[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN114667269A - 减少制浆过程流出物中磷的方法 - Google Patents

减少制浆过程流出物中磷的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114667269A
CN114667269A CN202080074804.XA CN202080074804A CN114667269A CN 114667269 A CN114667269 A CN 114667269A CN 202080074804 A CN202080074804 A CN 202080074804A CN 114667269 A CN114667269 A CN 114667269A
Authority
CN
China
Prior art keywords
effluent stream
acidic
phosphorus
alkaline
pulping process
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080074804.XA
Other languages
English (en)
Inventor
E·德罗斯桑多斯
L·伊切瓦立亚
G·库巴斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UPM Kymmene Oy
Original Assignee
UPM Kymmene Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UPM Kymmene Oy filed Critical UPM Kymmene Oy
Publication of CN114667269A publication Critical patent/CN114667269A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5245Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0021Introduction of various effluents, e.g. waste waters, into the pulping, recovery and regeneration cycle (closed-cycle)
    • D21C11/0028Effluents derived from the washing or bleaching plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/105Phosphorus compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/26Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
    • C02F2103/28Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/18PO4-P
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00General aspects of water treatment
    • C02F2301/04Flow arrangements
    • C02F2301/043Treatment of partial or bypass streams
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0007Recovery of by-products, i.e. compounds other than those necessary for pulping, for multiple uses or not otherwise provided for

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

本文公开了一种用于减少制浆过程(1)的流出物中磷的方法。该方法包括:将可从制浆过程获得的多股酸性流出物(2,2’,2”)合并成酸性流出物流(3);将可从制浆过程获得的多股碱性流出物(4,4’,4”)合并成碱性流出物流(5);通过以下方式对酸性流出物流的至少一部分(6)进行处理:用碱性试剂(7)将酸性流出物流的至少一部分(6)的pH调节至碱性,使得酸性流出物流的至少一部分中的磷以磷酸盐的形式沉淀,并至少部分地除去沉淀物(8),从而产生纯化的流出物流(9);以及将纯化的流出物流与碱性流出物流合并并任选地与酸性流出物流的未处理部分(10)合并。

Description

减少制浆过程流出物中磷的方法
技术领域
本公开涉及用于减少制浆过程流出物中的磷的方法和装置。
背景技术
制浆或造纸厂和其他产生流出物的设备产生的流出物通常在废水处理设备中进行处理,以减少可能对环境有害的化合物例如磷的量。制浆过程中使用的木材料含有磷化合物,例如磷酸盐和有机磷化合物。一些磷可能最终进入制浆过程排放的流出物中。
磷通常应该从工厂排放到环境(例如水系)中的流出物中去除或减少,防止污染。由于限制磷排放的环境法规越来越严,因此需要减少从工厂输送到废水处理设备并最终排放到环境中的流出物中的磷含量。此外,作为一种非工艺元素,磷可能会干扰化学制浆过程的子过程,尤其是在大量存在时。例如,它可能会干扰石灰窑的运行。
同时,减少磷可能会带来巨大的投资和管理成本。
发明内容
公开了一种用于减少制浆过程流出物中磷的方法。该方法可以包括:将可从制浆过程获得的多股酸性流出物合并成酸性流出物流;将可从制浆过程获得的多股碱性流出物合并成碱性流出物流;通过以下方式对酸性流出物流的至少一部分进行处理:用碱性试剂将所述酸性流出物流的至少一部分的pH调节至碱性,使得所述酸性流出物流的至少一部分中的磷以磷酸盐的形式沉淀,并至少部分地除去沉淀物,从而产生纯化的流出物流;将纯化的流出物流与碱性流出物流合并并任选地与酸性流出物流的未处理部分合并。
附图说明
所附附图提供了对说明书的实施方式的进一步理解并构成说明书的一部分,其例示了各种实施方式。在附图中:
图1是该方法的一个实施方式的流程图说明;
图2是该方法和装置的一个实施方式的示意图;和
图3示意性地显示了实验装置。
具体实施方式
公开了一种用于减少制浆过程流出物中磷的方法。
该方法可以包括:
将可从制浆过程获得的多股酸性流出物合并成酸性流出物流;
将可从制浆过程获得的多股碱性流出物合并成碱性流出物流;
通过以下方式对酸性流出物流的至少一部分进行处理:用碱性试剂将所述酸性流出物流的至少一部分的pH调节至碱性,使得所述酸性流出物流的至少一部分中的磷以磷酸盐的形式沉淀,并至少部分地除去沉淀物,从而产生纯化的流出物流;和
将纯化的流出物流与碱性流出物流合并并任选地与酸性流出物流的未处理部分合并。
通过使用该方法,可以以降低的成本去除所需量的磷,或者在不显著增加所涉及的成本的情况下增加磷去除。可以使用在任何情况下都可用于调节流出物pH值的试剂,例如碱性试剂。也可以减少对于调节流出物pH值的需要。此外,可以减少例如以污泥形式产生的沉淀物的量,从而降低所涉及的管理成本。
还可以将该过程作为实时或在线过程操作,从而即使流出物中的磷量可能随时间变化或例如取决于在制浆过程中用作原料的木材或其他木质纤维素材料,也可以去除所需量或预定量的磷。
