废纸制浆白水对废纸浆浮选和漂白的影响

纸机
皂塔
前
筛选机
浮 选
前浮选机
系
净化机
统
热分散机
后
后浮选机
浮
浆
选 系
统
漂白机
纸
贮浆槽
机
浆
白
水
浆
总
5%
总
5%
白
白
水
水
纸机白水槽
不 同 地 段 废 纸 制 浆白水中无 机 物 的 含 量 差 别 很 大，超 滤 后 通 过白水 和
前浮选系统白水槽
后浮选系统白水槽
微浮选处理白水机 前浮选系统总白水
后浮选系统总白水
3.42 2.31 5.11 2.76 1.96 3.20 1.0 4 1.65
4.05 2.31 17.4 0 3.10 1.96 3.92 1.0 4 26.90
860
660
700
NA
620
170
700
84.3
NA
4500
NA
NA
860
500
580
72.4
500
10 0
NA
67.9
620
680
600
大 部 分二氯甲烷 抽出 物 的 粒子小于 0.01μ m，它 的 COD值占总白水大约是6%，占超滤通过了的白水约9%。 1. 2 . 2的C O D的形成
(1）原料 工厂中C O D的形成很大程度决定于原料和用于脱 墨的化学药品用量。从图4中可以看出：在自来水中碎解 不同的废纸或纸浆时产生的C O D量是不同的，即使同 一种原料也会有显著的变化。C O D的主要部分是从原 本原料、用于纸生产时的化学品和纸机白水中的C O D 来的。白水中的C O D随着纸进入纸机干燥部干燥后，即 使没有再加化学品也将在再碎解时释放出来。
表2 不同白水及其组分中的COD值和有机化合物
白水种类
过滤后的COD 过滤前的COD 木素衍生物 碳水化合物 HAC含量 二氯甲烷抽出 含量 gO2/L 含量 gO2/L 含量 mg/L 含量 mg/L mg/L 物含量 mg/L
前 浮选系统 总白水中的 组 分 (简写为W W1) 前 浮选系统 总白水 超 滤 后 通 过白水中的 组 分 (简写为W W1,p) 前 浮选系统 总白水 超 滤 后残留白水中的 组 分 (简写为W W1,r) 微 浮选 总白水中的 组 分 (简写为M W) 微 浮选 总白水 超 滤 后 通 过白水中的 组 分 (简写为M W,p) 微 浮选 总白水 超 滤 后残留白水中的 组 分 (简写为M W,r) 后 浮选系统 总白水 超 滤 后 通 过白水中的 组 分 (简写为W W2,p) 后 浮选系统 总白水 超 滤 后残留白水中的 组 分 (简写为W W2,r)
系统总白水和通过超滤的白水中的水硬度是20°d H（相 当于140m g C a/L），曾用原子吸收光谱测定。其测得的
1.1. 3的废纸制浆白水中无机组分的物理化学性质 前浮选系统总白水中80%以上的总固体物含量在前
表1 不同白水中的无机物含量及其物理化学性质
白水种类
Ca含量 Al含量 Si含量 导电率 聚溴化季胺阳离 聚溴化季胺阳离子 总固形物 mg/L mg/L mg/L mS/cm 子加入量 mg/L 加入量 g/kgTS %TS
关于C O D的组分分析与释放形成的研究介绍如 下： 1. 2 .1的C O D 值与组分分析
分析了的 组 分有可能 计 算出它们 总 的 需 氧 量（氧化 到最终变成C O2和H2O的需氧量），这就可以绘出一个 图或列出转换因子（见表3）。
测量的C O D与多种组分浓度乘转换因子计算得来 的C O D的比较见图3。图3中的W W1；W W1,P；M W和 MW,P的含义同表1和表2中的相关符号含义。
废纸制浆白水
对废纸浆浮选和漂白的影响
⊙ 陈嘉翔（华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广州 510641）
摘 要：介绍了国外研究的关于废纸制浆白水的组 分及其对废纸浆浮选和漂白的影响。 关键词：废纸制浆白水；浮选；漂白
