一種在化學(xué)紙漿廠處理液流的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在化學(xué)紙漿廠處理液流的方法。該系統(tǒng)包括用于生產(chǎn)紙漿的煮制過程，用于洗滌紙漿的至少一個(gè)洗滌階段，用于漂白紙漿的至少一個(gè)漂白階段，廢水處理設(shè)施(40)，原水處理設(shè)施(30)，以及木材加工裝置(50)，該方法包括將至少一部分低氯含量工藝用水輸送到化學(xué)紙漿廠以重新用作工藝用水。另外，本發(fā)明涉及用于處理化學(xué)紙漿廠液流的系統(tǒng)，以及低氯含量工藝用水在化學(xué)紙漿廠的應(yīng)用。
【專利說明】一種在化學(xué)紙漿廠處理液流的方法和系統(tǒng)發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種在化學(xué)紙漿廠處理液流的方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]通常在廢水處理設(shè)施中處理化學(xué)紙漿廠的流出物，以減少對環(huán)境有害的化學(xué)物的量。存在許多促動因素來降低水的使用以及流出物的體積，例如供應(yīng)原水的成本，可能受限的供水，節(jié)省能量，以及降低纖維和化學(xué)品損耗的可能性。目前，紙漿廠通常建立在有非常嚴(yán)格環(huán)保要求的區(qū)域和環(huán)境中。例如，對化學(xué)紙漿廠使用的水的量有嚴(yán)格限制。因此，有可能由于水資源而無法在其它方面符合要求的地點(diǎn)建立紙漿廠。在許多情況中，需要更清潔的環(huán)境，要求紙漿廠生產(chǎn)的物質(zhì)對環(huán)境的危害更小。因此，目前重要的是尋找一種方案，以發(fā)現(xiàn)更具封閉性的水循環(huán)方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明揭示一種在化學(xué)紙漿廠處理液流的方法和系統(tǒng)。依據(jù)本發(fā)明，提供次級水循環(huán)，其優(yōu)選包括低氯含量工藝用水或由低氯含量工藝用水組成。
[0004]目前，來自化學(xué)紙漿廠的全部流出物流通常一起被處理。本發(fā)明提供一種方案，通過將工藝用水的最純凈部分分離和循環(huán)來減少紙漿廠流出物的總量。這樣就可以重新利用這些工藝用水流而無需在廢水處理設(shè)施中進(jìn)行處理，因此該方案是節(jié)省成本的。
[0005]本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的目標(biāo)是產(chǎn)生獨(dú)立的低氯含量的次級水循環(huán)，這樣有助于水的利用，如果只需要程度較輕的純化，則可以用節(jié)省成本的純化方法純化該循環(huán)。
[0006]優(yōu)選地，該系統(tǒng)包括:
[0007]-用于煮制紙漿的消化處理，
[0008]-至少一個(gè)洗滌階段，以洗滌所述紙漿，
[0009]-至少一個(gè)漂白階段，以漂白所述紙漿，
[0010]-廢水處理設(shè)施，以及
[0011]-原水處理設(shè)施。
[0012]在一個(gè)優(yōu)選的例子中，依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括:
[0013]-至少一個(gè)木材加工裝置，
[0014]-粗漿制備裝置，其包括用于生產(chǎn)紙漿的煮制，洗滌，篩分和氧去木質(zhì)階段，
[0015]-漂白裝置，其包括漂白階段以漂白所生產(chǎn)的紙漿，該漂白裝置優(yōu)選包括納氏(Nash)泵密封水和/或漂白濾出液，
[0016]-化學(xué)回收裝置，其可包括噴射冷凝器冷卻水和/或真空泵密封水，
[0017]-回收鍋爐，其還產(chǎn)生鍋爐排出水，以及
[0018]-蒸發(fā)器，其產(chǎn)生冷凝物。
[0019]另外，該系統(tǒng)可包括紙漿干燥機(jī)。但是，該系統(tǒng)也可以不包括所述紙漿干燥機(jī)。
[0020]優(yōu)選地，依據(jù)本發(fā)明的方法包括以下步驟:
[0021]-至少一部分低氯含量工藝用水從紙漿廠輸出，
[0022]-該低氯含量工藝用水循環(huán)到紙漿廠，用作工藝用水。
[0023]優(yōu)選地，至少一部分低氯含量工藝用水被輸送到均化槽和/或池，然后重新用作紙漿廠的工藝用水。
[0024]低氯含量工藝用水的氯含量優(yōu)選小于200mg/l，更優(yōu)選小于100mg/l。作為補(bǔ)充或替代，低氯含量工藝用水的Ca含量優(yōu)選小于200mg/l,更優(yōu)選小于100mg/l。優(yōu)選地,低氯含量工藝用水的PH為6.5-10。