来自化学制浆过程的不同酸性流出物可能具有不同的pH值和不同的磷含量。因此,测量和控制要添加的碱性试剂的量以去除磷可能具有挑战性。当可从制浆过程获得的多股酸性流出物合并成酸性流出物流时,可以获得更均匀的酸性流出物流(具有更均匀的pH和磷含量)。酸性流出物流的相对均匀性可以使得更容易以更经济的方式操作和控制该过程和/或使得可以去除所需量或预定量的磷。因此,可以提供一种更有效的方式来控制要沉淀和去除的磷的量。
来自制浆过程的流出物可以包括可从制浆过程获得的多股酸性流出物;可从制浆过程获得的多股碱性流出物;和任选的其他酸性流出物和/或其他碱性流出物。至少在一些实施方式中,来自制浆过程的流出物可以进一步包含,例如,中性流出物。例如,在多股酸性流出物和/或多股碱性流出物分别包含酸性和碱性漂白流出物、或者为酸性和碱性漂白流出物的实施方式中,并非所有漂白流出物(酸性或碱性)都必须合并到酸性和/或碱性流出物流中。相反,例如,它们可以单独地进一步处理或排放。
因此,至少在一些实施方式中,“来自制浆过程的流出物”可以理解为是指可从制浆过程获得的总流出物。在一个实施方式中,它们可以包括来自制浆过程的(总)漂白流出物或者是来自制浆过程的(总)漂白流出物。
在本说明书的上下文中,术语“流出物”可以理解为是指含有磷的水性液体,其将被至少部分或完全去除。例如,流出物可以是滤液或其他废液,其可从制浆过程中获得并且将从制浆过程中排出。流出物通常在排放之前通过废水处理,例如在废水处理设备中进行处理以用于(进一步)净化目的。废水处理可以在制浆厂的废水处理设备或在外部废水处理设备进行。
酸性和碱性流出物流可以分开输送到例如废水处理设备,在废水处理设备中可以进行去除磷的处理(即,通过用碱性试剂将酸性流出物流的至少一部分的pH调节至碱性,使得酸性流出物流的至少一部分中的磷以磷酸盐的形式沉淀,并至少部分地除去沉淀物来对酸性流出物流的至少一部分进行处理,从而产生纯化的流出物流),以及可在除磷处理后和/或与除磷处理并行进行的过程的任何部分或步骤。废水处理设备可以是制浆厂的废水处理设备或外部废水处理设备。
至少在一些实施方式中,术语“流出物”可以理解为指的是流出物流或物流。
在本说明书的上下文中,术语“多股/多个/多种”可以理解为是指两股/个/种、三股/个/种或更多股/个/种,即至少两股/个/种,或者在一些实施方式中,至少三股/个/种。
在本说明书的上下文中,术语“浆(纸浆)”可以理解为指通过化学和/或机械地将纤维素纤维从天然纤维基材料例如从木质纤维素材料中分离而制备的木质纤维素纤维材料。制浆过程可用于生产浆(纸浆)。
制浆过程可以是化学制浆过程。在化学制浆过程中,使用所谓的硫酸盐或牛皮纸制浆法生产化学浆。因此,制浆过程可以是牛皮纸制浆过程。然而,可以考虑其他制浆过程,例如化学热机械制浆过程。
在化学制浆过程中,多股酸性流出物和/或多股碱性流出物可以从化学制浆过程的纤维生产线操作中获得。例如,它们可以从漂白工艺、从与制浆过程相关的白液设备和/或从与制浆过程相关的化工设备获得。
在本说明书的上下文中,术语“与制浆过程相关”可以理解为指与制浆过程连接的设备或过程,例如用于处理制浆过程中产生的物流或产品的设备或过程,或用于生产在制浆过程中使用或用于制浆过程中的产品、化学品或物流的设备或过程。
因此,术语“制浆过程”或在一些实施方式中的“化学制浆过程”可以在本说明书的上下文中广义地理解为还包括或涵盖相关的过程,例如,一种或多种用于循环和/或生产制浆过程中使用的化学品的过程或设备和/或一种或多种用于处理由制浆过程产生或在制浆过程中产生的产品或化学品的过程或设备。
牛皮纸制浆厂的运行通常分为纤维生产线、化学回收系统和废水处理。白液设备可以构成制浆厂化学回收系统的一部分。纤维生产线操作通常可以包括蒸煮、粗浆洗涤(从浆中洗去用过的蒸煮化学品)、氧脱木素、漂白和浆干燥。在许多传统的牛皮纸制浆厂中,蒸煮、粗浆洗涤、氧脱木素以及打结和筛选阶段的pH是碱性的。从这些阶段获得的任何流出物或滤液通常是碱性的。通常一个或多个漂白阶段的pH是酸性的。因此,可从纤维生产线操作和漂白阶段获得的流出物可能是酸性或碱性的,这取决于具体阶段和其中使用的化学品。
多股酸性流出物和/或多股碱性流出物的至少一部分(即,一股或多股)或全部可获自制浆过程的纤维生产线操作的漂白阶段。因此,多股酸性流出物和/或多股碱性流出物的至少一部分(即,一股或多股)或全部可分别包含酸性漂白流出物或碱性漂白流出物、或者为酸性漂白流出物或碱性漂白流出物。
在本说明书的上下文中,术语“漂白阶段”可以指粗浆阶段之后的任何阶段。可以理解为另外包括氧脱木素阶段,其选择性地去除木质素、己烯糖醛酸和/或金属。在本说明书的上下文中,作为附加或替代方式,术语“漂白阶段”可以指紧接在氧阶段之后的任何阶段。第一漂白阶段可以是碱性或酸性阶段。通常是酸性A阶段,然后是D阶段,它们之间没有洗涤阶段。这就是所谓的A/D1漂白阶段。
在本说明书的上下文中,漂白阶段可以理解为指漂白阶段和任选的与漂白阶段相关或紧随漂白阶段之后的洗涤阶段。
例如,酸性流出物可以包括A、D、D1、A/D或A/D1漂白流出物或任何其他酸性漂白流出物,或者是A、D、D1、A/D或A/D1漂白流出物或任何其他酸性漂白流出物。“A”应理解为指酸性漂白阶段。“D”应理解为指二氧化氯漂白阶段。A、D和D1阶段可以是相互分离的阶段;然而,A、D和D1阶段中的每一个在本文中都应理解为漂白阶段。
可用于制浆过程的常见漂白顺序的其他示例可包括CEH、CEHH、CHEH、CEHEH、CCHEHH、CED、CEHD、CEHED、CEHDD、CEHDH、CEDED、CEHDED、CCHEDH、CDEODED、OCDEHD、CEHEDP、CEDPD、CEDEHD、(DC)(EPO)DED、D(EPO)DED、(D/Z)(EPO)DED、OD(EPO)D、OD(EPO)DD、OD(EPO)DP、OD(EPO)DZ、O(Z/D)(EPO)DP、(C+D)EODED、DEODED、OZEOD和YP。应用于这些漂白顺序中的化学处理和其他常用化学处理的符号例如如下:
氯化(C):元素氯,酸性;
碱萃取(E):反应产物用NaOH溶解;
二氧化氯(D):二氧化氯,酸性;
氧(O):分子氧,碱性,高压;
次氯酸盐(H):次氯酸盐,碱性;
过氧化物(P):过氧化物,碱性;
臭氧(Z):臭氧,酸性;
螯合(Q):螯合阶段;
Eo–用氧气增强的萃取阶段;
Eop–用氧气和过氧化氢增强的萃取阶段;
X=酶阶段;
Y=连二亚硫酸盐阶段;
Paa=过乙酸阶段;
Pp–加压过氧化氢阶段;
q–半螯合阶段。
多股酸性流出物中的一股或多股和/或多股碱性流出物中的一个或多股可以分别从这些示例性顺序的酸性或碱性阶段获得。
多股酸性流出物中的一股或多股还可以从未漂白浆的酸化处理获得,该酸化处理在漂白之前、在粗浆洗涤和氧脱木素单元的氧处理之后进行。这种酸性流出物通常还含有溶解的磷化合物。
多股酸性流出物中的一股或多股还可以包含可从未漂白浆在粗浆洗涤后的酸化处理中获得的酸性流出物,或者是可从未漂白浆在粗浆洗涤后的酸化处理中获得的酸性流出物,进行该酸化处理以使漂白前浆中所含的酸溶性磷化合物溶解。
多股酸性流出物和/或多股碱性流出物的至少一部分(即,一股或多股)或全部可获自制浆过程的纤维生产线操作的漂白阶段,或获自白液设备或与制浆过程相关的化工设备。
酸性或中性酸流出物可作为多股酸性流出物的一部分从白液设备获得。
化工设备可以是例如生产用于制浆过程的试剂的设备。例如,化工设备可以用于生产氯酸盐(例如,氯酸钠)、二氧化氯(ClO2)、氧气和/或过氧化氢(H2O2)以用于制浆过程。
所述多股酸性或碱性流出物,或本说明书中描述的任何其他酸性或碱性流出物,可以使用各种合适的方法和设备从制浆过程中获得。例如,可以使用挤压机、挤浆机(washpress)、鼓式置换洗涤器或能够(或构造成)将流出物与浆分离的任何其他设备将酸性或碱性流出物从漂白阶段中分离。
