一種在化學紙漿廠處理液流的方法和系統的製作方法

2023-12-09 21:25:56 1

一種在化學紙漿廠處理液流的方法和系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種在化學紙漿廠處理液流的方法。該系統包括用於生產紙漿的煮製過程，至少一個用於洗滌所述紙漿的洗滌階段，至少一個用於漂白所述經過洗滌的紙漿的漂白階段，包括至少一個純化階段以純化流出物的廢水處理設施，包括至少一個純化階段的原水處理設施，該方法包括將包含部分來自廢水處理設施(40)的純化的流出物(45)和/或部分工藝用水(35)的液流輸送到所述原水處理設施(20)的至少一個純化階段中，用於在所述原水處理設施(20)的至少一個純化裝置中純化所述液流，以得到可再循環水(29)，使用所述可再循環水作為紙漿廠至少一個工藝過程和/或處理階段中的工藝用水。另外，本發明涉及用於在化學紙漿廠處理液流的系統，以及化學紙漿廠中原水處理設施的以下應用，用於純化工藝用水和/或純化來自廢水處理設施的流出物。
【專利說明】一種在化學紙漿廠處理液流的方法和系統發明領域
[0001]本發明涉及一種在化學紙漿廠處理液流的方法和系統。

【背景技術】
[0002]通常在廢水處理設施中處理化學紙漿廠的流出物，以減少對環境有害的化學物的量。存在許多促動因素來降低水的使用以及流出物的體積，例如供應原水的成本，可能受限的供水，節省能量，以及降低纖維和化學損耗的可能性。目前，紙漿廠通常建立在有非常嚴格環保要求的區域和環境中。例如，對化學紙漿廠使用的水的量有嚴格限制。因此，有可能由於水資源而無法在其它方面符合要求的地點建立紙漿廠。在許多情況中，需要更清潔的環境，要求紙漿廠生產的物質對環境的危害更小。因此，目前重要的是尋找一種方案，以發現更封閉的水循環方法。


【發明內容】

[0003]本發明揭示一種在化學紙漿廠處理液流的方法和系統。
[0004]在涉及化學紙漿廠生產過程的方案中，至少一部分的工藝用水和/或流出物被輸送到原水處理設施中。在原水處理設施的至少一個純化階段後，至少一部分的經過處理的水返回到紙漿生產過程中，重新用作工藝用水。在該申請中，所述在原水處理設施的至少一個純化階段中純化並重新用作工藝用水的水稱為可再循環水。該方案優選地以這樣的方式實施，使得幹擾工藝的物質不會在工藝過程中累積。
[0005]本發明的一些方面的特徵在獨立權利要求1、7和8中陳述。從屬權利要求中公開了本發明的各種實施方式。
[0006]優選地，依據本發明的化學紙漿廠包括:
[0007]-用於生產紙漿的煮製過程，
[0008]-至少一個洗滌階段，以洗滌生產的紙漿，
[0009]-至少一個漂白階段，以漂白經過洗滌的紙漿，
[0010]-廢水處理設施，以純化流出物，以及
[0011]-原水處理設施，其包括至少一個純化裝置以純化水流。
[0012]在有利的實施方式中，依據本發明的系統包括:
[0013]-至少一個木材加工裝置，
[0014]-粗漿製備裝置，其包括用於生產紙漿的煮製，洗滌，篩分和氧去木質階段，
[0015]-漂白裝置，其包括漂白階段以漂白所生產的紙漿，該漂白裝置可包括納氏(Nash)泵密封水和/或漂白濾液，
[0016]-化學回收裝置，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，其還產生鍋爐排水，以及
[0018]-蒸發器，其產生冷凝物。
[0019]另外，該系統可包括紙漿乾燥機。但是，該系統也可以不包括所述紙漿乾燥機。
[0020]依據本發明的方法優選地包括以下步驟:
[0021]輸送液流至所述原水處理設施的至少一個純化裝置，以在該原水處理設施的至少一個純化裝置中純化所述液流，從而得到可再循環水，所述液流包括:
[0022]-來自廢水處理設施的一部分流出物，以及/或者
[0023]-一部分工藝用水，
[0024]-使用所述可再循環水作為紙漿廠至少一個工藝過程中的工藝用水。
[0025]依據本發明的系統優選地包括:
[0026]-位於廢水處理設施和原水處理設施之間以及/或者位於製漿系統和原水處理設施之間的第一輸送管路，
[0027]-位於原水處理設施和製漿系統之間的第二輸送管路。
[0028]所述第一和/或第二輸送管路優選包括一個或多個泵和管道。
[0029]原水處理設施中的至少一個純化步驟優選包括至少一個過濾處理。在此情況中，優選使用至少一個砂濾器或至少一個多介質過濾器。
[0030]在本發明的一個優選實施方式中，通過現有的工藝階段進行純化處理。本發明可在具有以下過程或裝置的化學紙漿廠中實施:消化過程，至少一個漂白階段，化學回收，廢水處理設施，原水處理設施，以及各種本領域技術人員已知的反應器、容器、泵、混合器、過濾器等。