[0025]優(yōu)選地，低氯含量工藝用水流包含來自管道的纖維加工線工藝用水。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水流優(yōu)選包含來自黑液蒸發(fā)和回收過濾區(qū)域的密封水。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水流優(yōu)選包含來自脫鹽設(shè)施的密封水。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水流優(yōu)選包含來自干燥機(jī)的廢棄物(rejects)。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水流優(yōu)選包含來自干燥機(jī)的槽溢流。
[0026]優(yōu)選地，低氯含量工藝用水流至少部分地用作消防用水管線中的洗滌水和/或消防用水管線中的密封水。
[0027]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，低氯含量工藝用水流先被純化，然后才重新用作紙漿廠的工藝用水。優(yōu)選地，通過化學(xué)方法和/或機(jī)械方法對低氯含量工藝用水流進(jìn)行純化。優(yōu)選地，低氯含量工藝用水流先通過以下技術(shù)中的至少一種進(jìn)行純化，然后才重新用作工藝用水:
[0028]-化學(xué)絮凝技術(shù)，
[0029]-澄清技術(shù)，
[0030]-砂濾技術(shù)和
[0031]-兩種或三種上述技術(shù)的組合。
[0032]優(yōu)選地，在原水處理設(shè)施中實(shí)施純化。作為替代或補(bǔ)充，可通過包括機(jī)械或化學(xué)純化裝置的純化裝置實(shí)施所述純化。
[0033]本發(fā)明可在具有以下過程或裝置的化學(xué)紙漿廠中實(shí)施:消化過程，至少一個(gè)漂白階段，化學(xué)回收，以及各種本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的反應(yīng)器、容器、泵、混合器、過濾器等。
[0034]得益于本發(fā)明，能夠提供一種具有以下能力的系統(tǒng):
[0035]-能降低化學(xué)紙漿廠的環(huán)境影響，
[0036]-能降低化學(xué)紙漿廠的原水用量，和
[0037]-能降低紙漿廠中產(chǎn)生的流出物的量。
[0038]本發(fā)明的一些方面的特征在獨(dú)立權(quán)利要求1、9和10中陳述。從屬權(quán)利要求中公開了本發(fā)明的各種實(shí)施方式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]在下文中，結(jié)合附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中:
[0040]圖1-2以簡化的示意圖顯示一些示例性實(shí)施方式。
[0041]發(fā)明詳沭
[0042]在本申請中，參考附圖1-2，其中使用以下附圖標(biāo)記:
[0043]10低氯含量工藝用水，
[0044]20包含漂白流出物的流出物，
[0045]30原水處理設(shè)施，
[0046]40廢水處理設(shè)施，
[0047]41重力分選臺，
[0048]50木材處理裝置，
[0049]60消防和密封用水，以及
[0050]70包括至少一個(gè)機(jī)械純化階段和/或至少一個(gè)化學(xué)純化階段的純化裝置。該純化裝置可包括例如澄清器。
[0051]術(shù)語“低氯含量工藝用水”指具有低氯含量的工藝用水。優(yōu)選地，低氯含量工藝用水的氯含量小于200mg/l，優(yōu)選小于100mg/l。另外，低氯含量工藝用水優(yōu)選地具有高固體含量，另外，它們優(yōu)選含有纖維。
[0052]術(shù)語“流出物”表示廢水。將流出物輸送到用于純化過程的廢水處理設(shè)施。流出物可包括例如漂白流出物和灰浸出吹掃物(ash leaching purge).另外,流出物可含有木材加工流出物。
[0053]術(shù)語“漂白流出物”指來自文中所述的漂白裝置和洗滌步驟的流出物。優(yōu)選地，漂白流出物含有漂白濾出液。更優(yōu)選地，漂白流出物由漂白濾出液組成。漂白濾出液含有在漂白階段中產(chǎn)生的酸性和/或堿性物流。優(yōu)選地，漂白流出物不含纖維。
[0054]術(shù)語“原水處理設(shè)施”指新鮮水處理設(shè)施。
[0055]術(shù)語“流出物處理設(shè)施”指廢水處理設(shè)施。
[0056]術(shù)語“ECF”指不含元素氯。
[0057]術(shù)語“TCF”指完全不含氯。
[0058]術(shù)語“ESP”表示靜電除塵器。
