JPH091129A - プロセス廃水の蒸発方法 - Google Patents

プロセス廃水の蒸発方法

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JPH091129A
JPH091129A JP8172788A JP17278896A JPH091129A JP H091129 A JPH091129 A JP H091129A JP 8172788 A JP8172788 A JP 8172788A JP 17278896 A JP17278896 A JP 17278896A JP H091129 A JPH091129 A JP H091129A
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evaporator
evaporation
wastewater
process stream
acid
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Hans Johansson
ヨハンソン ハンス
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Nouryon Pulp and Performance Chemicals AB
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Eka Nobel AB
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/28Evaporating with vapour compression
    • 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
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/042Prevention of deposits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異種の廃水の混合物を含むプロセス廃水の蒸
発の際に生成する湯あか(沈殿)によるエバポレーター
中の詰まりを低減し、それによりエバポレーターの洗浄
のための停止の回数を最小にし、かつ必要とされる処理
装置の量を低減するプロセス廃水の蒸発方法を提供す
る。 【解決手段】 本発明は蒸発によるプロセス廃水の改良
された濃縮方法に関する。この方法において、一つの酸
プロセス流及び一つのアルカリプロセス流を一つの同じ
エバポレーター中で交互に蒸発する。この方法により、
分離し難い沈殿を夫々の蒸発中にエバポレーター中で溶
解することができる。その結果、エバポレーターを洗浄
する必要から生じる停止が最も可能な程度まで避けられ
るとともに、より少なくかつ安価な処理装置が必要とさ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明はプロセス廃水の蒸発
による改良された濃縮方法に関する。本発明の方法にお
いて、一つの酸プロセス流と一つのアルカリプロセス流
が一つの同じエバポレーター中で交互に蒸発される。
【0002】
【従来の技術】異種の流出液の混合物を含むプロセス廃
水の蒸発において、問題が反応生成物、所謂、湯あか
(これは分離し難い)の生成のために生じる。湯あかは
エバポレーターを詰まらせ、こうしてエバポレーターの
化学的及び機械的洗浄のために頻繁な停止を必要とす
る。
【0003】漂白プラントからの酸及びアルカリのリグ
ノセルロース含有廃水を蒸発させることは既に知られて
おり、この場合、酸及びアルカリ廃水は別個のエバポレ
ーター中で蒸発される。この方法の使用により、泡形成
の不都合が避けられ、またそうしないと泡は混合廃水の
蒸発中に生じるであろう。しかしながら、この方法は二
重の組の処理装置を必要とするという欠点を有する。こ
うして、一つのエバポレーターが漂白プラントからの酸
廃水に必要とされ、また一つのエバポレーターが漂白プ
ラントからのアルカリ廃水に必要とされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、エバポレー
ター中の湯あかによる詰まりを低減し、それにより停止
の回数を最小にし、かつ必要とされる処理装置の量を低
減するプロセス廃水の蒸発方法を提供することを目的と
する。またそのプロセス自体も簡素化される。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、次の
プロセス流が濃縮される時に、先行するプロセス流の蒸
発により生じる沈殿がエバポレーター中で溶解されるよ
うに、一つの同じエバポレーター中で交互に濃縮され
る、少なくとも一つの酸プロセス流と一つのアルカリプ
ロセス流とを含むプロセス廃水の蒸発方法に関する。つ
まり、一つの酸プロセス流と一つのアルカリプロセス流
がエバポレーターに別々に交互に供給され、そしてエバ
ポレーター中の処理条件はアルカリ状態と酸状態の間で
変化する。
【0006】
【発明の実施の形態】蒸発すべきプロセス廃水は工業プ
ロセスに由来していてもよく、例えば、漂白プラントか
らのリグノセルロース含有廃水を含んでいてもよい。殆
どのこのような場合、酸廃水またはアルカリ廃水のみを
工業プロセスから回収し、取り出すことが可能である。
