RU2167969C1

RU2167969C1 - Method of washing lime sludge of strong white lye

Info

Publication number: RU2167969C1
Application number: RU2000111238/12A
Authority: RU
Inventors: В.П. Грудинин; А.В. Грудинин; З.А. Грудинина
Original assignee: Грудинин Владимир Павлович; Грудинин Александр Владимирович; Грудинина Зоя Александровна
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2001-05-27

Abstract

FIELD: paper-and-pulp industry. SUBSTANCE: invention that can be used at sulfate production enterprises consists in that lime sludge is freed of alkalis by washing with equivalent amounts of preheated aqueous suspension of deposits from waste disposal plants treating industrial and/or municipal sewages or their mixtures with excess activated sludge. Suspension of the latter is used in concentrations 1.3% and higher. Ratio of activated sludge and deposits can vary within a wide range. EFFECT: achieved complete utilization of waste disposal plant deposits and simplified process. 3 cl, 1 dwg, 3 ex

Description

Изобретение касается способа промывки белого каустизационного шлама с целью утилизации всего объема суспензии биомассы активного ила и осадка первичных отстойников и может быть использовано в целлюлозно-бумажной и химической промышленности. The invention relates to a method for washing white caustic sludge in order to utilize the entire volume of a slurry of activated sludge biomass and sediment of primary settlers and can be used in the pulp and paper and chemical industries.

Известен способ приготовления щелочного варочного раствора для получения целлюлозосодержащего волокнистого полуфабриката, заключающийся в растворении плава с получением зеленого щелока, каустизации зеленого щелока с получением крепкого белого щелока и осадка карбоната кальция - белого шлама, отделении белого шлама от щелока, промывке белого шлама от остатков щелочи горячей водой с полиакриламидом и подаче в результате промывки слабого белого щелока на растворение плава. A known method of preparing an alkaline cooking solution to obtain a cellulose-containing fibrous semi-finished product, which consists in dissolving melt to produce green liquor, causticizing green liquor to obtain strong white liquor and calcium carbonate precipitate - white mud, separating white mud from liquor, washing white mud from hot alkali residues water with polyacrylamide and feeding as a result of washing weak white liquor to dissolve the melt.

Полученный крепкий белый щелок осветляют отстаиванием (1). Известен также способ промывки белого каустизационного шлама биологически очищенной сточной водой с концентрацией избыточного активного ила 3-12 г/л с целью улучшения качества варочного раствора и повышения эффективности процесса (2). Этот способ является более близким аналогом (прототипом) по авторскому свидетельству РФ N 1043215. The obtained strong white liquor is clarified by settling (1). There is also known a method of washing white caustic sludge with biologically treated wastewater with a concentration of excess activated sludge of 3-12 g / l in order to improve the quality of the cooking solution and increase the efficiency of the process (2). This method is a closer analogue (prototype) according to the copyright certificate of the Russian Federation N 1043215.

Основные недостатки: эти способы не решают проблемы вторичного использования воды и утилизации всего объема образующихся ила и/или осадка первичных отстойников очистных сооружений предприятия. The main disadvantages: these methods do not solve the problem of the secondary use of water and disposal of the entire volume of the formed sludge and / or sludge of the primary settling tanks of the treatment facilities of the enterprise.

Задачей изобретения является создание способа промывки шлама не свежей водой или грязными конденсатами, а эквивалентным количеством водной суспензии осадка очистных сооружений биологической очистки промышленных и/или городских стоков или их смесью с избыточным активным илом. The objective of the invention is to provide a method for washing the sludge not with fresh water or dirty condensates, but with an equivalent amount of an aqueous suspension of sludge from biological and industrial wastewater treatment plants or their mixture with excess activated sludge.

Этот технический результат достигается тем, что 95-97 мас.% этих суспензий - биологически очищенная вода, способна хорошо отмывать щелочи от шлама. Процесс основан на способности биомассы (белка ила и органических соединений, входящих в водную суспензию) гидролизоваться в водных растворах в присутствии щелочей и высвобождать связанную воду (3). This technical result is achieved in that 95-97 wt.% Of these suspensions is biologically purified water, capable of washing alkalis well from sludge. The process is based on the ability of biomass (sludge protein and organic compounds included in an aqueous suspension) to hydrolyze in aqueous solutions in the presence of alkalis and release bound water (3).