可以使用各种合适的方法和设备将多股酸性流出物合并成酸性流出物流,或将本说明书中描述的任何物流或流合并成另一物流或流。同样,可以使用各种合适的方法和设备将多股碱性流出物合并成碱性流出物流。例如,多股这样的流出物可以在混合器、罐或池中混合或以其他方式合并;或者酸性或碱性流出物可注入到另一酸性或碱性流出物流中或注入到输送另一酸性或碱性流出物的管道(管)或下水道中。
并非总是需要将制浆过程中的所有酸性流出物合并到酸性流出物流中。同样,并不总是需要将制浆过程中的所有碱性流出物合并到碱性流出物流中。多股酸性流出物的比例或量和多股碱性流出物的比例或量(相对于来自制浆过程的所有酸性或碱性流出物)可以基于各种因素来选择,包括例如,制浆过程流出物中磷的产生和输入。
例如,来自制浆过程和/或其纤维生产线操作的所有酸性流出物,例如所有酸性漂白流出物的至少10%,或至少20%,或至少30%,或至少40%,或至少50%,或至少60%,或至少70%,或至少80%,或至少90%(v/v)可以合并到酸性流出物流中。例如,来自制浆过程和/或其纤维生产线操作的所有碱性流出物,例如所有碱性流出物的至少10%,或至少20%,或至少30%,或至少40%,或至少50%,或至少60%,或至少70%,或至少80%,或至少90%(v/v)可以合并到碱性流出物流中。
多股酸性流出物中的至少一个可以是可从第一酸性漂白阶段(即,漂白顺序中的第一酸性漂白阶段)获得的酸性漂白流出物。通常在第一酸性漂白阶段的酸性漂白流出物中发现高磷含量。因此,从第一酸性漂白阶段获得酸性漂白滤液可能是有用的。在该实施方式中,如果来自第一酸性漂白阶段的酸性漂白流出物或其一部分按照本说明书中的描述进行处理,则制浆过程的(总)流出物中的磷含量可以显著降低。
在一个实施方式中,通过用碱性试剂将酸性流出物流的至少一部分的pH调节至碱性,仅处理了酸性流出物流的至少一部分。换言之,在该实施方式中,并没有通过用碱性试剂将pH调节至碱性来处理碱性流出物流的任何部分。仅处理酸性流出物流或其一部分可能足以实现所需的磷(P)去除,同时最大程度地减少化学品的消耗。
作为附加或替代的方式,整个酸性流出物流,即酸性流出物流的全部体积,可以通过用碱性试剂将其pH调节至碱性来处理。
然而,酸性流出物流的至少一部分的量和/或合并到碱性流出物流中的所有碱性流出物的比例(量)可以根据各种因素进行选择并且可以在不同时间点是不同的。例如,可以在线或在各个时间点选择或调整它们。这些因素可以包括,例如在制浆过程中用作原料的木质纤维素材料。例如,不同的木材料可能含有不同量的磷。作为附加或替代的因素,这些因素可以包括在纯化的流出物流、碱性流出物流和任选的酸性流出物流的未处理部分的组合中的磷的量,或在来自制浆过程的(总)流出物中的磷的量。
可以通过将酸性流出物流分成酸性流出物流的至少一部分和酸性流出物流的未处理部分来获得所述酸性流出物流的至少一部分。这可以例如使用阀门、合适的管道或下水道或其他合适的用于分离物流或流的方法或设备来做到。
在一个实施方式中,对所述酸性流出物流的至少一部分的量进行选择,使得通过处理该酸性流出物流的至少一部分而除去预定量的磷。通过至少部分去除沉淀物(以磷酸盐的形式),从该酸性流出物流的至少一部分中去除预定量的磷。
例如,可以设置预定量的磷(磷的目标量),例如作为KgP/天的特定值或阈值,然后可以对所述酸性流出物流的至少一部分的量加以选择,使得该预定量的磷从制浆过程的(总)流出物中除去。可以基于例如制浆过程中的磷输入来计算和选择该量。这可能取决于例如用作制浆过程起始材料的木质纤维素材料所含的磷的量。可以强制施加这样的目标量,例如通过环境法规,诸如关于最终从制浆过程和/或任何后续废水处理阶段排放的磷负荷的法规来施加该目标量。因此,不同的制浆过程可能有不同的目标,并可能相应地选择不同的量。
该过程可以是在线或连续过程。该过程可以是在线或连续过程,例如在某种意义上,可以在各个独立的时间点选择所述酸性流出物流的至少一部分的量,使得通过对该酸性流出物流的至少一部分进行处理来除去预定量的磷。因此,可以在各个时间点调节该酸性流出物流的至少一部分的量,从而通过对该酸性流出物流的至少一部分进行处理来除去预定量的磷。
在本说明书的上下文中,术语“量”可以指体积和/或流量,例如流的体积和/或流量。例如,量可以表示为每风干吨浆的体积或立方米。作为附加或替代的方式,它可以指相对体积和/或相对流量。
可以测量酸性流出物流的磷含量或浓度,并且可以基于测量的磷含量或浓度来选择酸性流出物流的至少一部分的量,从而通过对该酸性流出物流的至少一部分进行处理来除去预定量的磷。可以确定磷的预定量,例如以KgP/天为单位。
该酸性流出物流的至少一部分的磷浓度可以为例如至5mg/l,或至少10mg/l。然而,磷浓度可能会有所不同,例如在不同的漂白配置中、不同的制浆过程中和/或取决于在制浆过程中用作原料的木材或其他木质纤维素材料而有所不同。
酸性流出物流的pH可以低于7,或低于6,或低于3。
例如,酸性流出物流的pH可以是1-7。作为替代或附加的方式,该pH可以是2-7,或1-6,或2-6,或1-3,或2-3。
可以调节该酸性流出物流的至少一部分的pH,例如调节至pH值至少为8;或至少为9;或为8–14;或为8–11;或为9-10。
在一个实施方式中,在通过用碱性试剂将酸性流出物流的至少一部分的pH调节至碱性来处理该酸性流出物流的至少一部分之前,将碱性流出物流的至少一部分合并到所述酸性流出物流中。可以对所述碱性流出物流的至少一部分的量和所述酸性流出物流的至少一部分的量进行选择,例如,使得通过对该酸性流出物流的至少一部分和该碱性流出物流的至少一部分进行处理来除去预定量的磷。在该实施方式中,本说明书中对“处理或调节酸性流出物流的至少一部分的pH”的任何提及可理解为是指处理或调节碱性流出物流的至少一部分的pH和酸性流出物流的至少一部分(即它们的组合或混合物)的pH。换言之,在该实施方式中,酸性流出物流的至少一部分还可以包含例如碱性流出物的至少一部分,例如作为混合物,在这种情况下,用碱性试剂将组合或混合物的pH调节至碱性。此外,在该实施方式中,本说明书中对与纯化的流出物流合并的“碱性流出物流”的任何提及可以理解为是指碱性流出物流的未处理部分。
当酸性流出物流的至少一部分(或含有酸性流出物流的至少一部分的组合或混合物)的pH被调节至碱性时,其中所含的至少一部分磷可能沉淀,通常作为磷酸钙或其他磷酸盐的形式沉淀。沉淀的磷酸钙中的钙源可以是最初包含在流出物中的钙和/或作为碱性试剂的组分被引入到酸性流出物流的至少一部分中的钙。因此,沉淀物通常含有磷酸钙。沉淀物还可包含其他磷酸盐,例如磷酸氢钙;碳酸钙;硫酸钙;有机磷化合物;和/或其他沉淀/共沉淀组分。
碱性试剂可以是能够将pH升高到磷可以沉淀的pH的任何试剂。碱性试剂可以是溶液,例如水溶液,固体,浆料,例如水性浆料,或它们的混合物。固体碱性试剂可以是例如粉末的形式。
碱性试剂可以包括或者是例如碱金属氢氧化物,例如NaOH;Ca(OH)2;CaO;NH4OH;石灰;碱性流出物;或者它们的任何组合或混合物。然而,也可以考虑其他碱性试剂。
在一个实施方式中,碱性试剂为:
CaO;
碱金属氢氧化物,例如NaOH;
Ca(OH)2
NH4OH;
石灰;
碱性流出物或滤液;
碱性漂白流出物或滤液;或者它们的任何混合物或组合。
在一个实施方式中,碱性试剂为固体CaO。
在一个实施方式中,碱性试剂包括以下物质,或者是以下物质:CaO的水性浆液(即悬浮液)、碱金属氢氧化物例如NaOH的水性浆液、Ca(OH)2的水性浆液、NH4OH的水性浆液或溶液,或者它们的任何混合物或组合。
碱性试剂还可以包括固体和水性浆液或溶液的混合物,或者是固体和水性浆液或溶液的混合物。
如果碱性试剂包括Ca(OH)2、CaO或它们的任何混合物或组合,或者是Ca(OH)2、CaO或它们的任何混合物或组合,则其中所含的至少一些钙离子可与所述酸性流出物流的至少一部分中所含的磷一起沉淀。
碱性试剂可以是用于调节废水pH的碱性试剂,例如Ca(OH)2的水性浆液。