[0031]得益於本發明，可以提供一種能降低化學紙漿廠環境影響以及化學紙漿廠原水用量的系統。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]在下文中，結合附圖更詳細地描述本發明，其中:
[0033]圖1-5以簡化的示意圖顯示一些示例性實施方式。
[0034]發明詳沭
[0035]在本申請中，參考附圖1-5，其中使用以下附圖標記:
[0036]10 水系統，
[0037]11 預處理裝置，
[0038]15 來自水系統的原水，
[0039]20 原水處理設施，
[0040]21 原水輸入和瀑狀瀉落，
[0041]22 原水澄清器，
[0042]22a第一原水澄清器，
[0043]22b第二原水澄清器，
[0044]22c第二原水澄清器，
[0045]23 砂濾器或多介質過濾器，
[0046]23a第一砂濾器或多介質過濾器，
[0047]23b第二砂濾器或多介質過濾器，
[0048]23c第三砂濾器或多介質過濾器，
[0049]23d第四砂濾器或多介質過濾器，
[0050]23e第五砂濾器或多介質過濾器，
[0051]24 次級純化裝置，
[0052]29 可再循環水，
[0053]30 製漿系統，
[0054]35 來自製漿系統的工藝用水，
[0055]40 廢水處理設施，
[0056]41 厭氧反應器，
[0057]42 汙泥處理，和
[0058]45 來自廢水處理設施的純化的流出物。
[0059]在該申請中，術語「水系統「指原水源(也稱為新鮮水源)，例如海水源、河水源、湖水源或其它水源。
[0060]術語「原水處理設施」指新鮮水處理設施。
[0061 ] 術語「流出物處理設施」指廢水處理設施。
[0062]術語「ECF」指不含元素氯。
[0063]術語「TCF」指完全不含氯。
[0064]術語「NPE」指非過程兀素(non-process elements)。NPE是來自工藝設備,有時也來自木材、原水和化學物質的無機物質，它們不是方法過程所需要的。
[0065]術語「Adt」表示90%幹化學紙漿的空氣乾燥公噸數。
[0066]術語「流出物」表示廢水。將流出物輸送到用於純化過程的廢水處理設施。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。
[0067]術語「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。優選地，漂白流出物含有漂白濾出液。更優選地，漂白流出物由漂白濾出液組成。漂白濾出液含有酸性和/或鹼性物流。優選地，漂白流出物不含纖維。
[0068]術語「純化的流出物」指在廢水處理設施中純化的流出物。
[0069]術語「可再循環水」指在原水處理設施中純化的且清潔到足以重新用作工藝用水的工藝用水和/或純化的流出物。
[0070]術語「Ε0Ρ」指使用氧和過氧化物作為額外的化學物質進行的紙漿漂白過程中的鹼性萃取階段。
[0071]消防用水指通過用於洗滌各種對象以及在緊急情況下用於滅火的供水管路供應的水。
[0072]密封水是在真空泵中用於密封的水。
[0073]噴射冷凝器冷卻水是被導向與噴射冷凝器中的蒸汽直接接觸的水或者由於與蒸汽直接接觸產生的水。
[0074]重力分選臺是用於通過廢水處理中可滲透性帶(絲網)使汙泥脫水的裝置。重力分選臺噴淋水用於洗滌所述帶。
[0075]術語「低氯含量工藝用水」指具有低氯含量的工藝用水。優選地，低氯含量工藝用水的氯含量小於200mg/l，優選小於100mg/l。另外，低氯含量工藝用水優選地具有高固體含量，另外，它們優選含有纖維。在該申請中，如果工藝用水供應給原水處理設施，它們優選是所謂的低氯含量工藝用水。
[0076]在漂白的化學紙漿的生產中的煮製操作的一般目的是從輸送到消化器中的碎片中回收纖維，具體是利用化學物和加熱除去粘結纖維的木質素以及除去後面將導致方法過程中起泡和發生沉澱的木材提取物。因此，在製漿過程中常使用能溶解儘量多木質素和儘量少纖維素的化學物。通常，製造漂白的化學紙漿的方法包括製漿、洗滌、篩分、漂白和清潔階段。目前，硫酸鹽煮製是最常用的紙漿生產方法，也稱為牛皮紙煮製或製漿，其使用氫氧化鈉(NaOH)和硫化鈉(Na2S)的混合物。煮製方法可以基於包括一個消化器或數個消化器的間歇煮製或連續煮製。
[0077]煮製過程之後的粗漿處理優選包括洗滌過程，氧階段，以及篩分，隨後進行洗滌。通常，氧階段中最後的洗滌設備接受純度最高的洗液，以促進紙漿漂白，從該最後洗滌設備得到的濾液依據逆流洗滌原則用作洗液並稀釋使用。當從第一粗漿洗滌設備回收濾液時，可以將濾液向前直接輸送到黑液蒸發設備，或者可以用於消化器設備過程中用於稀釋和提換，然後以黑液流結束。在最後洗滌階段之後，可以將紙漿導向漂白過程。