しかしながら、本発明の方法は、漂白が二酸化塩素(EC
F) を伴うか、または完全に塩素を含まない漂白方法(TC
F) が使用されるかにかかわらず、漂白プラントを高度
にクローズアップすることを効率よく達成することがで
きる。こうして、本発明の方法は塩化物及び/または塩
素酸塩の塩成分を含む廃水の蒸発を可能にする。
【0007】例えば漂白プラントにおいて濃縮処理を受
けるプロセス廃水の量はパルプ1トン当たり50m3以下の
程度であり得る。
【0008】“アルカリ条件" という用語は、本発明に
よれば、7より高いpH値、好適には約7から約12までの
範囲のpH値を意味する。“酸条件" という用語は7未満
のpH値、好適には約2から約7までの範囲のpH値を意味
する。
【0009】蒸発が行われる前に、予備洗浄処理におい
て有機及び無機の未溶解及び/または溶解物質を含むプ
ロセス廃水を分離、処理することが好適である。粒状物
質、例えば、繊維、樹脂、リグニン、シュウ酸塩及び硫
酸塩(これらは濃縮処理において問題を生じることがあ
る)が廃水から除去される。粒状物質は好適な分離方
法、例えば、沈殿、濾過、遠心分離、浮遊、膜濾過、限
外濾過またはその他の機械的分離方法、化学的分離方法
もしくは組み合わされた分離方法により除去し得る。例
えば、溶解物質はpH調節薬品及び錯生成剤を添加するこ
とにより処理され、沈殿し得る。
【0010】プロセス廃水は必要により予備洗浄処理に
かけられた後に、その溶液は少なくとも一つの段階にか
けられ、そこで濃縮が蒸発により行われる。本発明の方
法において、蒸発は流下フィルム式エバポレーター中で
循環しながら行われることが好適である。流下フィルム
式エバポレーターは好ましくは機械的蒸気圧縮の原理で
作動し、その結果、ファン、ポンプ及びその他の処理装
置により必要とされるエネルギーの他に、エネルギーが
外部からエバポレーターに供給されることは通常必要と
されない。エネルギー消費は非常に低い。従来技術のエ
バポレーターの伝熱要素は金属材料製である。本発明に
よれば、新しい原理に頼ってもよく、その原理によれ
ば、伝熱要素は薄くかつ可撓性のシートから一部つくら
れ、そのシートの少なくとも一つの表面はプラスチック
からなり、そのシートは約100 μm以下の厚さを有する
バッグのような形状にされることが好ましい。その箔は
約50μm を越えない厚さを有することが好ましく、約30
μm を越えない厚さを有することが最も好ましい。その
箔は約20μm 、好適には約15μm の最小の厚さを有して
いてもよい。好適なシート材料は、例えば、充填材、プ
ラスチック材料の共重合体、炭素繊維と混合されたプラ
スチックまたは、例えば、ポリエチレンの如きプラスチ
ックの混合物からなっていてもよい。プラスチックの伝
熱要素は高い耐蝕性、軽量及び低価格を伴う。
【0011】本発明を実施する可能な様式が添付図面を
参照して今説明され、図1は本発明の方法を実施するの
に適したエバポレーターの例を示す。
【0012】図1はエバポレーターの略図である。プロ
セス廃水1がエバポレーターの上部に導入され、そこで
ディストリビュータ2が溶液を均等に分配し、その結
果、それはバッグ構造の外部3を下方に流れる。生成さ
れた蒸気4がファン5の助けによりバッグ構造の内部6
に循環され、液体に凝縮する間に熱を放出する。バッグ
構造の外部の未蒸発液体7がその系中で循環される8。
生成された凝縮液9が凝縮液洗浄段階に移される。濃縮
液10が抜き取られて更に濃縮される。
【0013】蒸発の程度は約0.5 %から約15%までの乾
燥固形分の範囲であってもよい。都合良くは、蒸発の程
度は少なくとも約1%の乾燥固形分、好ましくは少なく
とも約3%の乾燥固形分、最も好ましくは少なくとも約
5%の乾燥固形分である。更に高い濃度が段階的蒸発に
より得られる。例えば、少なくとも約15%の乾燥固形分
の濃縮が最後の段階で得られる。
【0014】エバポレーター中で濃縮された廃水は塩、
主としてシュウ酸塩及び硫酸塩を含み、これらは蒸発処
理において沈殿し、その機械に付着する。付着物が伝熱
表面に蓄積するという事実は特に不都合である。なぜな
ら、これはエバポレーター中の伝熱及び流れパターンを
低下するからである。これらの問題はエバポレーター中
で別々に酸廃水及びアルカリ廃水を交互に処理すること
により避けられ、その結果、付着物(所謂、湯あかまた
は沈殿)が洗い落とされる。
【0015】酸プロセス流は、例えば、下記の組成: 0
−2.5 g/l の Na+、 0−2 g/l の Cl-、 0−0.5 g/l の
ClO3 -、並びにその他の陰イオン、例えば、SO4 2- を有
していてもよい。アルカリプロセス流は、例えば、下記
の組成: 0−5 g/l の Na+、0−2 g/l の Cl-、 0−0.5
g/l の ClO3 -、並びにその他の陰イオン、例えば、OH-
、HCO 3 2- 、CO3 2- 、及び SO4 2-を有していてもよ
い。また、両方のプロセス流は陽イオンCa及びBaを含ん
でいてもよい。その他に、多数の有機陰イオンが存在す
る。
【0016】本発明の一つの実施態様において、酸廃水
が第一段階で蒸発される。本発明の別の実施態様におい
て、アルカリ廃水が第一段階で蒸発される。
【0017】好ましい実施態様において、エバポレータ
ーからの濃縮液が付加的な濃縮段階で処理される。これ