[0059]術(shù)語“可再循環(huán)水”指清潔到足以重新用作工藝過程中工藝用水的工藝用水?？稍傺h(huán)水可以在原水處理設(shè)施30和/或至少一個(gè)純化裝置70中純化。
[0060]術(shù)語“Ε0Ρ”指使用氧和過氧化物作為額外的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行的紙漿漂白過程中的堿性萃取階段。
[0061]術(shù)語“NPE”指非過程兀素(non-process elements).NPE是來自工藝設(shè)備,有時(shí)也來自木材、原水和化學(xué)物質(zhì)的無機(jī)物質(zhì)，它們不是方法過程所需要的。
[0062]術(shù)語“次級水循環(huán)”指包含不被輸送到廢水處理設(shè)施的低氯含量工藝用水的工藝用水循環(huán)。
[0063]術(shù)語“Adt”表示90%干化學(xué)紙漿的空氣干燥公噸數(shù)。
[0064]消防用水指通過用于洗滌各種對象以及在緊急情況下用于滅火的供水管線供應(yīng)的水。
[0065]密封水是在真空泵中用于密封的水。
[0066]噴射冷凝器冷卻水是被導(dǎo)向與噴射冷凝器中的蒸汽直接接觸的水或者由于與蒸汽直接接觸產(chǎn)生的水。
[0067]重力分選臺是用于通過廢水處理中可滲透性帶使污泥脫水的裝置。重力分選臺噴淋水用于洗滌所述帶。
[0068]在漂白的化學(xué)紙漿的生產(chǎn)中的煮制操作的一般目的是從輸送到消化器中的碎片中回收纖維，具體是利用化學(xué)物和加熱除去粘結(jié)纖維的木質(zhì)素以及除去后面將導(dǎo)致方法過程中起泡和發(fā)生沉淀的木材提取物。因此，在制漿過程中常使用能溶解盡量多木質(zhì)素和盡量少纖維素的化學(xué)物。通常，制造漂白的化學(xué)紙漿的方法包括制漿、洗滌、篩分、漂白和清潔階段。目前，硫酸鹽煮制是最常用的紙漿生產(chǎn)方法，也稱為牛皮紙煮制或制漿，其使用氫氧化鈉(NaOH)和硫化鈉(Na2S)的混合物。煮制方法可以基于包括一個(gè)消化器或數(shù)個(gè)消化器的間歇煮制或連續(xù)煮制。
[0069]煮制過程之后的粗漿處理優(yōu)選包括洗滌過程，氧階段，以及篩分，隨后進(jìn)行洗滌。通常，氧階段中最后的洗滌設(shè)備接受純度最高的洗液，以促進(jìn)紙漿漂白，從該最后洗滌設(shè)備得到的濾液依據(jù)逆流洗滌原則用作洗液并稀釋使用。當(dāng)從第一粗漿洗滌設(shè)備回收濾液時(shí)，可以將濾液向前直接輸送到黑液蒸發(fā)設(shè)備，或者可以用于消化器設(shè)備過程中用于稀釋和提換，然后以黑液流結(jié)束。在最后洗滌階段之后，可以將紙漿導(dǎo)向漂白過程。
[0070]使用漂白步驟來提高紙漿的亮度、清潔度和亮度穩(wěn)定性。殘余的木質(zhì)素是影響顏色的主要因素，因此必需將其除去或使其變亮。通常，漂白紙漿的目的是繼續(xù)脫木質(zhì)素，并且利用漂白化學(xué)物，以除去在煮制和氧階段后殘留在紙漿中的任何木質(zhì)物，即殘余木質(zhì)素，這些木質(zhì)素不會分解，溶解在煮制和氧階段中，而不會犧牲紙漿產(chǎn)量或纖維性質(zhì)。而且，在漂白過程中，除去生色化合物，并將其氧化為無色化合物。通常，漂白的重要部分是在漂白階段后在洗滌器上將溶解的木質(zhì)素從紙漿中洗出。
[0071]為了漂白的目的，
[0072]-可使用氯(Cl2)、臭氧(O3)和/或過氧酸(Paa和Caa)與芳族木質(zhì)素單元反應(yīng)，以及/或者
[0073]-通?？墒褂枚趸?ClO2)和/或氧氣(O2)與具有游離酚羥基的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)反應(yīng)，以及/或者
[0074]-可使用次氯酸鹽⑶和/或過氧化氫(H2O2)與一些官能團(tuán)反應(yīng)。
[0075]但是，化學(xué)紙漿工業(yè)需要保持一種技術(shù)，其中在至少一個(gè)階段中用含氯的化學(xué)物對紙漿進(jìn)行漂白，使得二氧化氯是紙漿廠漂白過程中使用的主要化學(xué)物。因此，有利的是至少將二氧化氯(ClO2)用于漂白目的。
[0076]漂白流出物通常是生物和化學(xué)氧消耗的一個(gè)重要源頭。例如，來自二氧化氯和/或氯的反應(yīng)的含氯無機(jī)化合物和有機(jī)氯化合物可能保留在方法過程中。漂白過程將各種木質(zhì)素化合物從纖維中分離，這些化合物以有機(jī)分子的形式保留在流出物中。另外，在漂白階段中可使用硫酸進(jìn)行pH調(diào)節(jié),并且用作己烯糖醒酸(hexenuronic acid)水解的主要化學(xué)物。在堿性階段中，還可以使用氫氧化鈉進(jìn)行PH調(diào)節(jié)和木質(zhì)素萃取。除此之外，根據(jù)漂白順序，在漂白處理中可使用氧和/或過氧化物。但是，在元素分析中，它們應(yīng)該是滿足以下條件的物質(zhì):即它們對例如純化過程的影響可以忽略不計(jì)。