[0078]使用漂白步驟來提高紙漿的亮度、清潔度和亮度穩定性。殘餘的木質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脫木質素，並且利用漂白化學物，以除去在煮製和氧階段後殘留在紙漿中的任何木質物，即殘餘木質素，這些木質素不會分解，溶解在煮製和氧階段中，而不會犧牲紙漿產量或纖維性質。而且，在漂白過程中，除去生色化合物，並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後在洗滌器上將溶解的木質素從紙漿中洗出。
[0079]為了漂白的目的，
[0080]-可使用氯(Cl2)、臭氧(O3)和/或過氧酸(Paa和Caa)與芳族木質素單元反應，以及/或者
[0081]-通常可使用二氧化氯(ClO2)和/或氧氣(O2)與具有游離酚羥基的木質素結構反應，以及/或者
[0082]-可使用次氯酸鹽⑶和/或過氧化氫(H2O2)與一些官能團反應。
[0083]但是，化學紙漿工業需要保持一種技術，其中在至少一個階段中用含氯的化學物對紙漿進行漂白，使得二氧化氯是紙漿廠漂白過程中的主要化學物。因此，有利的是至少將二氧化氯(C102)用於漂白目的。
[0084]漂白流出物通常是生物和化學氧消耗的一個重要源頭。例如，來自二氧化氯和/或氯的反應的含氯無機化合物和有機氯化合物可能保留在方法過程中。漂白過程將各種木質素化合物從纖維中分離，這些化合物以有機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行pH調節,並且用作己烯糖醒酸(hexenuronic acid)水解的主要化學物。在鹼性階段中，還可以使用氫氧化鈉進行PH調節和木質素萃取。除此之外，根據漂白順序，在漂白處理中可使用氧和/或過氧化物。但是，在元素分析中，它們應該是這樣的物質，即它們對例如純化過程的影響可以忽略不計。
[0085]在一個例子中，使用鹽酸進行pH調節，以及/或者使用二氧化硫和/或其它還原劑消除來自漂白過程的化學殘餘物，即消除未反應的漂白化學物。
[0086]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製漿過程接觸，但是木材加工水和一些來源於工藝溢流的通道水除外，它們與製漿過程接觸。因此，在其中累積的排出物主要是洩漏物和溢流，設備破裂導致的臨時排出物，設備的洗滌用水，來源於連續或間歇洗滌的織物(絲網和氈)或容器，來源於廢棄系統的洩漏物。
[0087]如上所述，粗漿處理包括至少一個洗滌過程。有利的是，粗漿處理包括:
[0088]-篩分過程，
[0089]-氧去木質階段，和
[0090]-在氧去木質階段之後的至少一個洗滌階段。
[0091]篩分過程可位於消化器吹掃之後，在洗滌過程中間或之後，或者在氧去木質階段之後。通常，這些過程階段之後是漂白過程，優選基於ECF技術，其包括具有一個或多個基於使用二氧化氯的漂白階段和使用其它已知漂白化學物的可能階段的紙漿漂白設施。有利的是，漂白工序包括至少一個鹼性階段，其中優選至少使用氧和/或過氧化物。還可以使用用於除去重金屬的臭氧階段、酸階段和螯合物階段。
[0092]依據本發明的方法至少包括用於生產紙漿的鹼性煮製過程，優選地使用ECF漂白的漂白設施(其中形成含氯流出物)，以及用於處理漂白設施流出物和/或在紙漿廠產生的其它流出物的流出物純化設施(廢水處理設施)。或者，可使用TCF漂白代替ECF漂白。
[0093]有利的是使用ECF漂白，其中所述漂白同時包括酸性階段和鹼性階段。ECF漂白包括所有這樣的漂白工序，即包括至少一個二氧化氯階段且在任何漂白階段中都不使用元素態氯。目前用於漂白紙漿的現代ECF漂白工藝通常由至少兩個、更有利的是至少三個漂白階段組成，所述漂白階段優選包括至少三個洗滌設備。如果在一個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。用於軟木的二氧化氯劑量通常為25-35kg/adt,用於硬木的二氧化氯劑量通常為20_30kg/adt。如果紙眾廠還要進一步減少有機氯化合物的量，則紙漿廠的方針通常是在紙漿廠內對其進行處理，而不是減少二氧化氯的使用。
[0094]紙漿廠通常包括化學回收設施，其包括通常具有串聯連接的蒸發設備的蒸發過程，化學回收鍋爐，從工藝過程中除去氯化物，以及用於生產煮製化學物的化學生產設施。
[0095]用於製備漂白的化學紙漿的至少部分閉合的循環系統適用於其中至少部分的水和其它化學物再循環和再利用的方法，從而最大程度地減少廢物處理。所述系統特別適用於最大程度地減少水性流出物，因此保護環境避免流出物處置的影響，而不會明顯危及工藝成本或可售產品的價值。氯、鉀、鈣、錳、矽、鋁、磷、鐵和鋇是漂白的化學紙漿廠中涉及的一些元素。