Совокупность существующих признаков заключается в том, что каустизационный шлам промывают от щелочей эквивалентным количеством водной суспензии осадка очистных сооружений промышленных и/или городских стоков или их смесью с избыточным активным илом. Промывку ведут суспензией осадка очисных сооружений промышленных и/или городских стоков или их смесью с избыточным активным илом с концентрацией 1,3% и более. Водная суспензия ила с осадком может быть в любых соотношениях. The totality of existing signs is that the caustic sludge is washed from alkalis with an equivalent amount of an aqueous suspension of sludge from sewage treatment plants of industrial and / or municipal wastewater, or with their mixture with excess activated sludge. The washing is carried out with a suspension of sludge from treatment facilities of industrial and / or municipal wastewater, or with their mixture with excess activated sludge with a concentration of 1.3% or more. An aqueous suspension of sludge with sediment can be in any ratio.

Процесс промывки каустизациоюнного шлама суспензией осадка очистных сооружений промышленных и/или городских стоков или их смесью с избыточным активным илом, используемой взамен свежей воды сопровождается полным щелочным гидролизом биомассы ила, при этом скорость осаждения белого шлама значительно возрастает, что исключает необходимость вводить в систему полиакриламид или иные добавки для достижения аналогичного результата. Принципиальная схема промывки белого каустизационного шлама показана на чертеже. Реакционная смесь 1 подается в осветлитель 2, где происходит гравитационное разделение реакционной смеси на осветленный крепкий белый щелок 4 и белый каустизационный шлам. Уплотненный каустизационный шлам плотностью 1 м³ насосом 3 перекачивается в смеситель, где смешивается с горячей водой 6 температурой 60^oC и насосом 9 перекачивается в промыватель каустизационного шлама 10, где шлам отмывается горячей водой от щелочи и происходит гравитационное разделение шлама от слабого белого щелока. Осветленный слабый белый щелок 12 направляется на растворение плава, а отмытый шлам плотностью 1,4 т/м³ насосом 11 по трубопроводу 14 подается в отдел известерегенерации. При промывке шлама нагретая до 60^oC суспензия смеси промышленных и/или городских стоков с избыточным активным илом 7 и концентрацией ила 1,3% и более подается в смеситель 5 вместо эквивалентного количества горячей воды 6. Под действием щелочи в шламе биомасса ила гидролизуется на 80-90% и продукты гидролиза биоила уходят со слабым белым щелоком 12 на растворение плава. Непрогидролизованная часть биомассы ила (10-20%) со шламом уходит в регенерационный отдел, где и сгорает в известерегенерационной печи при обжиге каустизационного шлама. При промывке каустизационного шлама подогретой суспензией осадка 8 первичных отстойников очистных сооружений промышленных и/или городских стоков или их смесью с избыточным активным илом последняя подается взамен горячей воды в эквивалентном количестве в смеситель 5 и далее перемешанная смесь насосом 9 в промыватель-осветлитель 10. В осветлителе суспензия шлама и осадка гравитационным способом уплотняется до плотности 1,3 т/м³ и насосом 11 по трубопроводу 13 перекачивается в известегенерационный отдел и далее после домывки в известерегенерационную печь, где осадок сгорает при обжиге шлама.The process of flushing causticizing sludge with a suspension of sludge from industrial and / or city sewage treatment plants or with a mixture of excess activated sludge used in place of fresh water is accompanied by complete alkaline hydrolysis of the sludge biomass, while the rate of deposition of white sludge increases significantly, which eliminates the need to introduce polyacrylamide or other additives to achieve a similar result. A schematic diagram of the washing of white caustic sludge is shown in the drawing. The reaction mixture 1 is fed to clarifier 2, where the reaction mixture is gravitationally separated into clarified strong white liquor 4 and white caustic sludge. The compacted caustic sludge with a density of 1 m ^{3 is} pumped by pump 3 to the mixer, where it is mixed with hot water 6 at a temperature of 60 ^o C and pump 9 is pumped to the caustic sludge washer 10, where the sludge is washed with hot water from alkali and gravitational separation of the sludge from weak white liquor occurs. The clarified weak white liquor 12 is sent to dissolve the melt, and the washed sludge with a density of 1.4 t / m ^{3 is} pumped through the pipeline 11 to the lime recovery department via a pump 11. When washing the sludge, a suspension of a mixture of industrial and / or municipal wastewater with excess activated sludge 7 and a sludge concentration of 1.3% or more is heated to 60 ^° C and fed to the mixer 5 instead of the equivalent amount of hot water 6. Under the action of alkali in the sludge, the sludge biomass is hydrolyzed to 80-90% and the products of bioil hydrolysis go with a weak white liquor 12 to dissolve the melt. The non-hydrolyzed part of the sludge biomass (10-20%) with the sludge goes to the regeneration department, where it is burned in the lime regeneration furnace when the caustic sludge is fired. When washing caustic sludge with a heated sediment suspension of 8 primary sludges from industrial and / or municipal wastewater treatment plants or with a mixture of excess activated sludge, the latter is supplied in equivalent amount of hot water to mixer 5 and then mixed with pump 9 to washer-clarifier 10. In clarifier sludge and sediment slurry gravitational way compacted to a density of 1.3 t / m ³ and a pump 11 through conduit 13 is pumped to izvestegeneratsionny separated and further after domyvki in izvesteregene Discount furnace where precipitate is combusted upon firing the slurry.