Abstract: The influence of white water from wastepaper pulping on the waste pulp deinking and bleaching researched abroad is introduced in this paper. The contents are: (1)The analytic results of the white water during the wastepaper pulping. (2)The influence of white water from wastepaper pulping on waste pulp deinking and bleaching. (3)conclusion. Key words: wastepaper pulping effluent; flotation; bleaching
180
1
100 4.37
730
微 浮选 总白水 超 滤 后 通 过白水中的 组 分 (简写为M W,p)
130
1
97 3.94
9
微 浮选 总白水 超 滤 后残留白水中的 组 分 (简写为M W,r)
200
1
100 4.62
NA
后浮选系统总白水超滤后通过白水中的组分(简写为WW2,p) 370
1
48 2.71
由于C O D值不会给予白水中的有机组分名称，因 此，还 需 要 完 成 额 外 的 分 析，将 组 分 分 为 种 类 名 称，如 木素衍生物、碳水化合物、醋酸和二氯甲烷抽出物等。
脱 墨白水 组 分 的 大 小 分布与 机 械 浆 厂白水 相比 也有一些不同。机 械 浆厂与一 体化 纸 厂白水的特 性指 出了有9 0 %～95%的二氯甲烷抽出物粒子大小在0.1～ 1.0μ m 之 间。本 文介 绍 的 研 究 也 发 现 在 超 滤 通 过了的 白水中有 9 0 % 以 上 的 抽出 物 其 粒子 大 小＜0.01μ m 。较 早 的 研 究 也已 经 指出 废 纸中的 树 脂 在再 污 泥 化 时也 不 会 再 凝 聚 成 胶 体 粒子。此 外，发 现 某 些二氯甲烷 抽出 物 中可以有其他原始的树脂，它来源于印刷油墨。
从图3可以看出：测定出来的总白水W W1和计算出 来的总白水M W的C O D是很相近的。测定出来的前者 超滤 通过了的白水 和计算出来的后 者 超滤 通过了的白 水的C O D也是很相近的。但是，测量和计算的C O D之 间的偏差对超滤后残留白水（图2中未提出）是较大的， 这很可能是由于悬浮物造成的分析误差。
国外技术·Oversea Technology
1的废纸制浆白水组分分析结果
废纸浆白水组分一般分为无机物
浆
浆
浆
和有机物两类。在测定试样物理化学性 质时也包括了同时存在的无机物的分析 结果。 1.1 废纸制浆白水中无机组分的分析 结果
废纸
碎解机
微 浮 选 后 总 白 水
旋风分离器 多盘浓缩机 螺压机 多盘浓缩机 螺压机
中图分类号:TS749+.7; TS745; TS744; X793 文章编号:1007-9211(2011)06-0083-05
文献标志码:A
陈嘉翔，教授，博士生导 师，联合国教科文组织植 物资源化学国际专家委员 会委员。
废 纸 制 浆白水回用会生 成白水系统 的 溶解 物 和胶 体 物，在制 浆 新 鲜 水用量 降 低 时，白水中的 溶解 物 和胶 体物就会增加，在一定条件下能强烈地影响着废纸浆脱 墨和漂白的效果以及纸机运行和产品质量，因此要弄清 楚其内在的因素和有关的关系。
前 浮选系统 总白水中的 组 分 (简写为W W1)
490 44 110 4.69
600
前浮选系统总白水超滤后通过白水中的组分(简写为WW1,p) 110
1
110 4.43
8
前浮选系统总白水超滤后残留白水中的组分(简写为WW1,r) 490 44 170 5.07
NA
微 浮选 总白水中的 组 分 (简写为M W)
12
后浮选系统总白水超滤后残留白水中的组分(简写为WW2,r) 840 160 230 2.94
Βιβλιοθήκη BaiduNA
112
0.59
1.7
0.48
NA
1.31
14 0
0.52
NA
0.49
NA
0.60
NA
NA
NA
1.81
注：(1)聚溴化季胺（P o l y b r e n e）阳离子加入到电荷达到零时的数量。(2) 超滤膜的孔径为0.01μm。(3)T S为总固体 物。