碱性试剂的浓度可以变化或选择,例如基于各种因素进行变化或选择。在使用相对强的碱性试剂或含有相对高浓度或量的碱性试剂的水性浆液的情况下,可能需要相对小体积的碱性试剂来将pH调节至碱性。因此,可以避免沉淀物的体积增加和溶解。例如,如果使用Ca(OH)2的水性浆液作为碱性试剂,则Ca(OH)2的水性浆液的浓度可以是例如至少2g/l,或至少20g/l。另一种非常适合的碱性试剂是固体CaO或石灰。
碱性试剂可以与所述酸性流出物流的至少一部分混合。该混合通常会加速磷的沉淀。该混合可例如通过搅拌实现。也可以使用适合于将碱性试剂与所述酸性流出物流的至少一部分混合的设备来进行该混合。这样的设备可以是例如包括用于混合的装置的罐或管道。用于混合的装置可以是例如混合器、混合臂或搅拌器。这样的设备也可以是例如装有一个或多个喷嘴的管道,用于将碱性试剂注入管道或下水道,酸性流出物流的至少一部分可以在其中流动。
可以设定用碱性试剂将酸性流出物流的至少一部分的pH调节至碱性的温度,例如该温度在25-90℃之间。提高温度可能会增加沉淀。
沉淀物的至少部分去除可例如通过过滤、离心、倾析、澄清、浮选或沉降来实现。
在从酸性流出物流的至少一部分中至少部分地或在一些实施方式中完全地除去沉淀物之后,由此获得的纯化流出物流具有显著降低的磷含量或浓度。因此,至少部分地去除沉淀物使得从酸性流出物流的至少一部分中除去了磷,由此从制浆过程的(总)流出物中除去了磷。
从制浆过程的流出物中完全消除磷可能并不总是合乎需要的,特别是在它们被输送到进一步的废水处理阶段的情况下。许多废水处理设备和阶段利用细菌过程进行废水处理,为此可能需要或甚至必须使得流出物中有少量磷。
此外,为了显著降低流出物中的磷含量,可能仅处理酸性流出物流的至少一部分就足够了。例如,可以从流出物中去除预定量的磷,同时最大程度地减少试剂的量(例如碱性试剂的量)、相关成本和/或沉淀污泥的量。同时,输送到废水处理阶段的流出物中可能会保留(少量)磷;这可能是有益的,例如当随后的废水处理阶段使用细菌过程时,该过程可能需要流出物中有一定量的磷。
可以将纯化的流出物流、碱性流出物流和任选的酸性流出物流的未处理部分输送到进一步的废水处理阶段。该进一步的废水处理阶段可以在能够进行除磷处理的同一废水处理设备中进行,或者可以在除磷处理之后的另一个(单独的)废水处理设备中进行。进一步的废水处理阶段可以包括例如生物废水处理阶段,或者是例如生物废水处理阶段。
纯化的流出物流、碱性流出物流和任选的酸性流出物流的未处理部分可以合并,例如在将它们输送到均衡池之前合并(即它们的组合可能会被输送到均衡池中),或者它们可以在均衡池中合并。作为替代或附加方式,它们可以在废水处理设备中后中和之前的任何阶段合并,其中进行后中和以调节适合需氧处理的pH。后中和通常在曝气池之前进行。例如,后中和可以在纤维生产线中、初步澄清器处理之前或在曝气之前的任何其他阶段中进行。
合并到碱性流出物流中并且随后可以被处理的酸性流出物流的至少一部分的量和/或所有碱性流出物的比例(量)可以加以选择,例如基于要输送到进一步废水处理阶段、例如输送到生物废水处理阶段(其可以利用细菌过程)、例如输送到进一步的废水处理阶段的曝气池的磷的量进行选择。作为替代或附加方式,它们可以基于要输送到进一步的废水处理阶段(通常)、例如输送到废水处理设备或流出物设备的磷的量来选择。
该过程可以进一步包括调节纯化的流出物流、碱性流出物流和任选的酸性流出物流的未处理部分的组合的pH。例如,可以将该组合的pH调节至接近中性pH的pH。可将pH调节至5至8范围内或5至6范围内的pH。或者,可将pH调节至6至8范围内或6.5至7.5范围内的pH。可以使用任何合适的中和剂、碱性或酸性试剂来调节pH。例如,H2SO4或其他合适的酸可以用作酸性试剂。例如,本说明书中描述的任何碱性试剂也可以在本文中使用。
可以对组合的pH值进行这种调节,例如在所述组合到达均衡池之前、在均衡池中或在废水处理设备的后中和之前的任何阶段中进行该调节。然而,调节所述组合的pH可能并不总是必需的。
纯化的流出物流、碱性流出物流和任选的酸性流出物流的未处理部分的组合可以在(进一步)废水处理阶段中进一步处理和/或排放。例如,可以将其从均衡池输送到(进一步的)废水处理阶段和/或排放。
在一些实施方式中,废水处理或废水处理阶段可以利用细菌过程。
还公开了一种用于减少制浆过程流出物中磷的装置。该装置可以包括:
用于操作(或配置为操作)制浆过程的制浆厂系统;
第一管道装置,用于将可从制浆过程获得的多股酸性流出物合并(或配置为合并)成酸性流出物流;
第二管道装置,用于将可从制浆过程获得的多股碱性流出物合并(或配置为合并)成碱性流出物流;
处理设备,用于通过以下方式对所述酸性流出物流的至少一部分进行处理(或配置为处理):用碱性试剂将所述酸性流出物流的至少一部分的pH调节至碱性,使得所述酸性流出物流的至少一部分中的磷以磷酸盐的形式沉淀,并至少部分地除去沉淀物,从而产生纯化的流出物流;
其中,第一管道装置设置成将所述酸性流出物流的至少一部分输送到处理设备;和
该装置还包括第三管道装置,用于将纯化的流出物流与碱性流出物流合并(或配置为合并),并任选地与酸性流出物流的未处理部分合并(或配置为合并)。
制浆厂系统可以包括用于对浆进行蒸煮(或被配置为蒸煮)的消化设备;以及用于对浆进行洗涤(或配置为洗涤)的洗涤设备。制浆厂系统还可包括漂白系统,该漂白系统包括一个或多个酸性漂白阶段和一个或多个碱性漂白阶段。酸性和碱性漂白阶段,或单独的酸性或碱性漂白阶段,可包括用于分别从浆中分离酸性或碱性流出物以分别获得酸性或碱性流出物的设备。漂白系统可以进一步包括另外的酸性、碱性或中性漂白阶段。
该装置还可以包括用于各种流体的泵、适当的管道、罐和/或混合器。该装置还可以包括例如用于干燥(或配置为干燥)漂白浆的干燥设备、化学回收系统和/或制浆厂系统的其他组件。
该装置和/或制浆厂系统还可包括白液设备或化工设备。白液设备可以是制浆厂化学回收系统的一部分。作为替代或附加方式,白液设备和/或化工设备可以是与制浆厂系统分开的设备。
第一管道装置设置成将酸性流出物流的至少一部分输送到处理设备。第一管道装置可以直接或间接地连接到处理装置,使得存在通到处理设备的流动连接。
第二管道装置可以设置成将碱性流出物流输送到第三管道装置,使得纯化的流出物流可以与碱性流出物流合并,并且任选地与酸性流出物流的未处理部分合并。第二管道装置可以直接或间接地连接到第三管道装置,使得它们之间存在流动连接。
第一、第二和/或第三管道装置可以包括导管,例如管道和/或下水道,或用于建立流动连接的任何其他装置。因此,术语“管道装置”可以被理解为作为替代或附加方式指代导管装置和/或下水道装置。这样的管道装置可以进一步包括例如一个或多个管道连接、阀门、罐或其他容器、泵等。
该装置还可包括用于测量(或配置为测量)酸性流出物流的磷含量或浓度的设备。用于测量酸性流出物流的磷含量或浓度的设备可以包括例如一种在线磷测量装置,或例如是一种在线磷测量装置。这种装置是可商购的。作为替代或附加方式,它可以包括用于测量磷含量或浓度的实验室测量系统或设备,或者是用于测量磷含量或浓度的实验室测量系统或设备。本领域技术人员可以考虑并获得用于测量酸性流出物流中磷的含量或浓度的各种不同的设备、装置和系统。
第一管道装置可进一步包括用于基于测量的磷含量或浓度选择(或配置为选择)所述酸性流出物流的至少一部分或其量并将其引导至处理设备的设备,使得在处理设备中通过处理所述酸性流出物流的至少一部分而去除预定量的磷。
处理设备可以包括用于将碱性试剂与酸性流出物流的至少一部分混合(或配置为混合)的设备,使得酸性流出物流的至少一部分中的磷以磷酸盐形式沉淀,并且该处理设备还包括用于至少部分去除(或配置为去除)沉淀物以产生纯化的流出物流的设备。
该装置的组件可以直接或间接地连接。因此,连接的组件之间可能存在流动连接。
实施例
