制浆造纸清洁生产新工艺及废水处理新技术

摘要

清洁生产是近年来中国大力推广的一项环境政策.该研究中,按照清洁生产的理念对制浆造纸企业的生产工艺进行全过程的技术革新,从而最大限度地减少对环境的污染,以实现对环境保护的目标.该研究对中国中、小型造纸厂的实际生产具有指导意义.氧碱法化学制浆是一种新型的化学制浆方法,在其他辅助药剂的作用下,该工艺可以在较低温度和低于常规蒸煮用碱量30-40％的条件下进行蒸煮.该工艺具有降低黑液中的残碱浓度,降低黑液中的化学需氧量(chemical oxygen demand,简称COD)值和BOD(biochemical oxygen demand,简称BOD)值(50％以上),提高制浆得率等一系列优点.氧碱法化学浆的各项强度性能与普通化学浆相似.由于缓和的蒸煮条件和低用碱量,蒸煮过程中脱木素程度较低,所以氧碱蒸煮浆的高锰酸钾值偏高.该研究分别选取了温度、用碱量、氧压、蒸煮曲线等参数为变量进行实验,采用了采用红外光谱和紫外分光光度计等仪器对实验结果进行检测,综合了经济因素和环境因素,得出蒸煮最佳方案.目前,该国绝大多数制浆造纸厂均采用常规的氯化-碱处理-次氯酸盐(简称CEH)漂白法.而该法的漂白废液中含有有机氯等长效有毒物质,严重污染了环境并严重危及人们的健康.在环保意识日益提高的今天,实现纸浆全无氯漂白的呼声越来越高.随着过氧化氢的工业化生产和日益降低的生产成本,其在纸浆全无氯漂白法的研究中越来越广泛.以往过氧化氢漂白的研究主要用于漂白木浆或深度脱木素的麦草浆,在其他浆料的漂白程序中只是作为辅助漂白段.该研究采用活化过氧化氢漂白的方法对氧碱麦草浆进行漂白.研究过程中采用乙二胺四乙酸(EDTA)作为金属离子的螯合剂;乙酸酐和四乙酰乙二胺作为漂白活化剂;选取药品用量、漂白温度和漂白时间为变量,通过三因素四水平正交实验找出了以上变量对漂白效果的影响程度.实验中还发现在不同pH值下加入漂白活化剂,其漂白效果有显著不同.通过实验我们得出了漂白的最佳方案.漂白的整体程序采用过氧化氢-过氧化氢-酸处理(P1P2A)法.采用该工艺进行漂白,可以使纸浆达到较高白度(I SO7 5.2％),漂白浆的物理性能也较好.该研究采用物化法和生化法结合的工艺处理黑液.首先在较高温度下采用CaCl<,2>进行预处理,使黑液中的Na<,2>CO<,3>、NaHCO<,3>、Na<,2>SiO<,3>以及脂肪酸钠沉淀溶出,同时,使黑液的pH值降低,使部分碱溶木素析出,用抽滤瓶滤去沉淀.然后,采用酸析木素法、铁碳微电解法继续对黑液进行物化处理.实验证明,该工艺可以有效降低废水的COD值和BOD值以及色度,提高黑液的可生化性.最后,采用生化法进行处理,处理后的废水基本达到国家排放标准.

目录

文摘

英文文摘

原创性声明和关于学位论文使用授权的声明

第一章序言

1.1我国造纸业的现状及本研究的目的和意义

1.2文献综述

1.2.1麦草的纤维化学基础

1.2.2制浆工艺及黑液的治理

1.2.3清洁生产及其在制浆造纸企业的应用

1.3课题研究所要解决的主要问题及主要研究内容

第二章蒸煮

2.1前言

2.2实验药品、仪器、原料与方法

2.3结果与讨论

2.4小结

第三章打浆与筛选

3.1前言

3.2实验仪器设备、原料与方法

3.3结果与讨论

3.4小结

第四章漂白

4.1前言

4.2实验仪器设备、原料与方法

4.3结果与讨论

4.4小结

第五章黑液的化学与生化处理

5.1前言

5.2实验药品仪器、原料与方法

5.3结果与讨论

5.4小结

第六章结论

参考文献

致谢

在校期间发表的论文

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