机 械 浆 厂白水 和 纸 机白水 的 特 性 应 用超 滤 进行 过 研 究，但 用 于脱 墨 浆白水 的 研 究 还 很 少，但 用 于脱 墨白 水除去很小的粒子，如苯胺印刷粒子已经有人成功地研 究过了[1]。本次试验取样点简单流程见图1。
本文将介绍下列研究内容供参考[2]。
83 Mar., 2011 Vol.32, No.6 China Pulp & Paper Industry
白水中化 学 变 化 释 放 出来 的 有 机 物可 以 用 分 析 得 来的“化学 需氧 量”（C O D）定量表 达。如 表2所 示， C O D测量以前试样加以过滤对结果影响有时很大，过 滤机为GFA型，其孔径大约是2～3μm：总白水、前浮选 系统 总白水 和 微 浮选 总白水 通 过 上 述 过 滤 机可 以 除 去 10%～15%的C O D，如图2所示，用超滤可以进一步降低 约30%。
大部分脱墨浆厂都有微浮选装置用来处理前浮选 系统 的总白水，可 以 除 去大 约 0.2μ m 的 粒子，这 样可 以 使白水中的COD值、浊度和总悬浮固形物显著地降低。 但是，在膨 润土和弱阳离子絮凝剂双系统 进行微 浮选 时，小于 0.1μ m 的胶 体 物 和 溶解 物 除 去 的 效 果 仍 然 有 限 。关于微 浮选 时不 能 除 去 的原因，大 量 情况 是不知 道 的，一 些 物 料很像 是 直 立在 纸中，一 些 物 料 是 随 排 放 物 一起排放到工厂净化机或与泥浆一起排放掉了。但是未 知百分数 的 一 部 分 还 是留在白水系统中。这 些 残留化 学 品的浓度会逐渐提高，并对工厂生产有重大的影响。
纸机白水
残留白水中的无机物含量相差也很大， 见 表1。
图1 试验取样点简单流程
废 纸 制 浆白水中的 无 机 组 分，一 般
结果与本实验结果稍有误差，原因可能是少 量镁离子
可用主要的金属元素含量来表达，但是钙含量则常用水 的存在对总硬度有影响。
的硬度来表达。 1.1.1的钙含量
1.1. 2的其他无机组分 铝离子 含 量很 低，大 部 分由超 滤 或 微 浮选 除 去了；
前 浮选系统 总白水中存 在钙 的 75 %～8 0 % 在 超 滤 时 除 去了，即2 0 %～2 5 % 的 钙 是溶解了并 通 过了超 滤 膜，这 个结果是通过总硬度的测定证实了。但是发现在前浮选
在所有白水中，镁和铁的浓度很低；S i O2的溶解度大约 是10 0 m g/L，超滤后白水中S i O2的含量一般都在10 0 mg/L左右或以下。
Oversea Technology·国外技术
The influence of white water from wastepaper pulping on wastepaper pulp deinking and bleaching
⊙ CHEN Jia-xiang (State Key Lab of Pulp and Paper Engineering, South China Uiversity of Technology, Guangzhou 510641, China)
89.7
360
80
10 0
27.7
NA
440
NA
NA
84
第32卷第6期 2011年3月
Oversea Technology·国外技术
浮选系统总白水通过超滤后的白水中仍会发现，这些都 是低分子量的固体 物。总固体 物中的高分子量部分带 有 高电 荷，而低 分 子 量 部 分 则几乎 是不 带电 荷。微 浮选 了的白水中总固体 物含量接近前浮选系统总白水超滤 后 通 过了的白水，这 就 说明了其中细 小 纤 维 粒子和 填 料 粒子 是很 少 的。通 过 超 滤 后导电 率 降 低了5 %～10 % ，通 过微浮选后也是同样情况，这说明了高分子量物料在电 导率方面是小的。 1.2 废纸制浆白水中有机组分的分析结果
大部分的碳水化合物发现是高分子量的，是被超滤 除去了的，对C O D值从总白水中的20%左右下降到了通 过超滤了的白水已是小于10%。
木素衍生物已证明是C O D值的50%左右，这是高于 机械浆厂白水中的含量。大部分木素衍生物组分发现是 在 超 滤 通 过 液中，这 就 表明它 的 粒子大 小 是在0.01μ m 以下。分析方法不同结果也会有误差。