Пример N 1. Один литр суспензии белого шлама, отобранного из системы промывки узла каустизации γ = 1.30, отстаивают до полного осаждения осадка. Фильтрат удаляют, а осадок (белый шлам) промывают от щелочей при температуре 70^oC эквивалентным количеством водной суспензии смеси осадка первичных отстойников промышленных и городских очистных сооружений с избыточным активным илом с концентрацией 13 г/л. Промывка белого шлама, содержащего 100 г/л щелочи, сопровождается полным щелочным гидролизом биомассы активного ила. После промывки белого шлама и его отстаивания слабый белый щелок (то есть фильтрат от промывки шлама содержит 15 г/л щелочи, в ед. Na₂O) подают на растворение плава для получения зеленого щелока. Концентрация щелочи в белом шламе после промывки падает до 10 г/л, в ед. Na₂O, то есть шлам хорошо промывается этой суспензией смеси ила с осадком.Example N 1. One liter of a suspension of white sludge taken from the washing system of the causticization site γ = 1.30, defend until the sediment is completely precipitated. The filtrate is removed and the precipitate (white sludge) is washed from alkalis at a temperature of 70 ^o C with an equivalent amount of an aqueous suspension of a precipitate mixture of primary settlers of industrial and urban wastewater treatment plants with excess activated sludge with a concentration of 13 g / l. Washing of white sludge containing 100 g / l of alkali is accompanied by complete alkaline hydrolysis of activated sludge biomass. After washing the white sludge and settling it, a weak white liquor (that is, the filtrate from the washing sludge contains 15 g / l alkali, in units of Na ₂ O) is fed to dissolve the melt to obtain green liquor. The concentration of alkali in the white sludge after washing drops to 10 g / l, in units Na ₂ O, that is, the sludge is well washed with this suspension of a mixture of sludge with sediment.

Пример N 2. Все, как в примере N 1, кроме того, что взята смесь водной суспензии с концентрацией активного ила 30 г/л (то есть максимально, что можно получить прямым осаждением без коагулянта), проводим промывку белого шлама, как в примере N 1. Полученный промытый белый шлам имеет концентрацию щелочи 10 г/л, в ед. Na₂O, то есть ту же величину, что и в примере N 1. Таким образом, промывка белого шлама водной суспензией смеси осадка с активным илом концентрацией от минимальной 1,3 г/л до максимальной 30 г/л и более дает те же результаты по отмывке щелочей, что и промывка просто горячей водой.Example N 2. Everything, as in example N 1, except that a mixture of an aqueous suspension with a concentration of activated sludge of 30 g / l was taken (that is, the maximum that can be obtained by direct precipitation without a coagulant), we wash the white sludge, as in example N 1. The resulting washed white sludge has an alkali concentration of 10 g / l, in units. Na ₂ O, that is, the same value as in example N 1. Thus, washing the white sludge with an aqueous suspension of a mixture of sludge with activated sludge concentration from a minimum of 1.3 g / l to a maximum of 30 g / l or more gives the same alkali washing results, as well as washing with just hot water.