[0077]在一個(gè)例子中，使用鹽酸進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，以及/或者使用二氧化硫和/或其它還原劑除去來自漂白過程的化學(xué)殘余物，即除去未反應(yīng)的漂白化學(xué)物。
[0078]紙漿廠不僅有漂白流出物，還有工藝用水，例如冷卻水，密封水，廢棄流(rejectflows)、通道水、設(shè)備的洗滌用水、雨水以及木材加工水。所述工藝用水通常不與制漿過程接觸，但是木材加工水和一些來源于工藝溢流的通道水除外，它們與制漿過程接觸。因此，在其中累積的排出物主要是泄漏物和溢流，設(shè)備破裂導(dǎo)致的臨時(shí)排出物，設(shè)備的洗滌用水，來源于連續(xù)或間歇洗滌的織物(絲網(wǎng)和氈)或容器，來源于廢棄系統(tǒng)的泄漏物。
[0079]如上所述，粗漿處理包括至少一個(gè)洗滌過程。有利的是，粗漿處理包括:
[0080]-篩分過程，
[0081]-氧去木質(zhì)階段，和
[0082]-在氧去木質(zhì)階段之后的至少一個(gè)洗滌階段。
[0083]篩分過程可位于消化器吹掃之后，在洗滌過程中間或之后，或者在氧去木質(zhì)階段之后。通常，這些過程階段之后是漂白過程，優(yōu)選基于ECF技術(shù)，其包括具有一個(gè)或多個(gè)基于使用二氧化氯的漂白階段和使用其它已知漂白化學(xué)物的可能階段的紙漿漂白設(shè)施。有利的是，漂白工序包括至少一個(gè)堿性階段，其中優(yōu)選至少使用氧和/或過氧化物。還可以使用用于除去重金屬的臭氧階段、酸階段和螯合物階段。
[0084]依據(jù)本發(fā)明的方法至少包括用于生產(chǎn)紙漿的堿性煮制過程，優(yōu)選地使用ECF漂白的漂白設(shè)施(其中形成含氯流出物)，以及用于處理漂白設(shè)施流出物和/或在紙漿廠產(chǎn)生的其它流出物的流出物純化設(shè)施(廢水處理設(shè)施)?；蛘撸墒褂肨CF漂白代替ECF漂白。
[0085]有利的是使用ECF漂白，其中所述漂白同時(shí)包括酸性階段和堿性階段。ECF漂白包括所有這樣的漂白工序，即包括至少一個(gè)二氧化氯階段且在任何漂白階段中都不使用元素態(tài)氯。目前用于漂白紙漿的現(xiàn)代ECF漂白工藝通常由至少兩個(gè)、更有利的是至少三個(gè)漂白階段組成，所述漂白階段優(yōu)選包括至少三個(gè)洗滌設(shè)備。如果在一個(gè)漂白階段中使用二氧化氯，則最常用的劑量為5_15kg act.Cl/adt紙漿。用于軟木的二氧化氯劑量通常為25-35kg/adt,用于硬木的二氧化氯劑量通常為20_30kg/adt。如果紙衆(zhòng)廠還要進(jìn)一步減少有機(jī)氯化合物的量，則紙漿廠的方針通常是在紙漿廠內(nèi)對其進(jìn)行處理，而不是減少二氧化氯的使用。
[0086]紙漿廠通常包括化學(xué)回收設(shè)施，其包括通常具有串聯(lián)連接的蒸發(fā)設(shè)備的蒸發(fā)過程，化學(xué)回收鍋爐，從工藝過程中除去氯化物，以及用于生產(chǎn)煮制化學(xué)物的化學(xué)生產(chǎn)設(shè)施。
[0087]用于制備漂白的化學(xué)紙漿的至少部分閉合的循環(huán)系統(tǒng)適用于其中至少部分的水和其它化學(xué)物再循環(huán)和重新利用的方法，從而最大程度地減少廢物處理。所述系統(tǒng)特別適用于最大程度地減少水性流出物，因此保護(hù)環(huán)境避免受到流出物處置的影響，而不會明顯危及工藝成本或可售產(chǎn)品的價(jià)值。氯、鉀、鈣、錳、硅、鋁、磷、鐵和鋇是漂白的化學(xué)紙漿廠中涉及的一些元素。
[0088]優(yōu)選地，對廢水處理設(shè)施的至少一個(gè)流出物處理線提供生物處理。當(dāng)有害有機(jī)物的比例下降時(shí)，生物處理是特別有效的，所述有害有機(jī)物主要包含漂白中分離的木質(zhì)素化合物，半纖維素和來源于萃取的組分，它們構(gòu)成漂白設(shè)施的流出物的主要部分。有許多來源于木材的化合物，這些化合物中的一部分是氯化的，而一部分是低分子量的碳?xì)浠衔?。因?yàn)槲⑸飪H將流出物的有機(jī)部分作為養(yǎng)分，所有無機(jī)物質(zhì)，至少無機(jī)元素保留在流出物中。因此，經(jīng)過生物處理的水，在例如通過沉降分離固體組分和液體組分后，從含有的有機(jī)組分方面來說，明顯比用其它方式處理的流出物更干凈，但是由于它含有無機(jī)物質(zhì)，通常必須將其從工藝過程中排出。
