專利名稱：在化學(xué)紙漿廠處理液體流的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在化學(xué)紙漿廠處理和利用液體流的方法，其中將洗滌濾液在所述化學(xué)紙漿廠的流出物設(shè)備純化，所述流出物設(shè)備至少包括生物純化。
背景技術(shù)：
在過去數(shù)年期間，化學(xué)紙漿廠的規(guī)模大幅増加，如今天生產(chǎn)I百萬噸/a的紙漿廠是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)模的紙漿廠，并且似乎紙漿廠規(guī)模的增加不會(huì)停止。在紙漿廠規(guī)模增加的同時(shí)，所述エ廠正在被建設(shè)在具有非常嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)法規(guī)的區(qū)域和環(huán)境內(nèi)。例如，エ廠的用水量正在被不斷地限制。因?yàn)樗謦◤S規(guī)模的增加，該エ廠每ー噸紙漿使用的水量的微小降低絕不會(huì)降低該エ廠的用水量，但是隨著生產(chǎn)規(guī)模増加，所述量被補(bǔ)償回到相同的水平。在其中所述エ廠根本不具有充足可利用水量的國家中，這種發(fā)展尤其是困難的。在這種情況下， 在其它的生產(chǎn)要求容易滿足的地方修建エ廠是根本不可能的，只是因?yàn)樗Y源，修建エ廠是不可能的。另外，在許多區(qū)域，希望以如下方式獲得更清潔的環(huán)境，所述方式為所述エ廠產(chǎn)生的物質(zhì)對(duì)環(huán)境毒害較小。因此，有必要尋找用于找到閉合程度越來越高的エ藝的方案。含氯化學(xué)品已經(jīng)以多種不同的形式在生產(chǎn)化學(xué)紙漿的整個(gè)過程中使用，其中已知最多的是元素氯Cl2、ニ氧化氯ClO2和次氯酸鹽NaOCl或CaOCl。含氯化學(xué)品還已經(jīng)以次氯酸的形式在漂白中使用，但在使用中沒有保持持久應(yīng)用。另ー方面，化學(xué)紙漿エ業(yè)希望牢固地維持如下技術(shù)，其中將紙漿用含氯化學(xué)品漂白，使得ニ氧化氯是所述エ廠漂白エ藝的主要的化學(xué)品。多年來對(duì)于在漂白流出物中降低有機(jī)氯化合物量的壓カ已經(jīng)導(dǎo)致出現(xiàn)如下觀點(diǎn)首先放棄氯和次氯酸鹽的使用，和另外使用氧階段將在浸煮后紙漿的K值，對(duì)于軟木，從30的水平降低至10-15水平，和對(duì)于硬木，從16-20的水平降低至10-13的水平。在二十世紀(jì)九十年代，目標(biāo)也是放棄ニ氧化氯的使用，并且許多エ廠轉(zhuǎn)向使用全無氯(TCF)的漂白技術(shù)，其中二氧化氯的使用也被完全無氯漂白化學(xué)品，例如臭氧和過氧化物所替代。采用這種技術(shù)，可能避免所有的含氯化學(xué)品，但另一方面，許多造紙商不滿意不用氯化學(xué)品制造的紙漿的性質(zhì)。因此，對(duì)于涉及所述エ廠的閉合的所有方案的邊際條件是ニ氧化氯仍用作漂白化學(xué)品。因此，在過去數(shù)年間，ニ氧化氯作為漂白化學(xué)品的主導(dǎo)地位甚至已經(jīng)獲得更大的動(dòng)力，并且甚至最近的研究或エ業(yè)經(jīng)驗(yàn)也沒有設(shè)法去動(dòng)搖它的地位，但是通常，只有少數(shù)例夕卜，整個(gè)紙漿エ業(yè)已經(jīng)批準(zhǔn)了使用ニ氧化氯作為漂白中的關(guān)鍵化學(xué)品。因此，如果エ廠要進(jìn)一歩降低有機(jī)氯化合物的量，則該エ廠的目標(biāo)首先并且最重要的將是在所述エ廠內(nèi)部消除它們和處理它們，而不是減少ニ氧化氯的使用。用于漂白紙漿的現(xiàn)代ECF漂白通常由至少三個(gè)漂白階段和三個(gè)洗滌設(shè)備形成。在特殊情況下，可能僅僅有兩個(gè)洗滌設(shè)備，但這種應(yīng)用是少見的。ECF漂白覆蓋了所有這種漂白序列，其具有至少ー個(gè)ニ氧化氯階段并且其在任何漂白階段中不使用元素氯。因?yàn)橛捎诩垵{質(zhì)量的原因次氯酸鹽的使用僅限于生產(chǎn)ー些特殊紙漿，例如溶解紙漿，次氯酸鹽同樣被認(rèn)為不能在ECF紙漿的生產(chǎn)中使用，但是它并未被完全被排除。另外，所述漂白序列包含一個(gè)堿階段，其中使用的另外的化學(xué)品目前通常是氧、過氧化物或者這兩者。進(jìn)ー步地，現(xiàn)代的漂白可以使用臭氧、各種類型的酸階段以及用于移除重金屬的螯合階段。在文獻(xiàn)中，用如下字母描述所述漂白階段0=氧脫木素D= ニ氧化氯階段H=次氯酸鹽階段C=氯化階段 E=堿提取階段EO=使用氧作為另外化學(xué)品的堿提取階段EP=使用過氧化物作為另外化學(xué)品的堿提取階段EOP (PO)=使用氧和過氧化物作為另外化學(xué)品的堿提取階段P=堿過氧化物階段A=酸水解階段，除去己烯糖醛酸的階段a=紙漿酸化階段Z=臭氧階段PAA=過こ酸階段，酸過氧化物階段在本專利申請(qǐng)中，化學(xué)品的量以及其它的量都基于ー噸風(fēng)干紙漿(adt紙漿，SP90%干燥化學(xué)紙漿的風(fēng)干公噸)給出。