[0096]優選地，對廢水處理設施的至少一個流出物處理線提供生物處理。當有害有機物的比例下降時，生物處理是特別有效的，所述有害有機物主要包含漂白中分離的木質素化合物，半纖維素和來源於萃取的組分，它們構成漂白設施的流出物的主要部分。有許多來源於木材的化合物，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氫化合物。因為微生物僅將流出物的有機部分作為養分，所有無機物質，至少無機元素保留在流出物中。因此，經過生物處理的水，在例如通過沉降分離固體餾分和液體餾分後，從含有的有機組分方面來說，明顯比用其它方式處理的流出物更乾淨，但是由於它含有無機物質，通常必須將其從工藝過程中排出。
[0097]作為生物處理的補充或替代，純化階段可以是例如化學處理，其目的是通過沉澱除去例如金屬，由此部分有機物質也被除去。作為上述階段的替代或補充，可使用過濾技術，例如超濾和/或基於薄膜技術和/或滲透的方法。換言之，作為生物處理的補充或替代，可使用例如超濾膜、離子交換、化學沉澱、沉降、浮選和/或過濾來處理流出物。
[0098]圖1-5以簡化的示意圖顯示工藝用水循環的一些例子。該圖示出水系統10，位於原水處理設施20之前的任選的預處理裝置11，位於原水處理設施之後的任選的次級純化裝置24，製漿系統30，原水處理設施20，廢水處理設施40，所述原水處理設施20優選包括原水輸入和瀑狀瀉落21，原水澄清器22，22a-22c和砂濾器和/或多介質過濾器23，23a-23e，所述廢水處理設施40包括汙泥處理42和任選的厭氧反應器41。
[0099]所述原水處理設施20優選至少包括原水輸入和瀑狀瀉落21，原水澄清器22 (22a-22c)，砂濾器和/或多介質過濾器23 (23a_23e)。在原水處理設施20之前可能有預處理裝置11，以及/或者在原水處理設施20之後可能有次級純化裝置24。
[0100]如圖1所示，製漿系統30優選地至少包括用於生產紙漿的消化過程，用於洗滌所述紙漿的至少一個洗滌階段，以及包括至少一個漂白階段的漂白裝置。
[0101]如果純化的流出物流45的品質和/或工藝用水流35的品質足以接近原水流15的品質，純化的流出物流45和/或工藝用水流35優選直接與原水流15合併。另一方面，對於低品質的純化的流出物和工藝用水，需要進行額外的純化步驟。如果良好品質的原水被低品質水流汙染，則需要對整個水流進行強純化處理，而不是僅對少量低品質水流進行純化。因此，如果純化的流出物45和/或工藝用水35是低品質的，則優選在純化的流出物流45和/或工藝用水流35與原水流15相互合併之前，在預處理裝置11和/或原水處理設施20和/或次級純化裝置24的至少一個純化步驟中對其進行預處理。品質的區別包括COD和水的電導率水平，等等。
[0102]通常，從聞品質工藝用水到低品質工藝用水的順序如下:
[0103]_鍋爐水(最聞品質)，
[0104]-密封和消防用水，
[0105]-乾燥機，
[0106]-纖維加工線(Fibreline)/漂白，
[0107]-纖維加工線/粗漿，以及
[0108]-圓木洗漆(Logwashing)(最低品質)。
[0109]因此，包含圓木洗滌用水的工藝用水通常比包含鍋爐水的工藝用水需要更強的純化。
[0110]可再循環水29重新利用的地點或方法步驟對所需的純化步驟有影響。如果水的品質要求較低，在純化的流出物45和/或工藝用水35重新使用之前可能僅需對它們進行程度較輕的純化，當水品質的要求較高時，在純化的流出物和/或工藝用水重新使用之前需對它們進行強純化。
[0111]依據本發明，至少一部分純化的流出物45和/或工藝用水35在純化步驟後作為工藝用水的來源返回到原水處理設施20中。優選地，所述稱為可再循環水的水被輸送到至少部分地再用作冷卻水。作為替代或補充，可再循環水29優選地被輸送到至少部分地再用於去皮。作為替代或補充，可再循環水29優選地被輸送到至少部分地再用於圓木洗滌。作為替代或補充，可再循環水29優選地被輸送到至少部分地再用作消防用水。作為替代或補充，可再循環水29優選地被輸送到至少部分地再用作鍋爐水。作為替代或補充，可再循環水29優選地被輸送到至少部分地再用作紙漿乾燥機的噴淋水。作為替代或補充，可再循環水29優選地被輸送到至少部分地再用於漂白。作為替代或補充，可再循環水29優選地被輸送到至少部分地再用於化學回收。作為替代或補充，可再循環水29優選地被輸送到至少部分地再用作密封水。作為替代或補充，可再循環水29優選地被輸送到至少部分地再用作重力分選臺絲網的噴淋水。
[0112]優選地，一部分流出物從紙漿廠排出，該部分優選為4_15m3/ADt，更優選為4_8m3/ADt0在一個例子中，輸送到原水處理設施的純化的流出物的總量為2-15m3/ADt，更優選為最多 6m3/ADt。
[0113]優選地，要被輸送到原水處理設施20的工藝用水和/或純化的流出物被供應到原水處理設施的澄清器22或原水處理設施20的砂濾器或多介質過濾器23。純化的流出物45和/或工藝用水35可包含細菌、氯化物、無機化合物、高分子量木質素殘餘物和/或低分子量化合物，等等。因此，優選在原水處理設施20之前存在至少一個預處理裝置11，以減少雜質的量。在存在預處理裝置11的情況中，要被輸送到原水處理設施20的純化的流出物45和/或工藝用水35優選在預處理裝置11之後被輸送到原水處理設施20的澄清器22或原水處理設施20的砂濾器或多介質過濾器23。