现在将详细参考各种实施方式,其示例在附图中示出。
以下描述如此详细地公开了一些实施方式,以使本领域技术人员能够利用基于本公开的实施方式。并未详细讨论实施方式的所有步骤或特征,因为许多步骤或特征对于本领域技术人员基于本说明书将是显而易见的。
为简单起见,在重复组件的情况下,将在以下示例性实施方式中保持项目编号。
图1说明了用于减少制浆过程1的流出物中的磷的方法的一些实施方式。
制浆过程1可以是化学制浆过程,例如牛皮纸制浆过程。制浆过程1可以在例如结合图2描述的制浆厂系统中运行。为简单起见,可以是制浆过程的一部分的各种组件未包括在此示意图中。此外,如本领域技术人员将能够理解,制浆过程1仅仅是制浆过程的一个实施方式的示例性示意图。木质纤维素材料28,例如木屑和/或各种其他类型的木质纤维素材料,可以被送入制浆过程1并在消化阶段29消化,例如在用于对来自木质纤维素材料28的浆进行蒸煮的消化装置28中消化。浆(通常称为“粗浆”)被从消化阶段29输送到洗涤阶段30以对浆进行洗涤。可以例如在结合图2描述的洗涤设备中进行洗涤。除了蒸煮阶段20和洗涤阶段30之外,制浆过程1的纤维生产线操作11还可以包括多个漂白阶段14。
将洗涤过的浆从洗涤阶段30输送到漂白阶段14。漂白阶段14可以包括例如一个或多个漂白设备和洗涤设备,用于在漂白阶段之间对浆进行洗涤(在该示意图中未详细示出)。因此,漂白阶段14可以理解为指漂白阶段和任选的与漂白阶段相关或紧随漂白阶段之后的洗涤阶段。因此,至少在一些实施方式中,术语“漂白流出物”可以理解为还包括来自与(实际)漂白阶段相关或紧随其后的洗涤阶段的洗涤流出物。然后浆可以从漂白阶段14进入干燥阶段31,用于干燥由制浆过程产生的浆32。
单独的漂白阶段14可以是酸性或碱性的,这取决于阶段和它们的顺序(漂白顺序)。可以考虑各种漂白顺序,例如如本说明书别处所述,取决于待生产的浆32的类别和最终质量、环境问题、操作成本、原始木质纤维素材料28等;本说明书中描述的过程不限于任何特定的漂白顺序。在每个漂白阶段14中可以使用不同的漂白化学品,任选地在各个单独的阶段之间进行洗涤。各个单独的漂白阶段14中的pH可以是碱性的、酸性的或中性的。
在该图中,从纤维生产线11的漂白阶段14释放出多股酸性流出物2、2'和2”。从纤维生产线11的漂白阶段14还释放出多股碱性流出物4、4'和4”。虽然酸性流出物被描述为来自较早的漂白阶段,碱性流出物来自较靠后面的漂白阶段,但这只是为了图的简化,不应理解为酸性和碱性流出物将以特定顺序获得,和/或将从特定顺序的漂白阶段获得。
可以从制浆过程获得的多股酸性流出物2、2'、2”可以合并成酸性流出物流3。
可以从制浆过程获得的多股碱性流出物4、4'、4”可以合并成碱性流出物流5。
作为替代或附加方式,多股酸性流出物中的一股或多股酸性流出物可从别处获得。在该实施例中,可从化工设备13获得另外的酸性流出物2”’,并将其合并到酸性流出物流3中。在附加或替代实施方式中,酸性或中性酸流出物可从白液设备12获得,并合并到酸性流出物流3中。
作为替代或附加方式,多股碱性流出物中的一股或多股酸性流出物可从别处获得。在该实施例中,可从白液设备12获得另外的碱性流出物4”’,并将其合并到酸性流出物流5中。在附加或替代的实施方式中,碱性流出物可从化工设备13获得。
可至少部分或完全地处理酸性流出物流3,即可处理酸性流出物流3的一部分(部分)6或其全部体积。当仅处理一部分酸性流出物流3时,可以将酸性流出物流的部分6输送至处理之处,例如输送到处理设备22中。因此,酸性流出物流3可以分成待处理部分6和酸性流出物流3的未处理部分10。待处理部分6和未处理部分10的量可以根据各种因素进行选择,例如本说明书其他地方描述的那些因素。
可以使用合适的设备24测量酸性流出物流3的磷含量或浓度。然后,在一些实施方式中,基于测得的磷含量或浓度,可以选择所述酸性流出物流的至少一部分6的量,例如,从酸性流出物流3中分离或转移,使得通过对所述酸性流出物流3的至少一部分6进行处理而除去预定量的磷。
可至少部分或完全地处理碱性流出物流5,即可处理碱性流出物流5的一部分15(部分)或其全部体积。当仅处理碱性流出物流5的一部分时,可以将碱性流出物流5的这一部分15输送到处理设备22中进行处理。因此,碱性流出物流5可以分成待处理部分15和碱性流出物流5的未处理部分33。待处理部分15和未处理部分33的量可以根据各种因素进行选择,例如本说明书其他地方描述的那些因素。在一些实施方式中,整个碱性流出物流5未经处理,即没有(没有部分)碱性流出物流5被输送至处理设备22。
部分6和15可以在处理之前合并,或者它们可以例如被传送到处理设备22,它们可以在其中合并,例如通过混合来合并。
在处理设备22中进行处理期间,酸性流出物流的至少一部分6和任选的碱性流出物流的至少一部分15的pH用碱性试剂7调节至碱性。例如,可将部分6和任选的部分15输送至反应器、罐或混合器以使碱性试剂7与它们接触,或输送至其他合适的设备26以使碱性试剂与所述酸性流出物流的至少一部分混合。碱性试剂7可以是例如本说明书中描述的任何碱性试剂。当至少一部分6和任选地至少一部分15的pH用碱性试剂7调节至碱性时,在至少一部分6和15中的磷或至少一部分磷可以磷酸盐的形式沉淀。
由此产生的沉淀物8随后可以被至少部分地去除以产生纯化的流出物流9。沉淀物8可以例如以污泥的形式被去除。因此,处理设备22可以包括用于至少部分地去除沉淀物8以产生纯化的流出物流9的设备27。
例如,沉淀物8(例如以污泥的形式)可以被排放(例如填埋)或进一步处理。因为它可能含有大量的磷和例如钙,它可以用于各种目的,例如作为肥料产品或其组分。
然后可将纯化的流出物流9与碱性流出物流5合并,或任选地与碱性流出物流的未处理部分33合并,并任选地与酸性流出物流的未处理部分10合并。这可以例如以合适的管道装置23做到。由此获得的组合16可以在废水处理17中进一步处理和/或排放18。
酸性和碱性流出物流3、5可以分开输送到例如废水处理设备35,在该废水处理设备中可以进行去除磷的处理(即,通过以下方式对酸性流出物流的至少一部分6进行处理:用碱性试剂将酸性流出物流的至少一部分6的pH调节至碱性,使得酸性流出物流的至少一部分中的磷以磷酸盐的形式沉淀,并至少部分地除去沉淀物,从而产生纯化的流出物流),以及可在除磷处理后和/或与除磷处理并行进行的过程的任何部分或阶段。然而,在其他实施方式中,可以例如在纤维生产线上进行该处理。
在该示例性实施方式中,组合16可以最终与未合并到酸性流出物流3或碱性流出物5中的另外的酸性流出物2””和/或另外的碱性流出物4””合并。这些另外的流出物可以例如从漂白阶段14获得,但作为附加或替代方式,它们可以从制浆过程1的其他阶段或从其他来源获得,例如来自白液设备12和/或化工设备13。
图2说明了用于减少制浆过程的流出物中的磷的方法和装置19的实施方式。这里描述的装置19可以例如适用于进行在图1的上下文中和本说明书其他地方描述的过程的一个或多个实施方式。
装置19可以包括用于操作制浆过程的制浆厂系统1。例如,制浆厂系统1可以是化学制浆厂系统,例如牛皮纸制浆厂系统。为简单起见,可以是制浆厂系统1的一部分的各种部件未包括在该示意图中。此外,如本领域技术人员将理解的,制浆厂系统1仅仅是制浆厂系统的示例性示意图或实施方式。木质纤维素材料28,例如木屑和/或各种其他类型的木质纤维素材料,可以被送入制浆厂系统1。制浆厂系统1可以包括消化设备29,用于对来自木质纤维素材料28的浆进行蒸煮。浆(常称为“粗浆”)从消化设备29被输送到洗涤设备30以对浆进行洗涤。洗涤设备30可包含例如一个或两个粗浆洗涤器,例如使用逆流。
除了消化设备29和洗涤设备30之外,制浆厂系统1的纤维生产线或纤维生产线操作11还可以包括多个漂白阶段14。将洗涤过的浆从洗涤设备30输送到漂白阶段14。漂白阶段14可以包括例如一个或多个漂白设备和洗涤设备,用于在漂白阶段之间对浆进行洗涤(在该示意图中未详细示出)。因此,漂白阶段14可以理解为指漂白阶段和任选的与漂白阶段相关或紧随漂白阶段之后的洗涤阶段。制浆厂系统1还可以包括设备31,用于对待生产的浆32进行干燥。