當(dāng)漂白被稱作ECF漂白時(shí)，在漂白序列中使用的ニ氧化氯的量大于5kg act. Cl/adt紙衆(zhòng)。如果在ー個(gè)漂白階段中使用ニ氧化氯,最通常地,所述劑量在5_15kg act. Cl/adt之間。該劑量涉及活性氯，由此當(dāng)轉(zhuǎn)換為ニ氧化氯時(shí)，該劑量必須除以2. 63的系數(shù)。如果在漂白中過氧化物的使用被限制在小于6kg的劑量，并且如果ニ氧化氯是主要的漂白化學(xué)品，那么在所述漂白中的ニ氧化氯的劑量，取決于所述紙漿的漂白性質(zhì)以及取決于所述紙漿的K值在開始使用含氯化學(xué)品的漂白之前已經(jīng)被降低多少，從25kg/adt的水平増加。因此，從該方法的角度出發(fā)，所述漂白技術(shù)可以被相當(dāng)自由地調(diào)節(jié)到各種水平的ニ氧化氯消耗量，使得離開所述漂白的含氯化學(xué)品的量對(duì)應(yīng)于接受氯化物的化學(xué)品循環(huán)的容量。關(guān)于本發(fā)明，從實(shí)踐的角度出發(fā)，最優(yōu)選選擇作為用于硬木的參比序列的漂白序列A/D-E0P-D-P，其用四個(gè)漂白階段實(shí)施，并且省略臭氧。對(duì)于軟木，相應(yīng)的序列是D-E0P-D-P。這樣，紙漿的質(zhì)量可以被認(rèn)為對(duì)應(yīng)于ECF紙漿所需要的質(zhì)量，并且保持合理的紙漿產(chǎn)量。于是對(duì)于軟木，ニ氧化氯劑量通常在25-35kg/adt紙漿之間，和對(duì)于硬木，在20-30kg/adt之間。這些值可以被認(rèn)為是設(shè)計(jì)參數(shù)，并且不需要發(fā)明任何新的用于漂白的特殊技術(shù)。漂白的理論和各種連接的備選方案使得對(duì)于無數(shù)不同的漂白序列而言可以從兩個(gè)洗滌設(shè)備的連接開始直至六階段漂白序列。同時(shí)，ニ氧化氯階段的數(shù)目可以從ー個(gè)變化到四個(gè)，并且其間視情況而定存在堿階段。當(dāng)如上所述以氯化物量的形式計(jì)算活性氯的量時(shí)，注意到即使對(duì)于軟木，為了獲得良好的漂白結(jié)果，漂白線也會(huì)產(chǎn)生每ー噸紙漿約IOkg的氯化物，而硬木漂白線甚至更少。如果設(shè)備是閉合的，使得越來越少的新鮮水被引入到漂白中，可能需要準(zhǔn)備甚至50%以上的ニ氧化氯劑量，并且另一方面，在漂白流出物中氯化物的量增加至大約15kg的水平，這意味著在實(shí)踐中活性氯的最大劑量是60-70kg/adt。比這更高的值可能被認(rèn)為不是經(jīng)濟(jì)合理的，但是堿性漂白液符合這些出發(fā)點(diǎn)。另ー方面，本發(fā)明的目的是提出一種備選方案，采用該方案，漂白的閉合基本不會(huì)增加化學(xué)品消耗。ー個(gè)提出的用于降低含氯化學(xué)品對(duì)環(huán)境影響的技術(shù)是閉合漂白設(shè)備的液體循環(huán)，并且現(xiàn)代漂白設(shè)備已經(jīng)達(dá)到10-15m3流出物/adt紙漿的水平而不會(huì)降低紙漿質(zhì)量。然而，即使當(dāng)漂白流出物的量從15m3/adt紙漿的水平降低至10m3/adt的水平吋，仍可見化學(xué)品消耗增加，這因此 導(dǎo)致來自漂白的有機(jī)氯化合物的量不斷増加。因此，可以得出如下結(jié)論漂白水循環(huán)的閉合本身對(duì)有機(jī)氯化合物的量沒有直接影響，但是另一方面流出物較小的量和較大的濃度使得可以實(shí)現(xiàn)其更容易和更經(jīng)濟(jì)的純化。在漂白中使用含氯化物化學(xué)品，使得進(jìn)入到所述漂白設(shè)備的總氯化物劑量為每ー噸化學(xué)紙漿5-10kg氯化物。由于必須使這個(gè)量通過，使得在エ藝中待蒸發(fā)的液體的量保持合理，因此挑戰(zhàn)是找到這樣ー種エ藝設(shè)置，其中含氯化物的液體替換ー些在所述エ廠的エ藝中使用的其它液體。因此在所述エ廠不需要分開的處理階段，新的非生產(chǎn)性子エ藝，但所述處理可以借助于現(xiàn)有的エ藝階段實(shí)施。為了能夠最優(yōu)化含氯化物液體的處理以及實(shí)踐中漂白流出物的處理，首先不可避免地要了解流出物的性質(zhì)。在漂白中，在エ藝中保留了來自ニ氧化氯或氯的反應(yīng)的無機(jī)含氯化合物和有機(jī)氯化合物。漂白把各種木質(zhì)素化合物與纖維分開，所述木質(zhì)素化合物以有機(jī)分子的形式保留在流出物中。另外，硫酸在漂白中用于PH調(diào)節(jié)，并且在己烯糖醛酸的水解中用作主要化學(xué)品。氫氧化鈉也用于PH調(diào)節(jié)，并用于堿階段中的木質(zhì)素提取。