Пример N 3. Один литр суспензии белого шлама, отобранного из системы промывки узла каустизации γ = 1.30, отстаивают до полного осаждения осадка. Фильтрат удаляют, а осадок (белый шлам) промывают от щелочей при температуре 70^oC эквивалентным количеством водной суспензии осадка первичных отстойников промышленных и городских очистных сооружений без избыточного активного ила. После промывки, как в примере 1, концентрация щелочей в белом шламе составляет 9,5 г/л, в ед. Na₂O, то есть шлам хорошо промывается этой суспензией.Example N 3. One liter of a suspension of white sludge taken from the washing system of the causticization site γ = 1.30, defend until the sediment is completely precipitated. The filtrate is removed and the sludge (white sludge) is washed from alkalis at a temperature of 70 ^o C with an equivalent amount of an aqueous suspension of sludge from the primary settlers of industrial and urban wastewater treatment plants without excess activated sludge. After washing, as in example 1, the concentration of alkalis in the white sludge is 9.5 g / l, in units Na ₂ O, that is, the sludge is well washed with this suspension.

Полученные слабые щелока от промывки каустизационного шлама водной суспензией осадка очистных сооружений промышленных и/или городских стоков или их смесью с избыточным активным илом по качественным показателям не отличаются от слабого белого щелока при традиционной промывке шлама горячей водой. The weak liquors obtained from washing caustic sludge with an aqueous suspension of sludge from sewage treatment plants of industrial and / or municipal wastewater or with their mixture with excess activated sludge do not differ in quality indicators from weak white liquor during traditional washing of sludge with hot water.

Таким образом, водная суспензия ила с осадком может быть взята в любом соотношении при промывке белого шлама сульфат-целлюлозного производства. Суммарно объем суспензии избыточного ила и осадка меньше потребного количества горячей воды на промывку шлама, поэтому при использовании предлагаемого изобретения возможна 100% утилизация суспензии ила и осадка очистных сооружений предприятия. При внедрении этого изобретения отпадает необходимость в цехах обезвоживания и сжигания ила и осадка и не требуются осадконакопители - экологические "бомбы" замедленного действия. Не требуется никаких химикатов, а также оборудования для обработки осадка очистных сооружений предприятия. Thus, an aqueous suspension of sludge with sediment can be taken in any ratio when washing the white sludge of sulphate-cellulose production. The total volume of the suspension of excess sludge and sludge is less than the required amount of hot water for washing the sludge, therefore, when using the present invention, 100% utilization of the suspension of sludge and sludge from the treatment facilities of the enterprise is possible. With the implementation of this invention, there is no need for dewatering and burning of sludge and sludge and sedimentation tanks are not required - ecological "bombs" of delayed action. No chemicals are required, nor equipment for the treatment of sludge from the treatment plants of the enterprise.

Использование предлагаемого изобретения приближает предприятие к замкнутому водообороту. Using the proposed invention brings the company closer to closed water circulation.

Список литературы. List of references.

1. Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы, М., 1964 г., стр. 525, 531, 540, 546. 1. Nepenin Yu.N. Cellulose technology, M., 1964, p. 525, 531, 540, 546.

2. Авторское свидетельство SU 1043215 A (прототип), кл. D 21 C 11/04, 1983 г. Бюл. N 35. 2. Copyright certificate SU 1043215 A (prototype), cl. D 21 C 11/04, 1983 Bull. N 35.

3. Химическая Энциклопедия, том 1, стр. 248, 562. 3. Chemical Encyclopedia, Volume 1, pp. 248, 562.

Claims

1. The method of washing caustic sludge, which consists in the fact that the caustic sludge is washed from alkalis with an aqueous suspension, characterized in that the caustic sludge is washed from alkalis with an equivalent amount of an aqueous suspension of sludge from treatment plants of industrial and / or municipal wastewater, or with a mixture of excess activated sludge.

2. The method according to claim 1, characterized in that the washing is carried out with a suspension of excess activated sludge with a concentration of 1.3% or more.

3. The method according to claim 1, characterized in that the aqueous suspension of a mixture of sludge with sediment can be in any ratio.