单独的漂白阶段14可以是酸性或碱性的,这取决于阶段和它们的顺序(漂白顺序),如本说明书别处所描述的。在每个漂白阶段14中可以使用不同的漂白化学品,任选地在各个阶段之间进行洗涤。各个漂白阶段14中的pH可以是碱性的或酸性的。每个漂白阶段14还可包括用于从浆中分离酸性或碱性流出物2、2'、2”、4、4'、4”的设备34。
在该图中,从纤维生产线11的漂白阶段14释放出多股酸性流出物2、2'和2”。从纤维生产线11的漂白阶段14还释放出多股碱性流出物4、4'和4”。虽然酸性流出物被描述为来自较早的漂白阶段,碱性流出物来自较靠后面的漂白阶段,但这只是为了图的简化,不应理解为酸性和碱性流出物应以特定顺序获得。
可以从制浆过程获得的多股酸性流出物2、2'、2”可以合并成酸性流出物流3。因此,该装置还包括第一管道装置20,用于将从制浆过程获得的多股酸性流出物2、2'、2”合并成酸性流出物流3。管道装置可以包括例如导管,例如用于输送来自漂白阶段14的多股酸性流出物的管道(管)和/或下水道;这些导管也可以理解为用附图标记2、2'和2”表示。第一管道装置20还可以包括例如管道连接件、阀门、罐或其他容器等,用于将多股酸性流出物2、2'、2”输送并合并成酸性流出物流3。
第一管道装置20可以设置成将酸性流出物流的至少一部分6输送到处理设备22。
可以从制浆过程获得的多股碱性流出物4、4'、4”可以合并成碱性流出物流5。因此,该装置19还可以包括第二管道装置21,用于将从制浆过程(和从制浆厂系统1)获得的多股碱性流出物4、4'、4”合并成碱性流出物流5。第二管道装置可以包括例如导管,例如用于输送来自漂白阶段14的多股碱性流出物的管道(管)和/或下水道;这些导管也可以理解为用附图标记4、4'和4”表示。
可至少部分或完全地处理酸性流出物流3,即可处理酸性流出物流3的一部分6(部分)或其全部体积。因此,第一管道装置20可以包括用于将酸性流出物流的至少一部分6输送到处理设备22中的导管;该导管也可以理解为用附图标记6表示。导管6可以直接或间接地连接到处理设备22。装置19还可以包括用于将酸性流出物流分成待处理的至少一部分6和未处理的部分10的设备25。该设备25可以是例如适用于将流或物流从另一流或物流分离或转移的任何设备,并且可以包括例如阀、分流器和/或用于控制待处理部分6和未处理部分10的量的控制装置。
该装置还可包括用于测量酸性流出物流的磷含量或浓度的设备24。在该实施方式中,第一管道装置20可包括设备25,用于基于测量的磷含量或浓度选择酸性流出物流的至少一部分6并将其引导至处理设备22,使得在处理设备中通过处理酸性流出物流的至少一部分而去除预定量的磷。
用于将酸性流出物流分成待处理的至少一部分6和未处理的部分10的设备25可以设置成基于测得的磷含量或浓度对酸性流出物流的至少一部分6的量进行选择,例如,将其从酸性流出物流3中分离或转移,从而通过处理酸性流出物流3的至少一部分6来去除预定量的磷。
装置19还可以包括例如化工设备13和在此表示为2”’的附加管道装置,用于从化工设备13获得另外的酸性(或碱性)流出物并将其输送到第一管道装置20(或第二管道装置21)中或输送到处理设备22。
装置19还可以包括例如白液设备12和在此表示为4”’的附加管道装置,用于从白液设备获得另外的碱性(或酸性)流出物并将其输送到第二管道装置21(或第一管道装置20)中或输送到处理设备22。
处理设备可以包括设备26,用于将碱性试剂7与酸性流出物流的至少一部分6混合,使得酸性流出物流的至少一部分中的磷以磷酸盐的形式沉淀。
用于将碱性试剂7与酸性流出物流的至少一部分6混合的设备26可以包括例如用于沉淀磷的罐。这样的罐可以是例如锥形底罐。作为替代或附加方式,它可以包括例如用于使碱性试剂7与酸性流出物流的至少一部分6接触的反应器、罐、池或混合器。罐、反应器或混合器可配备有一个或多个喷嘴,用于将碱性试剂注入其中。因此,可以通过将碱性试剂注入酸性流出物流的至少一部分6的流中来连续引入碱性试剂。在一个实施方式中,酸性流出物或滤液的第一部分6可以在管或其他导管中流动,并且碱性试剂7可以被注入到该流动中。
处理设备22还可以包括用于至少部分地去除沉淀物8以产生纯化的流出物流9的设备27。用于至少部分地去除沉淀物8以产生纯化的流出物9的设备27可以是,例如,过滤器、离心机、沉降式离心机、澄清器、固体分离器或絮凝设备。然而,也可以考虑其他合适的设备。
然后可将纯化的流出物流9与碱性流出物流5或碱性流出物流的未处理部分33合并,并任选地与酸性流出物流的未处理部分10合并。因此,该装置还可包括第三管道装置23,用于将纯化的流出物流与碱性流出物流或碱性流出物流的未处理部分33合并,并任选地与酸性流出物流的未处理部分(10)合并。第三管道装置23可以包括例如导管,例如管道(管)和/或下水道。例如,它还可以包括均衡池。均衡池可适合于在组合16排放或进一步处理之前对所述组合16进行临时的储存。
装置19还可以包括废水处理阶段17。例如,废水处理阶段17可以是与制浆厂系统1相关联或形成制浆厂系统1的一部分的废水处理设备内的阶段。然而,在一些实施方式中,组合16可以被输送到位于别处或不形成装置19的一部分的废水处理阶段17。
装置19还可以包括另外的管或导管,在该图中也用附图标记16表示,用于将组合16输送到废水处理阶段17和/或排放18。
实施例1
如表1所示,进行了瓶杯试验(jar test)以评估不同的除磷(P)替代方案。
表1.用于评估P去除替代方案的瓶杯试验。WAE=酸性流出物流;WAB=流出物流(碱性(EOP)或酸性,如文中所示)。
Figure BDA0003614071870000211
瓶杯试验的结果如表2和表3所示。当只处理酸性流出物流(酸性WAB或WAE)时,可以减少除磷处理的流量,产生更少的污泥。然而,在相当的石灰/NaOH消耗和相似的沉降性下,可以实现相当的P去除,最终P<1mg/l。虽然用于调节纯化的流出物流的pH的H2SO4消耗较高,但总体化学消耗相当或更低。
Figure BDA0003614071870000231
Figure BDA0003614071870000241
Figure BDA0003614071870000251
实施例2
图3示意性地示出了该实施例的实验装置。酸性和碱性漂白流出物从化学制浆厂(产量:3600ADt/d)分别收集到酸性漂白流出物流(酸性WAB)和碱性漂白流出物流(碱性WAB)中。
对应于284kgP/d的9.4m3/ADt的酸性漂白流出物流含有8.4mg/l的磷(P),pH为2.64。将其分出5.3m3/ADt(160kgP/d)的一部分,该部分随后进行处理以去除磷,并分出4.1m3/ADt(124kgP/d)的未处理部分。然后处理所述酸性漂白流出物流的5.3m3/ADt的部分,通过提高其pH使磷沉淀并将沉淀物作为淤泥除去,从而获得仅含有10kgP/d的5.3m3/ADt的纯化流出物流。
对应于35kgP/d的4.0m3/ADt的碱性漂白流出物流含有2.45mg/l的P,pH为9.88。没有对其进行处理。
碱性漂白流出物流和纯化的流出物流合并为169kgP/d的流(WAB至均衡),然后将其输送到均衡池。
对本领域技术人员显而易见的是,随着科技的发展,基本理念可以以各种方式实施。因此,实施方式不限于上文所述实施例;相反,它们可以在权利要求的范围内变化。
上文所述的实施方式相互间可以任意组合使用。几个实施方式可组合在一起形成又一实施方式。本文公开的方法或系统可包含至少一个上文所述的实施方式。应当理解,上述益处和优点可以涉及一个实施方式,或者可以涉及多个实施方式。实施方式不限于解决任何或所有所述问题的那些实施方式或具有任何或所有所述益处和优点的那些实施方式。将进一步理解,“一个”项目的表述是指一个或多个所述项目。术语“包括”在本说明书中用于表示包括其后的特征或动作,而不排除一个或多个其他特征或动作的存在。