[0114]預處理裝置11中實施的預處理步驟優選包括化學處理，例如沉澱階段，以除去有機和無機物質。作為替代或者補充，在預處理裝置11中實施的預處理步驟優選包括生物處理階段。作為替代或者補充，在預處理裝置11中實施的預處理步驟優選包括機械處理階段，例如粗過濾，浮選或澄清，以除去分離的顆粒。作為替代或者補充，在預處理裝置11中實施的預處理步驟優選包括水流的消毒階段。最優選地，預處理裝置11包括一個、兩個或三個上述階段。
[0115]優選地，在系統中存在至少一個包含池的預處理裝置11，所述池具有吸收金屬的設備，以減少系統中金屬的總量。
[0116]例如，可使用氧化劑如過乙酸、過氧化氫和/或臭氧實施至少一個預處理階段。作為替代或補充，例如，可使用可用於消毒(例如通過等離子體-電暈處理)的一種安排來實施至少一個預處理階段。
[0117]最優選地，至少在原水處理設施20的砂濾器或多介質過濾器23中處理工藝用水35和/或純化的流出物45。砂濾器或多介質過濾器23應該時常洗滌，以保持所述過濾器的效率。如果要在原水處理設施20中純化的水是髒的，則更應該頻繁地洗滌砂濾器或多介質過濾器23，這將增加所述處理的總成本。
[0118]因此，至少一個預處理裝置11優選使用化學物進行實施，以從所述純化的流出物流45和/或工藝用水流35中沉澱有機化合物和/或無機化合物。術語「有機化合物的絮凝」指使用化學沉澱方法降低流出物的COD和/或顏色。例如，COD可能由於木質素碎片而太聞。
[0119]因此，預處理裝置11優選包括至少一個絮凝階段。為了保持原水處理設施20的砂濾器和/或多介質過濾器23在至少一個預處理裝置11之後是儘可能乾淨的，絮凝處理很重要。如果在預處理裝置11中沒有絮凝處理或其它預處理階段，砂濾器和/或多介質過濾器23可能由於例如所述水流中可能存在的有機雜質而很快地變得太髒。用於絮凝階段的化學物可隨要清潔的水的不同而變化。
[0120]絮凝劑可包括例如帶有或不帶有電荷的長鏈有機聚合物(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:
[0121]-聚胺，
[0122]-聚(烯丙基胺)，
[0123]-聚(二烯丙基二甲基氯化銨)，
[0124]-聚(醯氨基胺)，
[0125]-聚(乙烯基甲醯胺)，
[0126]-聚(乙烯基吡咯烷酮)，
[0127]-聚(乙烯基乙醯胺)，
[0128]-聚(乙烯基甲基甲醯胺)，
[0129]-聚(乙烯基甲基乙醯胺)，
[0130]-聚(二甲基氨基丙基甲基丙烯醯胺)，
[0131]-聚(二甲基氨基乙基丙烯酸酯)，
[0132]-聚(二乙基氨基乙基丙烯酸酯)，
[0133]-聚(丙烯醯基乙基三甲基氯化銨)，
[0134]-聚(丙烯醯氨基丙基三甲基氯化銨)，
[0135]-聚(甲基丙烯醯氨基丙基三甲基氯化銨)，
[0136]-聚(丙烯醯胺)，聚(乙烯-亞胺)，
[0137]-聚(環氧乙烷)，
[0138]-聚(乙烯基吡啶)，
[0139]-海美溴銨(hexadimethrinbromide)，
[0140]-聚(二甲基胺-共-表氯醇)，
[0141]-聚(二甲基胺-共-表氯醇-共-乙二胺)，
[0142]-聚(醯氨基胺-表氯醇)或共聚物，
[0143]-N-乙烯基甲醯胺，
[0144]-烯丙基胺，
[0145]-二烯丙基二甲基氯化銨，
[0146]-N-乙烯基乙醯胺，
[0147]-N-乙烯基吡咯烷酮，
[0148]-N-甲基-N-乙烯基甲醯胺，
[0149]-N-甲基-N-乙烯基乙醯胺，
[0150]- 二甲基氨基丙基甲基丙烯醯胺，
[0151 ]- 二甲基氨基乙基丙烯酸酯，
[0152]- 二乙基氨基乙基丙烯酸酯，
[0153]-均聚形式和/或帶有支化結構的丙烯醯基乙基三甲基氯化銨或甲基丙烯醯氨基丙基三甲基氯化銨，和
[0154]-其它絮凝劑，其中聚合物的官能度是基於季銨基團，例如在基於澱粉的衍生物中。
[0155]優選地，丙烯醯胺和/或聚丙烯醯胺與所謂的DADMAC (二烯丙基二甲基氯化銨)一起使用。作為替代或補充，丙烯醯胺優選地與另一種丙烯醯胺一起反應，形成聚丙烯醯胺。
[0156]較佳地，絮凝劑包含聚胺。作為替代或補充，絮凝劑包含聚(二烯丙基二甲基氯化銨)(即聚DADMAC)。作為替代或補充，絮凝劑包含聚(醯氨基胺)(即PAA)。作為替代或補充，絮凝劑包含聚(乙烯基甲醯胺)(即PVAm)。作為替代或補充，絮凝劑包含聚(乙烯亞胺)(即PEI)。作為替代或補充，絮凝劑由均聚形式和/或帶有支化結構的形式組成，其中聚合物的官能度是基於季銨基團，例如在基於澱粉的衍生物中。在一個優選的實施方式中，兩種或三種、更優選四種、最優選五種上述絮凝劑一起使用。