除了這些，取決于漂白序列，氧和過氧化物也用于漂白中，然而它們?cè)谠胤治鲋惺侨缦挛镔|(zhì)它們?cè)诶缂兓に囍械呢暙I(xiàn)不被注意。在ー些特殊的情況下，鹽酸也可以用于PH調(diào)節(jié)，并且ニ氧化硫或其他還原劑可以用于從漂白中消除化學(xué)品殘留物，即消除未反應(yīng)的漂白化學(xué)品。漂白的閉合基于的是洗滌設(shè)備的濾液從較靠后的漂白階段到之前階段的再循環(huán)。計(jì)劃所述漂白僅用于將濾液在漂白階段之間循環(huán)和紙漿從ー個(gè)階段到另ー個(gè)階段，以與不同的漂白化學(xué)品反應(yīng)。因此，閉合整個(gè)漂白作為ー個(gè)概念，其基于的是如下事實(shí)，即所有在漂白中分離的物質(zhì)最終處于濾液中。閉合漂白的最優(yōu)化很大程度上基于的是漂白的反應(yīng)產(chǎn)物如何干擾漂白エ藝的方式。雖然在許多不同連接中，已經(jīng)說明不同程度的閉合是可能的，但實(shí)際經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)說明這種其中濾液的連接使得廢水的量小于12-13m3/adt的漂白洗滌水設(shè)置増加了漂白化學(xué)品的消耗。自然地，紙漿的質(zhì)量和漂白設(shè)備的構(gòu)造決定了在所述漂白中使用的另外的化學(xué)品的量，因?yàn)樗鲈O(shè)備的流出物的量降低到低于如上給出的水平。US 5470480公開了ー種方法，采用該方法，對(duì)例如化學(xué)紙漿廠的流出物流進(jìn)行了處理，使得將過氧化氫加入到其中，并且使所述流暴露于紫外輻射以形成來自所述過氧化物的羥基基團(tuán)。羥基基團(tuán)將在所述流出物流中的有機(jī)雜質(zhì)氧化，從而獲得希望的純度水平，該純度的水平例如為化學(xué)需氧量，COD的形式，或者以顏色的形式表示。該經(jīng)處理的流出物流可以被再循環(huán)回到所述化學(xué)紙漿廠，例如回到在漂白中的紙漿洗滌。所述流出物的顔色在該方法中被顯著降低，如通過ColorMethod EPA 111. 2測(cè)量的,低至小于500,最優(yōu)選低至小于20。根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方式，將未純化的酸性流出物添加到該如此純化的水中，將該混合物在氧化池中進(jìn)行處理，之后其一部分可以被循環(huán)到漂白中。EP863113公開了ー種方法，其中在化學(xué)紙漿廠將漂白的堿性濾液進(jìn)行處理(尤其是借助于超濾)，使得形成了含有大量的具有高分子量的有機(jī)化合物的堿性濃縮物，和其中有機(jī)化合物已經(jīng)被除去的流。所述級(jí)分可用于粗漿洗滌。所述級(jí)分可用于粗漿洗滌。這些級(jí)分的回收使得可以降低從所述漂白設(shè)備除去到流出物處理設(shè)備或者到環(huán)境水系統(tǒng)中的AOX的量。將所述酸性流出物在生物流出物處理中進(jìn)行處理，從而獲得理想的從所述エ廠流出到環(huán)境中的流出物的AOX、COD和顏色值。公開出版物Fontanier, V.等人(“Simulation of Pulp MillWastewaterRecycling after Tertiary Treatment，，，Environ. Technology,2005,^(12(3巷，第1335-1344頁)研究了在生物處理設(shè)備中處理的流出物和未被處理的流出物在化學(xué)紙漿廠的循環(huán)。在該研究中公開了，所述流出物要在三級(jí)階段中被進(jìn)ー步處理以防止漂白化學(xué)品消耗量的増加和紙漿亮度的降低。最有效的三級(jí)處理是催化臭氧化。將流出物再循環(huán)到EO階段，到D2階段后的純化和壓制中。該經(jīng)三級(jí)處理的流出物產(chǎn)生與使用清潔水幾乎相同的COD含量。使用來自所述生物純化設(shè)備的未經(jīng)處理的流出物，反過來，導(dǎo)致高的COD量，這可能導(dǎo)致漂白化學(xué)品(例如在EO階段中的NaOH)的過度消耗和紙漿亮度的損失。未經(jīng)處理的生物流出物具有高的COD和顏色水平，然而由催化臭氧化處理過的流出物的相應(yīng)值是低的。未經(jīng)處理的流出物的應(yīng)用據(jù)說可能在多個(gè)エ藝點(diǎn)處由于高COD水平而導(dǎo)致?lián)p害。也 就是說，同樣根據(jù)該公開出版物，在紙漿處理中使用的液體應(yīng)當(dāng)是純度水平接近于清潔水的純度水平的液體。流出物的棕色主要是有機(jī)源的，尤其來自木質(zhì)素降解產(chǎn)物，它們是在紙漿蒸煮和漂白的不同階段中形成的。其它產(chǎn)生顔色的物質(zhì)還有木材提取物以及鞣酸和樹脂。在將流出物導(dǎo)向環(huán)境水系統(tǒng)之前將它們脫色被認(rèn)為是重要的，因?yàn)槠浔徽J(rèn)為對(duì)所述水體系的活的生物和植物具有有害的影響。根據(jù)所述公開出版物，所述流出物也要在用于獲得具有良好質(zhì)量的紙漿的制漿エ藝中再利用之前進(jìn)行脫色。專利公開W02008152185 (FI申請(qǐng)20080144)公開了ー種方法，采用該方法將量為至少lm3/adt紙漿的經(jīng)純化的流出物引入到在壓濾機(jī)或洗滌壓濾機(jī)之后的稀釋中，該流出物從所述稀釋被通入到漂白的第一エ藝階段中。優(yōu)選所述流出物已經(jīng)被生物純化以降低木