[0089]圖1顯示紙漿廠的一個(gè)例子。通常，在紙漿廠，將碎片和白液供應(yīng)給用于紙漿煮制的消化器。在煮制后，經(jīng)過煮制的紙漿(所謂的粗漿)被輸送到洗滌和氧處理階段。通常，熱水用于所述洗滌階段。將來自煮制操作的淺黑色液體從煮制操作輸送到蒸發(fā)階段，在此階段將一些水從淺黑色液體中除去，因此產(chǎn)生深黑色液體。從淺黑色液體回收的水，即來自蒸發(fā)的冷凝物，優(yōu)選被輸送到洗滌階段或粗漿中。對在蒸發(fā)階段產(chǎn)生的深黑色液體進(jìn)行處理，以得到綠液。進(jìn)一步處理綠液，以得到可重新用于煮制的白液。從粗漿的洗滌和氧處理階段出來后，紙漿被輸送到漂白裝置。漂白裝置通常包括用于漂白紙漿的數(shù)個(gè)漂白階段。漂白裝置通常在漂白紙漿的同時(shí)產(chǎn)生酸性和堿性流出物，這些流出物通常被輸送到廢水處理設(shè)施。經(jīng)過漂白的紙漿通常被輸送到造紙廠或紙漿干燥機(jī)。
[0090]圖2以簡化的示意圖顯示次級水循環(huán)的一個(gè)例子。例如，該例子可在依據(jù)圖1的紙漿廠中實(shí)施。圖2顯示低氯含量工藝用水流10，包含漂白流出物的流出物20，原水處理設(shè)施30，廢水處理設(shè)施40，重力分選臺41，木材處理裝置50，消防和密封水流60，以及任選的純化裝置70。
[0091]至少一個(gè)純化裝置70可以位于原水處理設(shè)施30之前，以及/或者位于原水處理設(shè)施30之后。
[0092]所述原水處理設(shè)施30優(yōu)選至少包括原水輸入和瀑狀瀉落，原水澄清器，砂濾器和/或多介質(zhì)過濾器。優(yōu)選地，原水處理設(shè)施30包括至少兩個(gè)、更優(yōu)選至少三個(gè)、最優(yōu)選至少四個(gè)獨(dú)立的處理線。如果低氯含量工藝用水流10在原水處理設(shè)施30中進(jìn)行處理，則可以將其輸送到原水處理設(shè)施30的任何所述純化階段中。
[0093]低氯含量工藝用水流10可以在不同于來自于水系統(tǒng)的原水的處理線中進(jìn)行清潔。在此情況中，低氯含量工藝用水流10在與原水相獨(dú)立的原水處理設(shè)施30的處理線中純化?；蛘撸吐群抗に囉盟?0可以與來自水系統(tǒng)10的原水一起在原水處理設(shè)施30的至少一個(gè)處理線中純化。但是，優(yōu)選地，原水處理設(shè)施30中用于純化低氯含量工藝用水流10的處理線與原水源相互獨(dú)立，即該至少一個(gè)處理線優(yōu)選僅用于純化低氯含量工藝用水流10。
[0094]依據(jù)本發(fā)明，一部分工藝用水優(yōu)選在程度較輕的純化后被分離和重新利用。由于該次級水循環(huán)，在工藝用水內(nèi)部存在循環(huán)。換言之，并不是所有的工藝用水都輸送到廢水處理設(shè)施40，而是一部分工藝用水在該過程中重新利用。得益于該次級水循環(huán)，可以減少紙漿廠的原水消耗。
[0095]優(yōu)選地，將灰處理廢棄流與來自漂白的酸性和堿性物流合并，形成流出物流20。如果EOP濾出液用于木材加工50，則來自木材加工裝置50的液流優(yōu)選被輸送到包含漂白流出物的流出物流20。否則，來自木材加工裝置50的液流優(yōu)選被輸送到低氯含量工藝用水流
10。包含漂白流出物的流出物流20優(yōu)選被輸送到廢水處理設(shè)施40。
[0096]優(yōu)選將消防和密封用水導(dǎo)向低氯含量工藝用水流10。作為補(bǔ)充或替代，來自纖維加工線的包含來自管道的水的水流優(yōu)選被導(dǎo)向低氯含量工藝用水流10。
[0097]優(yōu)選地，該系統(tǒng)包括純化裝置70，其包括用于純化低氯含量工藝用水流10的至少一個(gè)機(jī)械純化階段和/或至少一個(gè)化學(xué)純化階段。優(yōu)選地，純化裝置70是用于除去懸浮固體的澄清器。
[0098]如果使用純化裝置70，則在機(jī)械或化學(xué)純化裝置70中純化的水優(yōu)選至少部分地被導(dǎo)向原水處理設(shè)施30。作為替代或補(bǔ)充，在機(jī)械或化學(xué)純化裝置70中純化的水優(yōu)選被導(dǎo)向紙漿廠重新用作工藝用水。但是，該工藝用水必須是可再循環(huán)的，即如果在所述純化單元的處理之后不使用原水處理設(shè)施或任何其它純化裝置，在純化裝置70之后已經(jīng)清潔到足以用作工藝用水。
[0099]優(yōu)選地，至少一部分低氯含量工藝用水10在純化裝置70和/或原水處理設(shè)施30中純化，以得到可再循環(huán)水，所述可再循環(huán)水之后可重新用于工藝過程。
