[发明专利]一种生物质组分分离利用工艺过程中源污染物质的环境效果评定方法

摘要

本发明公开了一种生物质组分分离利用工艺过程中源污染物质的环境效果评定方法。本发明根据生物质组分分离利用工艺过程的物料流向和平衡、源污染物质变性及其质量变化，将工艺过程环境效果评价与物流平衡、流向和源污染物质产生及其量变进行协同联动，使生物质组分分离利用从科学研究、工程设计到工程运行，每一个工艺过程（环节）均可获得环境效果评定，使工艺过程的环境效果和控制从生产终端向每个工艺环节的前段转移，实现源污染物质及其对污染负荷贡献的全工艺过程预测、跟踪与控制，为流程工业创立绿色化评定基础。本评定方法特别适合于制浆造纸和生物质精炼等流程工业的环境效果评定。

主权项

1.一种生物质组分分离利用工艺过程中源污染物质的环境效果评定方法，其特征在于，包括以下内容：(1)分析生物质纤维原料卡伯价K与木素含量L之间的关系，获得卡伯价K与木素含量L之间的关系系数a，建立生物质纤维原料卡伯价K与木素含量LP％之间的数学关系LP％＝(a·K)％；(2)将生物质组分分离利用工艺过程源污染物质类型及其质量变化与物料平衡和流向进行协同联动，计算出进入水处理系统的源污染物质木质素和碳水化合物的质量；1)生物质纤维原料蒸煮及黑液提取工段建立物料平衡关系式，计算出从蒸煮及黑液提取工段进入水处理系统或漂白系统的液态源污染物质木质素质量L2和碳水化合物质量C2M0＝C0+L0＝P1+L2+L3+C2+C3＝L1+L2+L3+C1+C2+C3L0＝L1+L2+L3＝LP％·P1+L2+(EB％/(1‑EB％))·L2＝(a·K)％·(M0·YC％)+(1/(1‑EB％))·L2C0＝C1+C2+C3＝P1‑L1+C2+(EB％/(1‑EB％))·C2＝M0·YC％‑(a·K)％·(M0·YC％)+(1/(1‑EB％))·C2根据以上关系式，计算出：L2＝(L0‑(a·K)％·(M0·YC％))·(1‑EB％)C2＝(C0‑M0·YC％+(a·K)％·(M0·YC％))·(1‑EB％)2)生物质纤维原料漂白工段建立物料平衡式，计算出漂白过程中从固相物料进入水处理系统的源污染物质木质素质量L4和碳水化合物质量C4P1＝P2+L4+C4L4+C4＝P1·BL％＝(M0·YC％)·BL％L4＝L1＝LP％·P1＝(a·K)％·(M0·YC％)根据以上关系式，计算出C4＝P1·BL％‑L4＝(M0·YC％)·BL％‑(a·K)％·(M0·YC％)＝(M0·YC％)·(BL％‑(a·K)％)上述各式中，M0、C0、L0、P1、L1、L2、L3、C1、C2、C3、P2分别为生物质纤维原料质量、生物质纤维原料中碳水化合物质量、生物质纤维原料中木素质量、经蒸煮和黑液提取后获得的纸浆质量、纸浆中木素质量、未被提取的木素质量、提取送碱回收木素质量、纸浆中碳水化合物质量、未被提取的碳水化合物质量、提取送碱回收的碳水化合物质量、漂后纸浆质量；LP％为蒸煮后纸浆木素含量，K为纸浆P1卡伯值，YC％为蒸煮得率，EB％为黑液提取率，BL％为漂损；(3)将生物质组分分离利用工艺过程源污染物质类型及其质量变化与水污染负荷指标COD、BOD和AOX进行协同联动，计算出生物质纤维原料蒸煮及黑液提取工段产生的单位质量液态木质素L2对COD、BOD和AOX的贡献值k1C、k1B、k1X，以及单位质量液态碳水化合物C2对COD、BOD的贡献值k2C和k2B；同样地，计算出生物质纤维原料漂白工段进入水处理系统的单位质量木质素L4对COD、BOD和AOX的贡献值k3C、k3B、k2X及单位质量碳水化合物C4对COD、BOD的贡献值k4C和k4B；(4)将生物质组分分离利用工艺过程环境效果与源污染物质类型及其量变进行协同联动，建立环境污染效果指标与源污染物质质量变化之间的关系；所述环境污染效果指标为COD、BOD、AOX；所述源污染物质质量为木质素L2、L4质量和碳水化合物C2、C4质量；COD＝k1C·L2+k2C·C2+k3C·L4+k4C·C4BOD＝k1B·L2+k2B·C2+k3B·L4+k4B·C4AOX＝k1X·L2+k2X·L4。