Claims (15)

1.一种用于减少制浆过程(1)的流出物中磷的方法,其中,所述方法包括:
将从制浆过程获得的多股酸性流出物(2,2’,2”)合并成酸性流出物流(3);
将从制浆过程获得的多股碱性流出物(4,4’,4”)合并成碱性流出物流(5);
通过以下方式对酸性流出物流的至少一部分(6)进行处理:用碱性试剂(7)将酸性流出物流的至少一部分(6)的pH调节至碱性,使得所述酸性流出物流的至少一部分中的磷以磷酸盐的形式沉淀,并至少部分地除去沉淀物(8),从而产生纯化的流出物流(9);和
将纯化的流出物流与碱性流出物流合并并任选地与酸性流出物流的未处理部分(10)合并。
2.如权利要求1所述的方法,其中,制浆过程为化学制浆过程,多股酸性流出物和/或多股碱性流出物来自化学制浆过程的纤维生产线操作(11),或来自与制浆过程相关的白液设备(12)或化工设备(13)。
3.如权利要求2所述的方法,其中,多股酸性流出物和/或多股碱性流出物的至少一部分或全部来自化学制浆过程的纤维生产线操作的漂白阶段(14),或来自与制浆过程相关的白液设备(12)或化工设备(13)。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中,来自制浆过程和/或其纤维生产线操作的所有酸性流出物的至少10%、或至少20%、或至少30%、或至少40%、或至少50%、或至少60%、或至少70%、或至少80%、或至少90%(v/v)合并到酸性流出物流中,并且/或者来自制浆过程和/或其纤维生产线操作的所有碱性流出物的至少10%、或至少20%、或至少30%、或至少40%、或至少50%、或至少60%、或至少70%、或至少80%、或至少90%(v/v)合并到碱性流出物流中。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其中,对酸性流出物流的至少一部分的量进行选择,使得通过对该至少一部分的酸性流出物流进行处理而除去预定量的磷。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其中,测量酸性流出物流的磷含量或浓度,并且基于测量的磷含量或浓度来选择酸性流出物流的至少一部分的量,从而通过对该酸性流出物流的至少一部分进行处理来除去预定量的磷。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法,其中,酸性流出物流的pH低于7,或低于6,或低于3。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,将酸性流出物流的至少一部分的pH调节至pH值至少为8,或为8–14,或为8–11,或为9-10。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法,其中,在通过用碱性试剂将酸性流出物流的至少一部分的pH调节至碱性来对其进行处理之前,将碱性流出物流的至少一部分(15)合并到酸性流出物流中;并且,其中,对碱性流出物流的至少一部分的量和酸性流出物流的至少一部分的量进行选择,使得通过对酸性流出物流的至少一部分进行处理来除去预定量的磷。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法,其中,碱性试剂包括以下物质,或者是以下物质:碱金属氢氧化物,例如NaOH;Ca(OH)2;CaO;NH4OH;石灰;碱性流出物;或者它们的任何组合或混合物。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括对以下组合(16)的pH值进行调节:纯化的流出物流、碱性流出物流和任选的酸性流出物流的未处理部分的组合(16);任选地将pH调节至5到8的范围内,或5到6的范围内。
12.如权利要求1-11中任一项所述的方法,其中,纯化的流出物流、碱性流出物流和任选的酸性流出物流的未处理部分的组合在废水处理设备(17)中进一步处理和/或排放(18)。
13.一种用于减少制浆过程流出物中磷的装置(19),其中,所述装置包括:
用于操作制浆过程的制浆厂系统(1);
第一管道装置(20),用于将从制浆过程获得的多股酸性流出物(2,2’,2”)合并成酸性流出物流(3);
第二管道装置(21),用于将从制浆过程获得的多股碱性流出物(4,4’,4”)合并成碱性流出物流(5);
处理设备(22),用于通过以下方式对酸性流出物流的至少一部分(6)进行处理:用碱性试剂(7)将酸性流出物流的至少一部分(6)的pH调节至碱性,使得酸性流出物流的至少一部分中的磷以磷酸盐的形式沉淀,并至少部分地除去沉淀物(8),从而产生纯化的流出物流(9);
其中,第一管道装置设置成将酸性流出物流的至少一部分输送到处理设备;和
所述装置还包括第三管道装置(23),用于将纯化的流出物流与碱性流出物流合并并且任选地与酸性流出物流的未处理部分(10)合并。
14.如权利要求13所述的装置,其中,所述装置还包括设备(24),用于测量酸性流出物流的磷含量或浓度,并且第一管道装置包括设备(25),用于基于测量的磷含量或浓度来选择酸性流出物流的至少一部分并将其引导至处理设备,使得在处理设备中通过对该酸性流出物流的至少一部分进行处理来除去预定量的磷。
15.如权利要求13或14所述的装置,其中,处理设备(22)包括用于将碱性试剂与酸性流出物流的至少一部分混合以使得酸性流出物流的至少一部分中的磷以磷酸盐的形式沉淀的设备(26),并且所述处理设备(22)还包括用于至少部分地去除沉淀物以产生纯化的流出物流的设备(27)。
CN202080074804.XA 2019-08-23 2020-08-18 减少制浆过程流出物中磷的方法 Pending CN114667269A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20195695A FI129811B (en) 2019-08-23 2019-08-23 A process for reducing phosphorus from wastewater originating from the pulping process
FI20195695 2019-08-23
PCT/FI2020/050537 WO2021038126A1 (en) 2019-08-23 2020-08-18 A process for reducing phosphorus in effluents from a pulping process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114667269A true CN114667269A (zh) 2022-06-24

Family

ID=72266310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080074804.XA Pending CN114667269A (zh) 2019-08-23 2020-08-18 减少制浆过程流出物中磷的方法

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP4017835A1 (zh)
CN (1) CN114667269A (zh)
BR (1) BR112022003245A2 (zh)
CL (1) CL2022000408A1 (zh)
FI (1) FI129811B (zh)