は、例えば、濃縮装置中の蒸発または濃縮により行われ
てもよい。また、好適な従来技術の蒸発方法、例えば、
プレート熱交換器または結晶化装置中の蒸発が使用され
てもよい。
【0018】濃縮は少なくとも約20%の乾燥固形分、好
ましくは少なくとも約30%の乾燥固形分、最も好ましく
は少なくとも約50%の乾燥固形分まで行われることが都
合が良い。上限は重要ではないが、主としてプロセス技
術の理由が動機となる。
【0019】酸プロセス流及びアルカリプロセス流は蒸
発または濃縮後に混合されることが好適である。混合
後、沈殿、とりわけシュウ酸塩が除去されることが好適
である。沈殿は好適な分離方法、例えば、沈殿、濾過、
遠心分離、浮遊、膜濾過、限外濾過またはその他の機械
的分離方法、化学的分離方法もしくは組み合わされた分
離方法により除去されてもよい。例えば、溶解物質はpH
調節薬品及び錯生成剤を添加することにより処理され、
沈殿し得る。こうして沈殿から分離された溶液はその後
更に濃縮されてもよい。
【0020】蒸発及び/または更なる濃縮後に、濃縮液
は抜き取られ、燃焼され及び/または電気透析処理にか
けられる。
【0021】現尺の方法において、一つ以上のエバポレ
ーター及び濃縮装置が平行に連結されてもよく、この場
合、酸廃水及びアルカリ廃水の交互の処理が容易に調整
される。
【0022】本発明は上記の実施態様に限定されない。
説明及び請求の範囲において、%及び部数の数字は、特
にことわらない限り全て重量基準である。
【0023】
【発明の効果】本発明の方法によれば、エバポレーター
中で酸廃水及びアルカリ廃水を交互に処理することによ
り、夫々の処理から生じる沈殿がエバポレーター中で溶
解される。なぜならば、混合及び濃縮は、とりわけpH値
の変化のために化学反応を伴い、その結果、溶解性の限
界が連続的に越えられるからである。その結果、エバポ
レーター中のアルカリ条件下で分離された沈殿は、酸条
件への切り換えがある時に溶解され、またその逆も真で
ある。
【0024】その結果、分離し難い沈殿はエバポレータ
ーから洗い落とされて、エバポレーターを洗浄するため
に必要とされる停止の回数を最も可能な程度まで減少す
ることができ、その結果、より少なくかつ安価な処理装
置が必要とされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法を実施するのに適したエバポレ
ーターの例を示す。
【符号の説明】
1:プロセス廃水、2:ディストリビュータ、3:バッ
グ構造の外部、4:蒸気、5:ファン、6:バッグ構造
の内部、7:未蒸発液体、9:凝縮液、10:濃縮液。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一つの酸プロセス流と一つの
    アルカリプロセス流とを含むプロセス廃水をエバポレー
    ター中で濃縮する方法であって、酸プロセス流とアルカ
    リプロセス流を同じエバポレーター中で交互に濃縮し、
    次のプロセス流を濃縮する時に夫々の先行するプロセス
    流の蒸発の結果生じる沈殿をエバポレーター中で溶解す
    ることを特徴とするプロセス廃水の濃縮方法。
  2. 【請求項2】 更なる濃縮が蒸発によりもたらされるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 プロセス流を蒸発後に混合することを特
    徴とする請求項1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 固体沈殿をプロセス流の混合後に分離す
    ることを特徴とする請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 漂白プラントからのリグノセルロース含
    有廃水を蒸発させることを特徴とする請求項1〜4のい
    ずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項6】 酸プロセス流が塩化物を含む塩及び/ま
    たは塩素酸塩を含む塩を含むことを特徴とする請求項1
    〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 プロセス流を蒸発前に予備洗浄処理にか
    けることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記
    載の方法。
  8. 【請求項8】 蒸発を流下フィルム式エバポレーター中
    で循環して行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれ
    か一項に記載の方法。
  9. 【請求項9】 蒸発の程度が少なくとも約5重量%の乾
    燥固形分であることを特徴とする請求項1〜8のいずれ
    か一項に記載の方法。
  10. 【請求項10】 酸プロセス流を第一段階で蒸発させる
    ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の
    方法。
JP8172788A 1995-06-16 1996-06-13 プロセス廃水の蒸発方法 Pending JPH091129A (ja)

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