質(zhì)素含量。專利公開W02008152186 (FI申請(qǐng)20080298)描述了ー種方法，采用該方法，在用于所述エ廠流出物的流出物純化設(shè)備布置多于一條處理線，并且將具有不同化學(xué)組成的流出物在分開的處理線中進(jìn)行純化，使得來自每條處理線的經(jīng)純化的水的質(zhì)量和數(shù)量適合于在生產(chǎn)エ藝的一個(gè)或多個(gè)階段中使用，其中將經(jīng)純化的流出物返回到所述階段中。采用這種方法，漂白序列的一種或多種濾液可以被送到純化處理中，并通常作為洗滌或稀釋水返回到漂白和/或粗漿洗滌中。使用經(jīng)純化的流出物的目標(biāo)是如下目標(biāo)其中這種純化的流出物考慮其組成是最合適的，所述組成例如是化學(xué)組成。同樣，在該方法中，所述流出物已經(jīng)被生物純化以降低所述木質(zhì)素含量。在不稀釋的情況下，流出物的木質(zhì)素含量降低至少30%，優(yōu)選超過40%，最優(yōu)選超過60%。由紙漿與造紙エ業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)Tappi定義的標(biāo)準(zhǔn)，其中例如對(duì)于顏色的限制非常低，仍被認(rèn)為是在漂白設(shè)備使用的原水的質(zhì)量要求。水的質(zhì)量已經(jīng)被認(rèn)為是關(guān)鍵的因素，并且因此不希望背離所述標(biāo)準(zhǔn)，除了如下那些例外的情況，此時(shí)達(dá)到所述質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是不可能的，因?yàn)楗◤S的原水的質(zhì)量差。在這些情況下，同樣也已經(jīng)努力嘗試將所述水的質(zhì)量變得盡可能滿足由標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的要求。導(dǎo)致亮度喪失的最重要的組分是木質(zhì)素。在流出物的ニ級(jí)處理中，即使所述木質(zhì)素含量降低，顔色也不會(huì)變化。這已經(jīng)說明如下理解是錯(cuò)誤的在紙漿漂白エ藝的水和濾液中顏色是重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種尤其是在化學(xué)紙漿廠的漂白設(shè)備進(jìn)一步改進(jìn)用于閉合化學(xué)紙漿廠的水循環(huán)，并且因此用于降低所需的清潔水的量的前提條件的方法。所述紙漿的亮度和質(zhì)量將保持在如已知方法中相同的水平。漂白的部分閉合和將采用例如過濾產(chǎn)生的濾液(其具有10 - 15m3/adt的體積)進(jìn)行外部純化，多種已知形式的生物處理，不同的化學(xué)品處理技術(shù)和澄清化已經(jīng)被認(rèn)為是用、于漂白流出物的所謂的最佳可用技術(shù)。此后，將經(jīng)處理的水引導(dǎo)回到水體系中，到所述液體被送到所述エ廠エ藝的相同的通道，或者到不同的通道。這在TCF和ECF紙漿廠都在使用。生物處理是有效的，尤其在有害的有機(jī)物質(zhì)的比例降低的時(shí)候，所述有機(jī)物質(zhì)主要包括在漂白中分離的木質(zhì)素化合物，半纖維素和源自提取物的組分，它們構(gòu)成來自所述漂白設(shè)備的流出物的主要部分。存在大量不同的來源于木的化合物，并且所述化合物中的一些被氯化，并且它們中的一些是碳和氫的低分子量化合物。由于微生物的行為使得它們的營養(yǎng)來源主要包括所述流出物的有機(jī)部分，因此所有的無機(jī)物質(zhì)，至少無機(jī)元素，不取決于是否所述微生物需要它們作為營養(yǎng)物質(zhì)，以ー種形式或者其它形式，保留在所述流出物中。因此，經(jīng)生物處理的水具有的有機(jī)物負(fù)荷使得其比以其它方式處理的流出物顯然更清潔，但由于所述無機(jī)物質(zhì)，尤其是氯，只能選擇將其從所述エ藝中排出。另外，在ニ級(jí)純化后，所述流出物的顔色與輸入的水相比，很大程度上保持不變；流出的流出物可能甚至比進(jìn)入所述純化的水具有更深的顔色。流出物的顏色是一個(gè)顯見的視覺缺點(diǎn)，但在流出物的顔色的化學(xué)性質(zhì)方面可獲得的信息非常少。由于所述顔色可能在一些設(shè)備例如是用于排放的關(guān)鍵指標(biāo)，并且另一方面由于僅存在很少的研究信息，所述顏色被錯(cuò)誤地與木質(zhì)素含量結(jié)合在一起。