外还含有少量的果胶(约1％)、蜡(约2％)、木素(2％～3％)、灰分(1％)等物质。精制棉生产的目的是降低和去除杂质，提高精制棉a-纤维素的含量，尽量破坏棉纤维的初生壁，制取粘度均匀、吸水性好、分散性好、反应性能好的成品；提高白度、纯度，控制粘度在成品要求范围。满足纤维素衍生物生产的要求。

烧碱法蒸煮后废液呈黑褐色，COD达5×10⁴mg/L以上，pH值高达13以上，色泽深。棉短绒浆黑液不适合燃烧法碱回收，治理难度较大，严重束缚了国内棉浆厂的发展，为此，一些发达国家及地区对棉短绒制浆工艺进行了大量深入的研究，先后开发了氧-碱法制浆、碱-过氧化氢法制浆及过氧化氢-氧碱法制浆等工艺，废液污染负荷得到显著降低，COD_Cr含量为2.5×10⁴mg/L，BOD₅含量为1.0×10⁴mg/L，pH值低于10，色泽也较浅，废液治理难度有所降低。尽管精制棉制浆工艺的进步使得污染物减少40％左右，但是由于精制棉企业规模相对较小，生产为间歇，产生的废液间歇排放，会对生化水处理系统产生冲击，使其处理效率大打折扣，要想达到现行的排放标准也非常困难。如何保证精制棉质量的同时进一步降低制备过程中污染物产生量，并对污染物进行有效利用，最终实现达标排放是本发明的出发点。

发明内容

为了克服精制棉企业规模相对较小，生产为间歇，产生的废液间歇排放，会对生化水处理系统产生冲击，使其处理效率大打折扣，要想达到现行的排放标准也非常困难等问题。本发明提供一种精制棉制备及其污染物的治理方法，采用原料深度净化减少进入系统杂质以降低药品的无效消耗及废液污染物的产生、废液循环回用降低废液量、采用新型的物化法替代生化处理废液克服系统冲击问题、废液处理产生的固废经高温好氧发酵制成复合肥实现综合利用。源头预防与末端治理相结合，解决精制棉制备及过程污染物综合利用和治理。

本发明提出的一种精制棉制备及其污染物治理的方法，具体解决方案如下：

(1)棉短绒的深度净化

采用机械打散机，将棉短绒、棉籽皮、棉桃壳、砂土及尘埃相互剥离，经筛孔为0.5cm的振动筛筛选，将粒径低于0.5cm的重质杂质筛选除去，再送往带有风罩的振动波纹传输带，波纹传输带的波纹深度为1cm，宽度为0.5cm，振幅为2～3cm；在振动筛未被去除的棉籽皮、棉桃壳及砂土会聚集在波纹传输带的波纹中被送往重杂收集仓，而振动过程尘埃会被上方风罩所收集。

可有效降低棉短绒灰分、棉籽壳及棉桃壳，清杂后的棉短绒，不仅可降低蒸煮过程烧碱的无效消耗，节约用碱量，同时还能使蒸煮废液的COD降低10％以上，另外，还可以降低成浆的尘埃度。

(2)棉短绒预浸渍及蒸煮