UY (1) UY38852A (zh)
WO (1) WO2021038126A1 (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4000033A (en) * 1973-04-25 1976-12-28 Canadian Patents And Development Limited Removal of color and organic matter from kraft process bleach effluents
US5470480A (en) * 1994-05-09 1995-11-28 Eka Nobel, Inc. Process for treating waste water effluent
CA2171595A1 (en) * 1995-03-17 1996-09-18 Hans G. Lindberg Use of acid-stage filtrate in cooking liquor preparation
US20110272109A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-10 Marcelo Moreira Leite Method and system for pulp processing using cold caustic extraction with alkaline filtrate reuse
WO2015001185A1 (en) * 2013-07-01 2015-01-08 Upm-Kymmene Corporation Method for reducing phosphorus in effluents and process waters
CN105293660A (zh) * 2015-10-26 2016-02-03 北京东方协和医药生物技术有限公司 制浆造纸行业污水处理基础工艺
CN106414347A (zh) * 2014-03-31 2017-02-15 芬欧汇川集团 用于减少流出物或过滤物中的磷的方法和系统
BR112016022543A2 (pt) * 2014-03-31 2018-07-24 Upm Kymmene Corp método e sistema para redução do fósforo nos efluentes ou filtração.

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4000033A (en) * 1973-04-25 1976-12-28 Canadian Patents And Development Limited Removal of color and organic matter from kraft process bleach effluents
US5470480A (en) * 1994-05-09 1995-11-28 Eka Nobel, Inc. Process for treating waste water effluent
CA2171595A1 (en) * 1995-03-17 1996-09-18 Hans G. Lindberg Use of acid-stage filtrate in cooking liquor preparation
US20110272109A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-10 Marcelo Moreira Leite Method and system for pulp processing using cold caustic extraction with alkaline filtrate reuse
WO2015001185A1 (en) * 2013-07-01 2015-01-08 Upm-Kymmene Corporation Method for reducing phosphorus in effluents and process waters
CN106414347A (zh) * 2014-03-31 2017-02-15 芬欧汇川集团 用于减少流出物或过滤物中的磷的方法和系统
BR112016022543A2 (pt) * 2014-03-31 2018-07-24 Upm Kymmene Corp método e sistema para redução do fósforo nos efluentes ou filtração.
CN105293660A (zh) * 2015-10-26 2016-02-03 北京东方协和医药生物技术有限公司 制浆造纸行业污水处理基础工艺

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021038126A1 (en) 2021-03-04
BR112022003245A2 (pt) 2022-05-31
CL2022000408A1 (es) 2023-02-03
EP4017835A1 (en) 2022-06-29
FI129811B (en) 2022-09-15
UY38852A (es) 2021-02-26
FI20195695A1 (en) 2021-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI125025B (fi) Menetelmä fosforin vähentämiseksi jätevesissä ja prosessivesissä
CN106414347B (zh) 用于减少流出物或过滤物中的磷的方法和系统
CN114667269A (zh) 减少制浆过程流出物中磷的方法
CN106458657B (zh) 用于减少流出物或过滤物中的磷的方法和系统
AU2010323001B2 (en) Method of treating liquid flows at a chemical pulp mill
FI128111B (en) Method and apparatus for treating fluid streams in a cellulose plant
FI127860B (en) Method and system for reducing phosphorus from waste water or filtrate
FI127858B (en) Method and system for reducing phosphorus from waste water or filtrate
US4812207A (en) Method of removing lignin from bleach plant effluents
FI127631B (en) Process for reducing phosphorus in wastewater from a process
FI127857B (en) Process for the preparation and use of a product comprising phosphorus
WO2020157385A1 (en) Precipitating organic pollutants from aqueous liquids
EP3026172A1 (en) Method for treating a stream of a deinking plant and its use and product

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination