專利名稱：凈化紙漿制造的工藝用水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)蒸發(fā)工藝用水并使其一部分循環(huán)到新來(lái)的工藝用水中來(lái)凈化來(lái)自紙漿制造的工藝用水和凈化該混合物的方法，優(yōu)選在一種沉淀劑存在下進(jìn)行所述凈化。
凈化來(lái)自紙漿制造的工藝用水是一個(gè)常見(jiàn)的步驟。除了純機(jī)械方法如過(guò)篩、過(guò)濾、沉降、和離心法外，還可能添加一種使雜質(zhì)絮凝或沉淀的沉淀劑。然后可以用常規(guī)機(jī)械方式或利用浮選法如微粒浮選法分離出所得到的沉淀或絮凝物。
由于更嚴(yán)格的環(huán)境要求，對(duì)已用機(jī)械法或化學(xué)和機(jī)械法的結(jié)合凈化后的廢水進(jìn)行了蒸發(fā)嘗試，目的是濃縮雜質(zhì)。如此處理的工藝用水的內(nèi)含物主要由鹽、提出物和纖維紙板碎片即所謂的碎屑組成。然而，由于蒸發(fā)器中無(wú)機(jī)鹽和懸浮的有機(jī)試劑的沉淀，發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)器中出現(xiàn)的懸浮的和溶解的物質(zhì)濃度的增加在某些情況下會(huì)引起嚴(yán)重的操作麻煩。
本發(fā)明的一個(gè)目的是大大減少蒸發(fā)器中的操作麻煩問(wèn)題。
另一個(gè)目的是從工藝用水中有效地分離出大量溶解和懸浮的物質(zhì)。
另一個(gè)目的是盡可能的減少剩余量以削減后續(xù)工藝步驟的成本。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，這些目的可能過(guò)下述步驟實(shí)現(xiàn)，首先在一分離裝置中用機(jī)械法和/或機(jī)械和化學(xué)法的結(jié)合凈化來(lái)自紙漿制造的工藝用水，然后將其蒸發(fā)，將至少部分由蒸發(fā)得到的濃縮物循環(huán)并與加入分離裝置的工藝用水混合。優(yōu)選向由工藝用水和濃縮物構(gòu)成的混合水中加入沉淀劑?；诨旌纤亓坑?jì)，0.5-50ppm的沉淀劑量是適合的。出人意料地發(fā)現(xiàn)，通過(guò)從蒸發(fā)器中返回部分濃縮物，新來(lái)的工藝用水的大量的雜質(zhì)可以與濃縮的工藝用水的雜質(zhì)一起分離出來(lái)。在混合水中的懸浮物料的分離度顯著高于單獨(dú)的工藝用水的情況。特別值得注意的是，蒸發(fā)器中的操作麻煩大大減少，這可能歸因于相對(duì)較低含量的懸浮的有機(jī)物料。結(jié)果是，還可能分離出比其它方法所能達(dá)到的更多的水以獲得更高的干固體含量。新來(lái)的工藝用水的干固體含量一般為0.01-1.5％(wt)，優(yōu)選為0.1-1.0％(wt)，同時(shí)，在來(lái)自蒸發(fā)器的濃縮物中，干固體含量一般為1.0-50％(wt)，優(yōu)選為2.0-15％(wt)。新來(lái)的工藝用水可被蒸發(fā)到其原始體積的50％以下，適宜的25％，優(yōu)選10％。
適宜的沉淀劑是聚丙烯酰胺、聚環(huán)氧乙烷、淀粉衍生物，酚醛樹(shù)脂，聚胺樹(shù)脂，聚酰胺氨基表氯醇樹(shù)脂，聚二甲基二烯丙基氯化銨，纖維素衍生物，膨潤(rùn)土和鋁化合物的鹽，以及它們的混合物。專利公開(kāi)SE8604975-6、SE9201398-6、和CA1004782中描述的沉淀劑的實(shí)例是適用的。一種特別優(yōu)選的沉淀劑是分子量為1,000,000-8,000,000的聚環(huán)氧乙烷和一種非離子纖維素醚的混合物。
新來(lái)的工藝用水一般有近似中性或弱堿性的PH，但蒸發(fā)后，所得到的PH約為5.5-9.5。這意味著混合水有約6-9的PH，而且可能需要調(diào)節(jié)混合水的PH以獲得沉淀和絮凝的最佳條件。一般來(lái)說(shuō)，沉淀和/或絮凝在7.5-8.5的PH下進(jìn)行。沉淀劑可直接加到一個(gè)或多個(gè)位置的進(jìn)料管中或加入一個(gè)設(shè)有攪拌器的適當(dāng)?shù)幕旌掀髦小Ｖ匾氖鞘够旌夏芎突旌蠒r(shí)間適合于產(chǎn)生最佳的絮凝。
按照本發(fā)明的實(shí)施方案，還可以取出部分濃縮物用于通過(guò)沉淀和絮凝進(jìn)行分離處理。一種方式是酸化該濃縮物到PH為1-5，使一部分有機(jī)和無(wú)機(jī)物沉淀出來(lái)。一種適合的酸化濃縮物的方法是例如加入硫酸、鹽酸、碳酸或磷酸，或使它受到電化學(xué)處理?？梢酝ㄟ^(guò)加入基于濃縮物重量計(jì)為0.5-40ppm的沉淀劑來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)沉淀和絮凝。上面指出的那些沉淀劑實(shí)例是適用的。如果需要，取出有待在酸性環(huán)境下進(jìn)行沉淀和絮凝的部分濃縮物可在進(jìn)行該處理之前在一個(gè)特別適合于高鹽含量濃縮物蒸發(fā)的蒸發(fā)器中被進(jìn)一步濃縮。


圖1示出了一種適于進(jìn)行本發(fā)明方法的裝置。
新來(lái)的工藝用水經(jīng)過(guò)導(dǎo)管2進(jìn)入一收集和混合容器1中，在該容器中它與來(lái)自蒸發(fā)器3的經(jīng)管4供給的濃縮物混合。還可經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)分開(kāi)的管5向新來(lái)的工藝用水中加入一種PH調(diào)節(jié)劑，隨后加入沉淀劑。所得到的混合物經(jīng)一管6進(jìn)入一個(gè)機(jī)械分離裝置7以分離出固體物料。分離出的物料經(jīng)管8取出。來(lái)自分離裝置7的凈化水此后經(jīng)管6進(jìn)入蒸發(fā)器3，蒸掉的水從蒸發(fā)器中經(jīng)管9除去。濃縮物經(jīng)管10取出，并被分成兩部分物流，經(jīng)過(guò)管4和管11。后部分物流流入一個(gè)分離裝置12以分離出固體物料。適宜的作法是，首先經(jīng)一個(gè)或多個(gè)分開(kāi)的管13加入PH調(diào)節(jié)劑，然后加入一種沉淀劑。沉淀的物料和凈化的工藝用水分別經(jīng)管14和15排出。如果需要，經(jīng)管11的濃縮物可以在被加入PH調(diào)節(jié)劑和沉淀劑以及在被置于分離裝置12中凈化之前通過(guò)蒸發(fā)被進(jìn)一步濃縮。
量的減少導(dǎo)致出入意料地有效地凈化和回收有機(jī)物，并有較少的與有機(jī)物和鹽的沉淀和絮凝有關(guān)的操作麻煩。另外，量的減少導(dǎo)致對(duì)沉淀劑的要求較低。在酸性環(huán)境中分離后獲得的澄清相可以全部或部分進(jìn)行重新蒸發(fā)，用于紙漿工藝的適當(dāng)位置或者經(jīng)過(guò)化學(xué)回收系統(tǒng)回收。分離步驟中獲得的沉淀和絮凝物適合于經(jīng)過(guò)一個(gè)焚燒裝置例如一種蘇打回收裝置以回收能量。
本發(fā)明將通過(guò)下列實(shí)例進(jìn)一步闡明。
實(shí)例1一種來(lái)自漂白設(shè)備的工藝用水，含有22mg/L的懸浮物質(zhì)(按照SCAN-W671)，并含有2100mg/L CODcr的有機(jī)物和2.5g/L的干固體，所述水與5％(V)的濃縮物混合。所述濃縮物含有2000mg/L的懸浮物，14700mg/L CODcr的有機(jī)物和17.5g/L的干固體，并通過(guò)蒸發(fā)工藝用水到其原始體積的約1/7而得到?；旌纤?15mg/L的懸浮物和2700mg/L CODcr，PH值為7.9。
此后混合水和工藝用水在各種添加分子量為4500000的聚環(huán)氧乙烷后在55℃用一個(gè)有500目的筒式過(guò)濾器凈化。獲得下列結(jié)果。
由這些結(jié)果可見(jiàn)，本發(fā)明方法使得懸浮物減少量增加，即在其它條件相同的情況下從在工藝用水中的70-86％(wt)到混合水中的81-95％(wt)。在按試驗(yàn)4凈化后，工藝用水蒸發(fā)后，未出現(xiàn)障礙直到剩余量為原始量的7％，而試驗(yàn)1中在剩余量為約12％時(shí)已出現(xiàn)問(wèn)題。
實(shí)例2來(lái)自實(shí)例1的蒸發(fā)器的凈化的混合水被蒸發(fā)到新來(lái)的工藝用水總量的原始量的10％。濃縮物的溫度調(diào)至40℃，用硫酸調(diào)PH至1、2或3。在某些情況下，還加入沉淀劑以進(jìn)一步改進(jìn)沉淀和絮凝，通過(guò)離心分離沉淀的物料。獲得下列結(jié)果。
1)CD·乙基羥乙基纖維素由這些結(jié)果可見(jiàn)，大部分有機(jī)物可通過(guò)酸化除去。
實(shí)例3按實(shí)例2進(jìn)行試驗(yàn)，不同的是濃縮物被蒸發(fā)到5％的殘留量，未加沉淀劑。獲得下列結(jié)果。
由這些結(jié)果可見(jiàn)，因?yàn)闈饪s物已被蒸至實(shí)例2的濃縮物的體積的一半，得到高得多的減少量。
權(quán)利要求
1.一種用于凈化來(lái)自紙漿制造的工藝用水的方法，其特征是首先在一分離裝置中用機(jī)械或機(jī)械和化學(xué)法的結(jié)合法凈化工藝用水，然后將其蒸發(fā)，將由蒸發(fā)得到的至少部分濃縮物循環(huán)并與加到該分離裝置中的工藝用水混合。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征是工藝用水的干固體含量為0.01-1.5％(wt)，濃縮物的干固體含量為1.0-50％(wt)。
3.按權(quán)利要求1或2的方法，其特征是包括工藝用水和濃縮物的混合水的凈化在一種沉淀劑存在下進(jìn)行。
4.按權(quán)利要求3的方法，其特征是基于混合水重量計(jì)的沉淀劑加入量為0.5-50ppm。
5.按權(quán)利要求1-4之一的方法，其特征是未循環(huán)并與工藝用水混合的濃縮物部分可視需要在進(jìn)一步蒸發(fā)后，被加入一種酸使PH為1-5，然后在一個(gè)分離裝置中除去所形成的絮凝物和沉淀。
6.按權(quán)利要求5的方法，其特征是除了加入酸外，還加入一種沉淀劑。
7.按權(quán)利要求6的方法，其特征是基于濃縮物重量計(jì)的沉淀劑加入量為0.5-40ppm。
8.按權(quán)利要求3，4，6或7的方法，其特征是所加入的沉淀劑是聚丙烯酰胺、聚環(huán)氧乙烷、淀粉衍生物、酚醛樹(shù)脂、聚胺樹(shù)脂、聚酰胺氨基表氯醇樹(shù)脂、聚二甲基二烯丙基氯化銨、纖維素衍生物、膨潤(rùn)土和鋁化合物的鹽，以及它們的混合物。
9.按權(quán)利要求8的方法，其特征是所加的沉淀劑是分子量為1,000,000-8,000,000的聚環(huán)氧乙烷和一種非離子纖維素醚按2∶1-1∶10重量比形成的混合物。
全文摘要
紙漿制造的工藝用水(2)在一分離裝置(7)中用機(jī)械或機(jī)械與化學(xué)法的結(jié)合法凈化，然后蒸發(fā)(3)，將由蒸發(fā)得到的至少部分濃縮物循環(huán)(4)并與加到分離裝置(7)中的工藝用水混合。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，將一種沉淀劑(5)加入由工藝用水和濃縮物構(gòu)成的混合水中。未循環(huán)并與工藝用水(11)混合的部分濃縮物任選地在進(jìn)一步蒸發(fā)后用一種酸(13)調(diào)pH為1-5，在一分離裝置(12)中除去所得到的絮凝物和沉淀。
文檔編號(hào)C02F1/52GK1135204SQ94194151
公開(kāi)日1996年11月6日 申請(qǐng)日期1994年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月15日
發(fā)明者G·戈蘭森, B·森德布拉德, J·蘭德福斯, H·A·巴爾特森 申請(qǐng)人:?？āぶZ貝爾公司