在每種情況下，當(dāng)估計(jì)流出物的性質(zhì)時(shí)，所述顏色已經(jīng)被認(rèn)為是如此顯著的缺點(diǎn)，以至于帶有顔色的流出物在幾乎所有的關(guān)于在制漿エ藝中用作原水的評(píng)價(jià)中都不能通過。本發(fā)明的基礎(chǔ)是所述流出物的顏色從漂白的角度考慮沒有顯著重要性，但帶有顔色的水在ECF漂白的條件下并且明確地還在TCF-漂白中，是完全起作用的原水，并且產(chǎn)生與用清潔水進(jìn)行漂白類似的漂白結(jié)果。另外，文獻(xiàn)也已經(jīng)反復(fù)指出氯化物增加了在所述ニ氧化氯階段中亮度的發(fā)展，并且其已經(jīng)被用作許多濾液溶液導(dǎo)致漂白閉合的基礎(chǔ)。本發(fā)明從漂白的原水中移除有害的木質(zhì)素，而對(duì)水的顔色沒有任何影響，但由于其化學(xué)性質(zhì)，將顯著量的氯化物返回到所述漂白中。因此，基于之前不理解尤其在這種情況下經(jīng)純化的流出物的顔色如何影響漂白結(jié)果，已經(jīng)定義了新的用于漂白的原水源。在此要強(qiáng)調(diào)對(duì)于本發(fā)明非常重要的限定，即在此其僅涉及這種生物純化設(shè)備的顏色，該顏色主要源于化學(xué)制漿或其它木質(zhì)纖維的處理和其中產(chǎn)生的流出物的純化。因此，進(jìn)行發(fā)明的目的在于將來自一條漂白線的ー種或多種濾液進(jìn)行處理、純化和再循環(huán)回到原始エ藝中。本發(fā)明涉及在化學(xué)紙漿廠處理和利用液體流的方法，所述方法至少包括如下階段a)在堿法蒸煮エ藝中制備化學(xué)紙漿，b)處理在所述蒸煮中產(chǎn)生的粗漿，所述處理包括所述紙漿的洗滌和優(yōu)選所述紙漿的氧脫木素和隨后的洗滌，c)用于經(jīng)處理的粗漿的漂白エ藝，所述漂白序列包括至少ー個(gè)使用ニ氧化氯的階段和至少ー個(gè)氧化漂白階段，并且具 有至少兩個(gè)用于用液體處理所述紙漿和用于產(chǎn)生濾液的洗滌階段，d)在所述化學(xué)紙漿廠的流出物設(shè)備純化來自階段c)的濾液，所述設(shè)備至少包括生物純化，以獲得經(jīng)純化的流出物。所述方法的特征在于該方法包括另ー個(gè)階段e)將顏色超過200mg/l (Pt顔色)和COD值超過150mg/l的經(jīng)純化的流出物在階段c)中用作紙漿處理液體。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，在所述漂白序列的第一漂白階段之后并且在最后的氧化漂白階段之前使用經(jīng)純化的流出物。氧化漂白化學(xué)品通常包含氧、臭氧和過氧化物化合物，例如過氧化氫和過酸，ニ氧化氯和次氯酸鹽。典型的氧化漂白階段因此是Ε0-、Ε0Ρ-、P-和Z-階段。通常，所有的漂白階段都基于氧化，除了酸性A-階段，其基于的是水解。因此，經(jīng)純化的流出物不用于在最后氧化漂白階段之后的洗滌，和不用于在所述漂白之后的紙漿純化(篩分)或紙漿干燥。當(dāng)用于處理在所述最后氧化漂白階段之后的紙漿的液體是比經(jīng)純化的流出物基本上更清潔的液體吋，則所述漂白可以使用比推薦的“更臟”的液體進(jìn)行，而不會(huì)損害所述紙漿的亮度或質(zhì)量。在此“臟”涉及用于描述臟度的那些參數(shù)，但從所述漂白階段的角度考慮，其并不實(shí)質(zhì)上描述水的有害性。關(guān)于本發(fā)明，所述生物流出物純化設(shè)備至少包括曝氣和最后的澄清化，通常還有初級(jí)澄清化。將所述流出物在曝氣之前中和。根據(jù)本發(fā)明的方法不需要所述流出物的三級(jí)處理。經(jīng)純化的流出物在紙漿流動(dòng)方向中用于第一漂白階段的洗滌，或者在此之后當(dāng)漂白序列需要稀釋或洗滌水時(shí)，但在所述序列的最后氧化漂白階段之前。來自階段d)的經(jīng)純化的流出物不用于在貯存所述紙漿之前的，例如在干燥機(jī)之前的最后洗滌設(shè)備中。紙漿洗滌階段通常在所述漂白階段之間。經(jīng)純化的流出物可在漂白中，在壓濾機(jī)、洗漆壓濾機(jī)或壓カ鼓式洗衆(zhòng)機(jī)，例如Andritz Oy的Drum Displacer (DD)-洗衆(zhòng)機(jī),或者其它合適的紙漿洗滌設(shè)備中用作稀釋液體或用作洗滌液體。關(guān)于本發(fā)明已經(jīng)注意到，盡管在純化后所述流出物的顔色高于200mg/l(Pt顔色)，最高至1000-2000mg/l，通常200 - 2000mg/l (Pt顏色)的水平，但這對(duì)于漂白結(jié)果沒有意義。當(dāng)與使用更清潔的液體進(jìn)行漂白的紙漿相比時(shí)，所述紙漿的亮度或質(zhì)量沒有被損害。經(jīng)純化的流出物的COD-水平超過150mg/l，甚至200 - 400mg/l，這也不損害漂白結(jié)果。因此，經(jīng)純化的流出物的COD可以匹配于例如來自蒸發(fā)設(shè)備的冷凝物，其中化學(xué)需氧量由基本上未與漂白化學(xué)品反應(yīng)的化合物產(chǎn)生。導(dǎo)致亮度損失的最重要的組分是木質(zhì)素。然而，在ニ級(jí)處理中，在相同比例中顏色沒有變化，因?yàn)槟举|(zhì)素被除去了。上文提到的專利申請(qǐng)WO 2008152185和WO 2008152186教導(dǎo)了當(dāng)流出物的木質(zhì)素含量在生物處理中被降低時(shí)，所述流出物可以例如用于粗漿洗滌。所述木質(zhì)素含量在所述處理中要降低超過50%，以使得經(jīng)純化的流出物的再循環(huán)是有益的。在生物處理中，流出物的顏色下降不超過20%。流出物的生物處理包括所述流出物的初級(jí)澄清化，其中產(chǎn)生初級(jí)污泥，和活化污泥設(shè)備，在該設(shè)備的曝氣池中，所述流出物用活化污泥處理，該活化污泥使在所述流出物中存在的雜質(zhì)，例如木質(zhì)素，發(fā)生降解。所述曝氣池隨后是最終的澄清化，其中將活化污泥與經(jīng)純化的水分離。本發(fā)明的方法就是利用了這種流出物純化，其對(duì)于純化流出物以進(jìn)行再利用已經(jīng)被認(rèn)為是足夠的。公知的是，在漂白設(shè)備，其具有閉合的液體循環(huán)和在20m3/adt，優(yōu)選在15m3/adt下的流出物生產(chǎn)速率，所述流出物的COD含量在酸性流出物中增加到超過1300mg/l和在堿中到超過1800mg/l。如果所述流出物的量降低至顯著低于15m3/adt,接近于IOmVadt,可觀察到化學(xué)品消耗量的増加。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的理解，使用經(jīng)純化的流出物將是有益的，尤其當(dāng)所述漂白設(shè)備流出物的COD含量增加到超過1500mg/l，最優(yōu)選增加到超過1800mg/I時(shí)，其中通過內(nèi)部閉合エ藝獲得的所述流出物量的降低已經(jīng)達(dá)到如下水平，其中在所述流出物中的雜質(zhì)的積聚導(dǎo)致化學(xué)品的過量消耗。于是，該COD水平已經(jīng)形成自漂白エ藝，在所述氧階段后的洗漿機(jī)的洗滌損失，和形成自使用的冷凝物和化學(xué)品。實(shí)踐中，利用標(biāo)準(zhǔn)的漂 白エ藝，漂白設(shè)備的流出物的COD不超過5000mg/l。優(yōu)選地，本發(fā)明的方法用于具有至少ー個(gè)使用ニ氧化氯的階段的漂白序列。從而形成了含有氯化合物的濾液，其在生物流出物處理中被純化，其中木質(zhì)素含量被降低至少50%，但所述純化對(duì)氯化合物的量沒有實(shí)質(zhì)影響。根據(jù)本發(fā)明的方法，僅在所述漂白設(shè)備內(nèi)部使用經(jīng)純化的流出物，其中所述氯化合物沒有例如經(jīng)過粗漿洗滌最終進(jìn)入到黑液中，并且進(jìn)一歩到化學(xué)品回收。因此該方法不需要単獨(dú)的氯化合物除去エ藝或設(shè)備，此時(shí)被純化的流出物不在最后的氧階段的洗漿機(jī)處使用。再循環(huán)的氯化物在漂白中發(fā)生反應(yīng)，并且因此甚至將需要的漂白化學(xué)品的量降低到很小的程度。因此，在所述經(jīng)純化的流出物中的氯化物實(shí)際上起到了有利于更好的漂白結(jié)果的作用。在流出物處理中，優(yōu)選獲得盡可能大的木質(zhì)素含量降低，同時(shí)氯化物含量可以保持不變。借助于流出物處理，在木質(zhì)素和氯化物(總的C1/C1_)之間的關(guān)系可以朝著有利的方向改變。在流出物循環(huán)中，重要的是除去顔色和金屬，木質(zhì)素和氯化物之間的關(guān)系尚沒有被提及。由于氯/氯化物是無機(jī)物，其在純化設(shè)備條件下基本上不揮發(fā)、沉淀或形成可分離的顆?；蛘呋衔?，因此實(shí)踐中進(jìn)料的總氯的總量包含在液體中離開所述設(shè)備。當(dāng)閉合水循環(huán)時(shí)，金屬控制也被認(rèn)為是重要的。然而，已經(jīng)公開的是，金屬的影響不是如此重要的，并且在生物處理過程中，至少從ECF-漂白的角度考慮，除去的金屬的量是足夠的。這是因?yàn)樗黾垵{在純化中被中和，并且因此許多金屬的溶解性發(fā)生了變化。如果金屬的溶解性降低，延遲所述純化工藝和排放到環(huán)境中對(duì)于沉淀含有所述金屬的顆粒是足夠的，因此其不會(huì)返回到經(jīng)純化的流出物中。在本發(fā)明的方法中，如果在漂白設(shè)備內(nèi)部使用經(jīng)生物純化的流出物，則漂白化學(xué)品的消耗與當(dāng)使用清潔水時(shí)基本上保持不變，此時(shí)目的是所述紙漿的特定亮度水平。與使用清潔水相比，所述紙漿的強(qiáng)度性能不發(fā)生變化。實(shí)施例基于的是簡化的模式，其中生物純化將處理僅來自漂白的流出物，并且因此產(chǎn)生示例性說明的節(jié)約。從而，前提條件是所述エ廠的其它流出物在另外的處理線中被處理，然而，其中例如有機(jī)含氯化合物的量非常低。但如果所有的流出物都在一個(gè)和相同的設(shè)備內(nèi)被處理，則源自漂白的流出物的總降低量被計(jì)算如下(源自漂白的流出物的量/流出物的總量)*再循環(huán)到所述エ藝的流出物的量=源自漂白的流出物的量的降低。引導(dǎo)到所述處理設(shè)備的多個(gè)不同的分支水或其它水的量越少，源自漂白的流出物的量降低得越多。因此，當(dāng)目的是閉合所述漂白設(shè)備時(shí)，単獨(dú)處理不同的流出物部分變得越來越臨時(shí)性的。本申請(qǐng)的連接示例性說明了ー些不同的可以使用經(jīng)純化的流出物的位置。然而，顯而易見的是經(jīng)純化的流出物可以在任何洗滌設(shè)備中使用，其中所述紙漿從這些設(shè)備中進(jìn)入到漂白階段，因此排除了在干燥或造紙機(jī)上游的漂白的最后洗滌設(shè)備，在這里實(shí)際上產(chǎn)生由顏色導(dǎo)致的缺點(diǎn)。所述漂白的最后洗滌設(shè)備可優(yōu)選使用紙漿干燥機(jī)、熱水或冷凝物的循環(huán)水。


下面將參照附圖而更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖I說明了使用本發(fā)明的漂白設(shè)備連接，和圖2說明了另ー個(gè)使用本發(fā)明的漂白設(shè)備連接。圖I說明了使用ニ氧化氯的漂白設(shè)備，所述設(shè)備在壓濾機(jī)2之后。所述漂白序列是 DO-EOP-DトD2。該圖顯示了漂白階段DO、EOP、Dl和D2和在每個(gè)漂白階段之后的洗滌設(shè)備，該設(shè)備在該實(shí)例中是洗滌式壓濾機(jī)。在紙漿流動(dòng)方向，最后的D2-洗漿機(jī)10接受洗滌水12，其為來自干燥機(jī)或者熱水或者可選的冷凝物的循環(huán)水(7-llm3/adt)。來自D2洗漿機(jī)10的濾液14，相對(duì)于所述紙漿，被逆流引導(dǎo)到Dl-洗漿機(jī)8和還引導(dǎo)到所述洗漿機(jī)下游的稀釋。通過線16將Dl-濾液的一半引導(dǎo)到EOP洗漿機(jī)6之后以稀釋進(jìn)入到Dl階段中的紙漿流。通過線18將Dl-濾液的一半進(jìn)行引導(dǎo)以稀釋進(jìn)料到DO洗漿機(jī)4的紙漿流。來自DO洗漿機(jī)4的濾液24和一部分來自EOP洗漿機(jī)6的濾液被引導(dǎo)到所述エ廠的流出物處理設(shè)備32以進(jìn)行生物純化。一部分所述EOP濾液通過線22被送到DO洗漿機(jī)4下游的紙漿流中。經(jīng)純化的流出物可以從線26進(jìn)行引導(dǎo)，以通過線30稀釋來自在DO階段之前的壓濾機(jī)2的紙漿。通過線34引導(dǎo)經(jīng)純化的流出物以稀釋在DO洗漿機(jī)4之前的紙漿，和通過線28稀釋在EOP洗漿機(jī)6之前的紙漿流。在根據(jù)這個(gè)實(shí)施方式的方案中，通常送到流出物純化中的DO洗漿機(jī)濾液的量為IOmVadt,并且EOP濾液20的量為5m3/adt。返回到所述漂白エ藝的流出物的量為IOm3/adt。然后，在線37中離開所述設(shè)備的源自漂白的流出物的量為約4-5m3/ADt。圖I在虛線36、38和39中說明了對(duì)于經(jīng)純化的流出物的可選的應(yīng)用目標(biāo)在DO階段之后在DO洗漿機(jī)之前的稀釋、在Eop洗漿機(jī)之后的稀釋、在Dl階段之后在Dl洗漿機(jī)之前的稀釋或者在Dl洗漿機(jī)之后的稀釋。通過在這些目標(biāo)中也使用流出物，可以甚至達(dá)到離開所述エ廠的源自漂白的流出物量為零水平。如果需要，來自Dl洗漿機(jī)的濾液可以被引導(dǎo)到流出物純化32。圖2說明了使用氯化物ニ氧化物并具有序列D0-E0P-D1-D2的漂白。其上游的氧階段洗滌是用轉(zhuǎn)鼓置換型洗漿機(jī)進(jìn)行的。
圖2說明了漂白階段DO、EOP、Dl和D2和用于每個(gè)洗滌階段的下游洗滌裝置，在該實(shí)例中所述洗滌裝置是允許多階段洗滌的轉(zhuǎn)鼓置換型鼓式洗漿機(jī)。D2洗漿機(jī)46接受洗滌水48，該洗滌水48是來自紙漿干燥機(jī)、熱水或冷凝物的循環(huán)水，其量為7-9m3/ADt。D2洗漿機(jī)46的濾液50相對(duì)于所述紙漿被逆流地引導(dǎo)到Dl洗漿機(jī)44。Dl濾液52的一半被引導(dǎo)到EOP洗漿機(jī)42。Dl濾液52的一半被引導(dǎo)到DO洗漿機(jī)40。來自DO洗漿機(jī)40的濾液66和一部分來自EOP洗漿機(jī)42的濾液56被引導(dǎo)到エ廠的流出物處理設(shè)備60以進(jìn)行生物處理。一部分EOP濾液58被送到DO洗漿機(jī)40。經(jīng)純化的流出物作為洗滌水通過線62被引到EOP洗漿機(jī)42。在根據(jù)這個(gè)實(shí)施方式的方案中，通常送到流出物純化的DO-洗漿機(jī)濾液的量為10m3/adt，和EOP-濾液的量為5m3/adt。返回到所述漂白エ藝的流出物的量為5m3/adt。離 開所述エ廠的流出物的量為約llm3/ADt。該離開的經(jīng)純化的流出物54可被選擇地送到DO洗漿機(jī)40和/或Dl-階段洗漿機(jī)44，如由線68和64所示的。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例在漂白序列中處理紙漿，其中將經(jīng)純化的流出物用作洗滌水和將清潔水用作參比。實(shí)施例I :序列A-EP-D_P
權(quán)利要求
1.在化學(xué)紙漿廠處理和利用液體流的方法，該方法至少包括如下階段 a)在堿法蒸煮工藝中制備化學(xué)紙衆(zhòng)， b)處理在所述蒸煮中產(chǎn)生的粗漿，所述處理包括所述紙漿的洗滌和優(yōu)選所述紙漿的氧脫木素和隨后的洗滌， c)用于經(jīng)處理的粗漿的漂白工藝，所述漂白工藝具有如下漂白序列，該漂白序列包括至少一個(gè)使用二氧化氯的階段和另外至少一個(gè)氧化漂白階段，并且具有至少兩個(gè)用于用液體處理所述紙漿和用于產(chǎn)生濾液的洗滌階段， d)在所述化學(xué)紙漿廠的流出物設(shè)備純化來自階段c)的濾液，所述流出物設(shè)備至少包括生物處理，以獲得經(jīng)純化的流出物， 所述方法的特征在于該方法包括另一個(gè)階段 e)將顏色為200mg/l(Pt)或更高和COD值超過150mg/l的經(jīng)純化的流出物在階段c)中，在所述漂白序列的第一漂白階段和最后的氧化漂白階段之間，用作紙漿處理液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，將經(jīng)純化的流出物在紙漿流動(dòng)方向中，在所述第一漂白階段的洗滌中或者其下游中，但在所述序列的最后氧化漂白階段之前，用作稀釋或洗滌水。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述經(jīng)純化的流出物的顏色為200-2000mg/l (Pt)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在階段d)中引導(dǎo)到純化的濾液流的COD超過1500mg/ml,優(yōu)選超過1800mg/l。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在階段d)中，所述濾液的木質(zhì)素含量降低超過50%。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在漂白中，將所述經(jīng)純化的流出物用作在紙漿洗滌裝置處的洗滌液體。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在漂白中，將所述經(jīng)純化的流出物用作所述紙漿洗滌裝置的稀釋液體。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將在階段e)中再循環(huán)的流出物在階段d)中由得自引導(dǎo)到純化的流出物的熱進(jìn)行加熱，并且將該經(jīng)加熱的流出物在漂白中使用。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，來自階段d)的經(jīng)純化的流出物不在貯存所述紙漿之前的，例如在干燥器之前的最后的洗滌裝置中使用。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在階段d)中，流出物的生物純化包括所述流出物的初級(jí)澄清化和活化污泥設(shè)備，其曝氣池隨后是最終的澄清化，從這里，所述經(jīng)純化的流出物被排出并在階段e)中使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及在化學(xué)紙漿廠處理和利用液體流的方法。所述方法至少包括如下階段a)在堿法蒸煮工藝中制備化學(xué)紙漿，b)處理在所述蒸煮中產(chǎn)生的粗漿，所述處理包括所述漿料的洗滌和優(yōu)選所述漿料的氧脫木素和隨后的洗滌，c)用于所述粗漿的漂白工藝，所述漂白序列包括至少一個(gè)使用二氧化氯的階段和另外至少一個(gè)氧化漂白階段，并且具有至少兩個(gè)用于用液體處理所述漿料和用于產(chǎn)生濾液的洗滌階段，和d)在所述化學(xué)紙漿廠的流出物處理設(shè)備純化來自階段c)的濾液，所述流出物處理設(shè)備至少包括生物處理，以獲得經(jīng)純化的流出物。所述方法還包括階段e)，其中將顏色為200mg/l(R顏色)或更高和COD值超過150mg/l的經(jīng)純化的流出物在階段c)中用作紙漿處理液體。
文檔編號(hào)D21C11/00GK102666976SQ201080053419
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者佩卡·特沃拉, 奧拉維·皮卡, 雅納·韋赫馬 申請(qǐng)人:安德里茲公司