[0100]優(yōu)選地，次級水循環(huán)是來自基本純的部分的獨(dú)立的水流，即低氯含量工藝用水。低氯含量工藝用水優(yōu)選包括來自管道的纖維加工線工藝用水，優(yōu)選包括納氏泵密封水，纖維加工線工藝用水的總量為例如0-5m3/Adt，更優(yōu)選為l-3m3/Adt。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水優(yōu)選包括來自回收鍋爐和/或脫鹽設(shè)備區(qū)域的密封水和排出水，總量為例如O-1mVAdt，更優(yōu)選為0.1-0.5m3/Adt。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水優(yōu)選包括來自黑液蒸發(fā)設(shè)施的密封水，總量為例如0-lm3/Adt，更優(yōu)選為0.1 - 0.5m3/Adt。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水優(yōu)選包括來自干燥機(jī)的槽溢流和/或廢棄物，總量為例如最多3m3/Adt，更優(yōu)選最多為0.1mVAdt0作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水優(yōu)選包括苛性化噴射冷凝器冷卻水，總量為例如最多4m3/Adt，更優(yōu)選為1- 2m3/Adt。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水優(yōu)選包括木材加工工藝用水，總量為例如最多2m3/Adt，更優(yōu)選為1- 2m3/Adt。
[0101]優(yōu)選地，低氯含量工藝用水包含兩種或三種、更優(yōu)選四種或五種、最優(yōu)選五種或六種上述水源。
[0102]最優(yōu)選地，低氯含量工藝用水包含纖維加工線工藝用水/或密封水。
[0103]優(yōu)選地，所有上述低氯含量工藝用水中的至少50%或至少60%、更優(yōu)選至少70%或至少80%、最優(yōu)選至少90%或至少95%的無需在廢水處理設(shè)施中的純化處理就可重新用作工藝用水。
[0104]優(yōu)選地，對于低氯含量工藝用水10，存在至少一個(gè)儲存裝置，例如均化槽和/或池。消防和密封用水60通常不需要槽，這些水可以例如通過管道輸送而無需任何儲存裝置。
[0105]低氯含量工藝用水優(yōu)選在純化裝置70和/或原水處理設(shè)施30中任選的純化步驟之前已經(jīng)具有低NPE含量。
[0106]優(yōu)選地，低氯含量工藝用水流在任何純化步驟之前已經(jīng)具有以下特征:
[0107]-Cl含量低于200mg/l，更優(yōu)選Cl小于100mg/l，
[0108]-Ca含量低于200mg/l,更優(yōu)選Ca小于100mg/l,
[0109]-硫酸鹽含量低于1，500mg/l,更優(yōu)選低于1，000mg/l,
[0110]-水的pH值為6.5-10，以及
[0111]-COD值低于1200mg/l或低于1100mg/l，更優(yōu)選低于1000mg/l或低于800mg/l，最優(yōu)選低于500mg/l。
[0112]例如，為了降低低氯含量工藝用水流的硫酸鹽含量和/或COD值，需要進(jìn)行純化步驟，這是因?yàn)榈吐群抗に囉盟髟谥匦掠米鞴に囉盟畷r(shí)優(yōu)選具有以下特征:
[0113]-Cl 含量低于 200mg/l,
[0114]-Ca 含量低于 110mg/l,
[0115]-硫酸鹽含量低于200mg/l,
[0116]-COD 值低于 10mg/1，
[0117]-水的pH 為 6.5-10，以及
[0118]-高猛酸鉀使用量小于25mg/l。
[0119]低氯含量工藝用水10和包含漂白流出物的流出物20的Cl、Ca和COD值明顯不同，另外，低氯含量工藝用水10和廢水處理設(shè)施的純化的廢水的Cl、Ca和COD值也明顯不同。特別是，低氯含量工藝用水10的氯含量明顯不同于流出物20的氯含量，也明顯不同于廢水處理設(shè)施中純化的廢水的氯含量。例如，對于漂白流出物，在廢水量為15m3/Adt的紙漿廠的NPE含量可以如下:
[0120]-Cl 含量約為 350mg/l，和
[0121]-Ca 含量約為 110mg/l，
[0122]而對于在廢水處理設(shè)施中純化的廢水，相同情況下的NPE含量如下:
[0123]-Cl 含量約為 440mg/l，和
[0124]-Ca 含量約為 150mg/l。
[0125]漂白流出物的COD值通常約為2500_3000mg/l，因此需要降低該值，通常通過生物純化的方法進(jìn)行。而且，漂白流出物的PH明顯不同于低氯含量工藝用水10，漂白流出物的PH通常約為4。但是，根據(jù)流出物的堿度或酸度，pH值自然變化。通常，因?yàn)樗嵝云诪V出液的量通常較大，所以合并的流出物流是酸性的。
[0126]低氯含量工藝用水10根據(jù)它們的COD含量至少被分為兩股物流。在較低COD的部分中，COD含量優(yōu)選為最多600mg/l，例如40_600mg/l。在一個(gè)例子中，比其它部分具有更高COD的低氯含量工藝用水10被輸送到額外的純化處理中，例如，來自木材處理的工藝用水，其中COD可為1300mg/l，以及/或者來自紙漿干燥裝置的工藝用水，其中COD可為800mg/L.
[0127]優(yōu)選地，為了在低氯含量工藝用水10中實(shí)現(xiàn)低氯含量，以下部分不包括在低氯含量工藝用水中，而是被導(dǎo)向流出物20和/或廢水處理設(shè)施40:
[0128]-ESP灰浸出吹掃物(ash leaching purge)和/或其它灰處理廢棄物,通常包含極高的氯含量，和
[0129]-木材加工工藝用水，前提是EOP漂白濾出液用于木材加工。
[0130]低氯含量工藝用水流10優(yōu)選至少部分的循環(huán)重新利用于用于洗滌目標(biāo)的消防用水管線(例如，量為2m3/Adt)和/或用于密封目標(biāo)的消防用水管線。
[0131]作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水流優(yōu)選循環(huán)重新利用于廢水處理設(shè)施的重力分選臺噴淋器，例如，量為0.7m3/Adt。
[0132]作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水流優(yōu)選循環(huán)重新利用于木材加工，例如，量為1.2m3/Adt。該物流的堿性pH優(yōu)選用于木材加工裝置，否則從木材中溶出的組分可能造成那里的環(huán)境酸度過高。
[0133]作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水流優(yōu)選用于對噴射冷凝器中的冷卻水進(jìn)行苛性化。
[0134]在一個(gè)例子中，為了獲得可再循環(huán)水，用節(jié)省成本的純化方法處理要循環(huán)的低氯含量工藝用水。優(yōu)選地，低氯含量工藝用水的純化包括化學(xué)絮凝階段、澄清階段、砂濾階段和/或消毒階段如uv、H2O2或O3處理。
[0135]作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水的至少一個(gè)純化階段包括用稱為約翰遜篩分方法(Johnson Screens method)的利用磁鐵礦進(jìn)行的絮凝階段。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水的至少一個(gè)純化階段包括微濾階段。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水的至少一個(gè)純化階段包括氧化階段。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水的至少一個(gè)純化階段包括超濾階段。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水的至少一個(gè)純化階段包括納米過濾階段。作為替代或補(bǔ)充，低氯含量工藝用水的至少一個(gè)純化階段包括另一個(gè)化學(xué)和/或機(jī)械純化階段。優(yōu)選地，低氯含量工藝用水的純化包括一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)上述階段。
[0136]用于化學(xué)絮凝階段的絮凝劑可包括例如帶有或不帶有電荷的長鏈有機(jī)聚合物(陽離子、陰離子或非離子聚合物或它們的鹽)。較佳地，絮凝劑包含以下化合物中的至少一種，例如一種、兩種、三種、四種、五種或六種:
[0137]-聚胺，
[0138]-聚(烯丙基胺)，
[0139]-聚(二烯丙基二甲基氯化銨)，
[0140]-聚(酰氨基胺)，
[0141]-聚(乙烯基甲酰胺)，
[0142]-聚(乙烯基吡咯烷酮)，
[0143]-聚(乙烯基乙酰胺)，
[0144]-聚(乙烯基甲基甲酰胺)，
[0145]-聚(乙烯基甲基乙酰胺)，
[0146]-聚(二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺)，
[0147]-聚(二甲基氨基乙基丙烯酸酯)，
[0148]-聚(二乙基氨基乙基丙烯酸酯)，
[0149]-聚(丙烯酰基乙基三甲基氯化銨)，
[0150]-聚(丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨)，
[0151]-聚(甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨)，
[0152]-聚(丙烯酰胺)，聚(乙烯-亞胺)，
[0153]-聚(環(huán)氧乙烷)，
[0154]-聚(乙烯基吡啶)，
[0155]-海美溴銨(hexadimethrinbromide)，
[0156]-聚(二甲基胺-共-表氯醇)，
[0157]-聚(二甲基胺-共-表氯醇-共-乙二胺)，
[0158]-聚(酰氨基胺-表氯醇)或共聚物，
[0159]-N-乙烯基甲酰胺，
[0160]-烯丙基胺，
[0161]-二烯丙基二甲基氯化銨，
[0162]-N-乙烯基乙酰胺，
[0163]-N-乙烯基吡咯烷酮，
[0164]-N-甲基-N-乙烯基甲酰胺，
[0165]-N-甲基-N-乙烯基乙酰胺，
[0166]- 二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺，
[0167]- 二甲基氨基乙基丙烯酸酯，
[0168]- 二乙基氨基乙基丙烯酸酯，
[0169]-均聚形式和/或帶有支化結(jié)構(gòu)的丙烯?；一谆然@或甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨，
[0170]和
[0171]-其它絮凝劑，其中聚合物的官能度是基于季銨基團(tuán)，例如在基于淀粉的衍生物中。
[0172]在優(yōu)選的例子中，丙烯酰胺和/或聚丙烯酰胺與所謂的DADMAC(二烯丙基二甲基氯化銨)一起使用。作為替代或補(bǔ)充，丙烯酰胺優(yōu)選地與另一種丙烯酰胺一起反應(yīng)，形成聚丙烯酰胺。
[0173]較佳地，絮凝劑包含聚胺。作為替代或補(bǔ)充，絮凝劑包含聚(二烯丙基二甲基氯化銨)(即聚DADMAC)。作為替代或補(bǔ)充，絮凝劑包含聚(酰氨基胺)(即PAA)。作為替代或補(bǔ)充，絮凝劑包含聚(乙烯基甲酰胺)(即PVAm)。作為替代或補(bǔ)充，絮凝劑包含聚(乙烯亞胺)(即PEI)。作為替代或補(bǔ)充，絮凝劑由均聚形式和/或帶有支化結(jié)構(gòu)的形式組成，其中聚合物的官能度是基于季銨基團(tuán)，例如在基于淀粉的衍生物中。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，兩種或三種、更優(yōu)選四種、最優(yōu)選五種上述絮凝劑一起使用。
[0174]作為絮凝劑的替代或補(bǔ)充，其它化合物如凝結(jié)劑和/或吸附劑可用于純化階段。
[0175]凝結(jié)劑可包括鋁化合物。優(yōu)選地，鋁化合物包括硝酸鋁。作為替代或補(bǔ)充，鋁化合物包括氯化鋁。作為替代或補(bǔ)充，鋁化合物包括明礬和它們的聚合形式，例如聚硝酸鋁(PAN)、聚氯化鋁(PAC)和/或聚硫酸鋁(PAS)。
[0176]作為替代或補(bǔ)充，凝結(jié)劑包括亞鐵化合物，例如FeCl2和/或FeS04。作為替代或補(bǔ)充，凝結(jié)劑包括三價(jià)鐵化合物，例如FeCl3和/或Fe2 (SO4) 3。
[0177]吸附劑可包括例如粘土、膨潤土和/或滑石。
[0178]優(yōu)選地，將灰處理廢棄流(優(yōu)選包含灰浸出吹掃物)輸送到流出物流20。優(yōu)選地，來自漂白的酸性和堿性物流也被輸送到流出物流20。該流出物流2優(yōu)選被導(dǎo)向廢水處理設(shè)施40。在一個(gè)例子中，由于要輸送到廢水處理設(shè)施的流出物的數(shù)量和品質(zhì)，例如由于較低體積的濃縮負(fù)載，特別是具有高COD的低分子量組分，將廢水處理設(shè)施中現(xiàn)有的需氧處理進(jìn)行改變。優(yōu)選地，依據(jù)本發(fā)明的廢水處理設(shè)施包括:
[0179]-厭氧反應(yīng)器+需氧處理，或
[0180]-厭氧反應(yīng)器+膜生物反應(yīng)器。
[0181]本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，本發(fā)明的不同實(shí)施方式可以應(yīng)用于需要對紙漿廠的液流進(jìn)行優(yōu)化的環(huán)境中。因此，顯然本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施方式，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行修改。
【權(quán)利要求】
1.一種在化學(xué)紙漿廠處理液流的方法，該系統(tǒng)包括: -用于生產(chǎn)紙漿的煮制過程， -至少一個(gè)用于洗滌所述紙漿的洗滌階段， -至少一個(gè)用于漂白所述紙漿的漂白階段， -廢水處理設(shè)施(40)， -原水處理設(shè)施(30)，以及 -木材加工裝置(50)， 其中，所述方法包括: -將低氯含量工藝用水根據(jù)它們的COD含量分為至少兩股物流， -將至少一部分低氯含量工藝用水輸送到化學(xué)紙漿廠，以重新用作工藝用水。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括:將具有較高COD含量的低氯含量工藝用水輸送到額外的純化處理。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在具有較高COD含量的低氯含量工藝用水中，COD含量超過600mg/l。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述低氯含量工藝用水包含以下所列中的至少一種: -來自管道的纖維加工線工藝用水， -來自回收鍋爐區(qū)域的密封水， -來自回收鍋爐區(qū)域的排出水， -來自脫鹽設(shè)施的密封水， -來自蒸發(fā)設(shè)施的密封水， -來自干燥機(jī)的廢棄物， -來自干燥機(jī)的槽溢流， -苛性化噴射冷凝器冷卻水，或 -木材加工工藝用水。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，低氯含量工藝用水的Cl含量低于 200mg/l,優(yōu)選低于 10mg/1。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，低氯含量工藝用水的Ca含量低于 200mg/l,優(yōu)選低于 10mg/1。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，低氯含量工藝用水的pH為6.5-10。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一部分的低氯含量工藝用水被輸送到在紙漿廠的以下設(shè)施中使用: -消防用水管線，用于洗滌目標(biāo)， -消防用水管線，用于密封目標(biāo)， -廢水處理設(shè)施，用于重力分選臺噴淋器， -木材加工裝置，或 -噴射冷凝器，作為苛性化冷卻水。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括: -將化學(xué)紙漿廠的灰處理廢棄流輸送到將在廢水處理設(shè)施(40)中處理的流出物流(20)。
10.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述低氯含量工藝用水流在至少一個(gè)純化階段中利用以下技術(shù)中的至少一種進(jìn)行純化，然后重新用作工藝用水: -化學(xué)絮凝技術(shù)， -澄清技術(shù)， -過濾技術(shù)， -消毒技術(shù)， -微濾技術(shù)， -氧化技術(shù)， -超濾技術(shù)，或 -納米過濾技術(shù)。
11.一種在化學(xué)紙漿廠處理液流的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括: -用于煮制紙漿的消化設(shè)備， -用于洗滌紙漿的洗滌設(shè)備， -漂白設(shè)備， -廢水處理設(shè)施(40)， -原水處理設(shè)施(30)，以及 -木材加工裝置(50)， 其中，該系統(tǒng)還包括: -適合將至少一部分低氯含量工藝用水輸送到化學(xué)紙漿廠的至少一個(gè)處理階段的設(shè)備。
12.低氯含量工藝用水在化學(xué)紙漿廠的至少一個(gè)以下設(shè)施中的應(yīng)用: -消防用水管線，用于洗滌和/或密封目的， -廢水處理設(shè)施的重力分選臺，用于噴淋水， -木材加工裝置，用于洗滌目的，或 -噴射冷凝器，用于苛性化冷卻水； 所述化學(xué)紙漿廠包括: -用于煮制紙漿的消化設(shè)備， -用于洗滌紙漿的洗滌設(shè)備， -漂白設(shè)備， -廢水處理設(shè)施(40)， -原水處理設(shè)施(30)，以及 -木材加工裝置(50)。
【文檔編號】D21C11/00GK104169493SQ201380014049
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月12日
【發(fā)明者】K·維蒂科, S·薩雷拉, T·瓦蒂阿, V·費(fèi)爾南德斯, M·J·阿格拉瑞比爾, M·里斯托萊南, O·林皮寧 申請人:芬歐匯川集團(tuán)