[0157]作為絮凝劑的替代或補充，其它化合物如凝結劑和/或吸附劑可用於預處理階段11中。
[0158]凝結劑可包括鋁化合物。優選地，鋁化合物包括硝酸鋁。作為替代或補充，鋁化合物包括氯化鋁。作為替代或補充，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)。
[0159]作為替代或補充，凝結劑包括亞鐵化合物，例如FeCl2和/或FeS04。作為替代或補充，凝結劑包括正鐵化合物，例如FeCl3和/或Fe2 (SO4) 3。
[0160]吸附劑可包括例如粘土、膨潤土和/或滑石。
[0161]優選地，原水處理設施20包括至少兩個、更優選至少三個、最優選至少四個獨立的處理線。將在原水處理設施20中處理的工藝用水流35和/或純化的流出物流45可以被輸送到原水處理設施的至少一個處理線中。優選地，所述原水處理設施線中的一條或兩條可用於清潔工藝用水35和/或純化的流出物45。優選地，原水處理設施20中用於純化工藝用水35和/或純化的流出物45的所述至少一個處理線與原水源相互獨立，即該處理線優選僅用於純化工藝用水35和/或純化的流出物45。
[0162]在原水處理設施20中可對純化的流出物45和/或工藝用水35進行清潔處理，以減少流出物中含有的無機和/或有機雜質的總量。例如，可使用常規已知的方法測量C0D、TOC、BOD、AOX和/或固體百分含量，由此來量度上述總量。
[0163]表I中揭示了來自廢水處理設施的第二澄清器並且將被運輸到原水處理設施20的純化的流出物(即所謂的第二澄清器流出物)樣品中無機和/或有機雜質的含量。
[0164]表1.第二澄清器流出物，實施例
[0165]I%過處邱說明___丨"JM III.:勿
鋁，Al__mg/1<0,005
I P], Ba__mg/1 <0,05_.t:"j，Ca__mg/l 108_
鉻,Cr__mg/1 <0,002_
銅，Cu__mg/1<0,002
鐵，Fe__mg/10,097
鉀,K__mg/1 77,7_
錢，Mg__mg/1 12_
?ιιι?, Mn__in g/l 0,324_
韋內，Na__mg/1 857_
磷,P__mg/10,385
硫,S__mg/1 425_
矽,Si__mg/1 10,5_
氯化物__mg/1 243_
硫酸鹽__mg/1 1249_
草酸鹽總 It1-:__mg/1 0,4_
溶解的1V1:酸枕__mg/1 0,0_
磷酸鹽__mg/1 <0,3_
碳酸鹽__% 0,1_



iniiC/
有機碳總量,TOC__I__96_




ITiiiC/
無機碳總量，TIC_I廣 I 122_
[0166]在原水處理設施20中純化步驟之後，仍然有需要從包括純化的流出物45和/或工藝用水35的水中除去的化合物，然後才能稱之為可再循環水29。因此，在原水處理設施20中進行處理之後，包含工藝用水35和/或純化的流出物45的水流優選被輸送到用作工藝用水，或者被輸送到在次級純化步驟中利用次級純化裝置24進行清潔。
[0167]次級純化步驟24優選地包括消毒處理。作為替代或補充，次級純化步驟24優選包括離子交換處理。作為替代或補充，次級純化步驟24優選包括電滲析處理。作為替代或補充，次級純化步驟24優選包括滲透處理。作為替代或補充，次級純化步驟24優選包括滲析技術。作為替代或補充，次級純化步驟24優選包括反滲透處理。作為替代或補充,次級純化步驟24優選包括化學沉澱。作為替代或補充，次級純化步驟24優選包括納米過濾技術。
[0168]優選地，次級純化步驟包括一個、兩個、三個、四個或五個上述步驟。步驟數目越少，方法的成本越節省，但是步驟的數目越大，可再循環水29越乾淨。
[0169]優選地，一部分流出物首先在廢水處理設施40的第二澄清器中純化，然後在原水處理設施20的至少一個純化裝置中純化。廢水處理設施40通常包括第二澄清器，流出物通常由此輸送到水系統10。在本發明的一個有利實施方式中，至少一部分在廢水處理設施的第二澄清器中純化的流出物被輸送到原水處理設施20。優選地，至少一部分在廢水處理設施40的第二澄清器中純化的流出物被輸送到原水處理設施20的澄清器22。較佳地，至少50 %、更優選至少75 %、最優選至少90 %的廢水處理設施40的第二澄清器的濾出物在原水處理設施20的至少一個純化裝置中純化，然後該水在化學紙漿廠中重新用作工藝用水。作為替代或補充，被輸送到原水處理設施20的流出物可包含例如漂白濾出液。
[0170]一些工藝用水如密封水或雨水通常很乾淨。因此，不需要將這些物流與來自例如漂白或去皮階段的流出物混合。只有在這些水由於例如設備破損等原因而被汙染時，通常才應該將它們收集並輸送到廢水處理設施40中。因此，優選地是一部分工藝用水35被輸送到原水處理設施20，而無需在廢水處理設施40中進行處理。優選地，包含以下來源中的一種、兩種、三種或四種的工藝用水35至少部分地被回收，然後就未經處理而直接輸送到原水處理設施20，或者在預處理裝置11的至少一個階段中預清潔之後被輸送到原水處理設施20，即無需廢水處理設施中的純化步驟:
[0171 ]-密封水，例如來自回收鍋爐區域，納氏泵和/或脫鹽設施，
[0172]-來自乾燥機的水，
[0173]-雨水，和/或
[0174]-來自管道的纖維加工線用水。
[0175]在一個例子中，輸送到原水處理設施20的所述工藝用水的量為2_5m3/t。
[0176]優選地，在原水處理設施20中純化的工藝用水流35和/或純化的流出物流45，即可再循環水，至少部分地用於紙漿廠的工藝過程中。較佳地，可再循環水用於纖維加工線。作為替代或補充，可再循環水優選地用於化學回收。作為替代或補充，可再循環水優選地用作冷卻水。作為替代或補充，可再循環水優選地用作鍋爐水。作為替代或補充，可再循環水優選地用於圓木洗滌。作為替代或補充，可再循環水優選地用作消防用水。作為替代或補充，可再循環水優選地用作密封水。作為替代或補充，可再循環水優選地用作用於紙漿乾燥機的原水。作為替代或補充，可再循環水優選地用作用於重力分選臺絲網的噴淋水。
[0177]在一個例子中，純化的流出物45和/或工藝用水35作為可再循環水被輸送到重新用作工藝用水，而不與原水合併。
[0178]圖1顯示紙漿廠的一個例子。通常，在紙漿廠，將碎片和白液供應給用於紙漿煮製的消化器。在煮製後，經過煮製的紙漿(所謂的粗漿)被輸送到洗滌和氧處理階段。通常，熱水用於所述洗滌階段。將來自煮製操作的淺黑色液體從煮製操作輸送到蒸發階段，在此階段將一些水從淺黑色液體中除去，因此產生深黑色液體。從淺黑色液體回收的水，即來自蒸發的冷凝物，優選被輸送到洗滌階段或粗漿中。對在蒸發階段產生的深黑色液體進行處理，以得到綠液。進一步處理綠液，以得到可重新用於煮製的白液。從粗漿的洗滌和氧處理階段出來後，紙漿被輸送到漂白裝置。漂白裝置通常包括用於漂白紙漿的數個漂白階段。漂白裝置通常在漂白紙漿的同時產生酸性和鹼性流出物，這些流出物通常被輸送到廢水處理設施。經過漂白的紙漿通常被輸送到造紙廠或紙漿乾燥機。
[0179]圖2顯示本發明的一個有利實施方式，其中一部分的來自廢水處理設施40的經過純化的流出物被輸送到原水處理設施20，並重新用作工藝用水用於製漿裝置30。
[0180]原水處理設施20優選包括至少一個砂濾器和/或多介質過濾器。另外，原水處理設施優選包括至少一個澄清器。
[0181]優選地，至少一部分來自廢水處理設施40的經過生物和/或化學和/或機械純化的流出物在原水處理設施20的至少一個純化裝置中進一步純化。來自廢水處理設施40的流出物可以在不同於來自水系統10的原水的處理線中進行清潔，即純化的流出物在與原水處理設施20的原水不同的處理線中進一步純化。或者，來自廢水處理設施40的純化的流出物可以與來自水系統10的原水一起在原水處理設施20的至少一個純化階段中純化。
[0182]作為替代或者補充，有利的是至少一部分來自製漿系統30的工藝用水在原水處理設施20的至少一個純化階段中純化。該部分工藝用水可以在不同於來自水系統10的原水的純化處理線中清潔，即來自製漿系統30的工藝用水在與來自水系統10的原水相獨立的處理線中純化。或者，該工藝用水可以與所述原水一起在原水處理設施20的至少一個純化階段中純化。
[0183]圖3顯示一個例子，其中一部分在廢水處理設施40中純化的流出物45和/或一部分來自製漿系統30的工藝用水35被輸送到原水處理設施的第一澄清器22a中，然後該水流優選被輸送到砂濾器或多介質過濾器23。依據該例子，純化的流出物45和/或工藝用水35在不同於來自水系統10的原水15的處理線中純化。換言之，對純化的流出物流45和/或工藝用水流35和原水15使用不同的澄清器22和/或砂濾器23。在該例子中，在原水處理設施20中進行純化步驟後，優選將水流相互合併。優選地，該系統在原水處理設施20之前包括至少一個預處理裝置11，優選在廢水處理設施40和原水處理設施20之間包括至少一個預處理裝置11 (如圖4和5所示)。作為替代或補充，在原水處理設施20之後，但是在純化的水用作製漿系統30中的工藝用水之前，設置次級純化裝置24。
[0184]圖4顯示一個例子，其中一部分在廢水處理設施40中純化的流出物45和/或來自製漿系統30的工藝用水35被輸送到原水處理設施20的砂濾器或多介質過濾器23。依據該例子，純化的流出物45和/或工藝用水35與原水15在不同的處理線中純化，即它們使用獨立的純化設備。優選地，經過純化的流出物45和/或工藝用水35獨立於原水15利用砂濾器或多介質過濾器23進行純化，在所述過濾器中的純化步驟之後，水流相互合併。
[0185]依據圖4的系統優選地包括具有至少一個處理階段的預處理裝置11，該預處理裝置11設置在原水處理設施20之前。較佳地，預處理裝置11設置在廢水處理設施40與原水處理設施20之間。作為替代或補充，在原水處理設施20之後可以設置至少一個次級純化裝置24。
[0186]圖5顯示一個例子，其中一部分在廢水處理設施40中純化的流出物45和/或一部分來自製漿系統30的工藝用水35被輸送到原水處理設施20的原水澄清器22中。在該例子中，至少一部分原水15與純化的流出物45和/或工藝用水35在相同的原水處理設施20的處理線中進行純化。優選地，至少一部分純化的流出物45和/或一部分工藝用水35與至少一部分原水15用相同的澄清器22和/或相同的砂濾器或多介質過濾器23進行處理。因此，水流在所述原水處理設施20的至少一個純化裝置之前或者之中相互合併。
[0187]依據圖2的系統可以在原水處理設施20之前包括具有至少一個預處理階段的預處理裝置11，優選在廢水處理設施40和原水處理設施20之間包括該預處理裝置11。作為替代或補充，在原水處理設施20之後可以優選地設置至少一個次級純化裝置24。
[0188]本領域技術人員容易理解，本發明的不同實施方式可以應用於需要對紙漿廠的液流進行優化的環境中。因此，顯然本發明並不僅限於上述實施方式，而是可以在所附權利要求的範圍內進行修改。
【權利要求】
1.一種在化學紙漿廠處理液流的方法，該系統包括: -用於生產紙漿的煮製過程， -至少一個用於洗滌所述紙漿的洗滌階段， -至少一個用於漂白經過洗滌的紙漿的漂白階段， -廢水處理裝置，其包括至少一個純化階段，以純化流出物，以及 -原水處理設施，其接收來自水系統的原水流，並包括至少一個純化階段， 其中，所述方法包括: -將包含部分來自化學紙漿廠的廢水處理設施(40)的純化的流出物(45)和/或部分工藝用水(35)的液流輸送到所述原水處理設施(20)的至少一個純化階段中，用於在所述原水處理設施(20)的至少一個純化裝置中純化所述液流，以得到可再循環水(29)，在原水處理設施中與純化原水流(15)相獨立的純化線路中進行純化所述液流的操作， -使用所述可再循環水作為紙漿廠至少一個工藝過程和/或處理階段中的工藝用水。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述原水處理設施(20)包括至少一個砂濾器和/或至少一個多介質過濾器，所述方法包括: -在原水處理設施(20)的砂濾器和/或多介質過濾器中純化所述液流。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，至少一部分的純化的工藝用水重新用於以下用途中的至少一種: -纖維加工線， -化學回收， -作為冷卻水， -作為鍋爐水， -圓木洗漆， -作為消防用水， -作為密封水， -作為紙漿乾燥機的原水，或 -作為重力分選臺絲網的噴淋水。
4.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，所述工藝用水流(35)包括以下水中的至少一種: -密封水， -來自乾燥機的水， -雨水，和 -來自管道的纖維加工線用水。
5.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，液流(45)包括來自化學紙漿廠廢水處理設施(40)的澄清器的純化的流出物。
6.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，液流(45)包括在化學紙漿廠廢水處理設施(40)中純化的漂白濾出液。
7.一種在化學紙漿廠處理液流的系統，該系統包括: -用於生產紙漿的消化設備， -用於洗滌紙漿的洗滌設備， -用於漂白紙漿的漂白設備， -用於純化流出物的廢水處理設施，以及 -原水處理設施，其用於將原水流從水系統輸送到處理線，並純化部分工藝用水和/或來自化學紙漿廠廢水處理設施的純化的流出物， 該系統還包括: -從化學紙漿廠的廢水處理設施(40)到原水處理設施(20)和/或從製漿系統(30)到原水處理設施(20)的第一輸送管路， -從原水處理設施(20)到製漿系統的第二輸送管路， 所述第一輸送管路與原水處理設施(20)中獨立於原水流處理線的處理線連接，以獨立於原水流的方式對部分工藝用水和/或純化的流出物進行純化。
8.化學紙漿廠中原水處理設施的應用，用於以獨立於原水處理的方式來對工藝用水和/或來自化學紙漿廠廢水處理設施的流出物進行純化。
【文檔編號】D21C11/00GK104169494SQ201380014159
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年3月12日 優先權日:2012年3月12日
【發明者】S·薩雷拉, M·裡斯託萊南, O·林皮寧, K·維蒂科, T·瓦蒂阿, M·J·阿格拉瑞比爾, V·費爾南德斯, E·哈西寧 申請人:芬歐匯川集團