白水封闭循环及净化回用技术

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漂浆 生 产瓦楞 原 纸 及 挂 面 纸板 的纸 厂 。“ 排 放 零
技 术 ” 通 过 循 环 水 的 处 理 工 程 结 合 造 纸 用 水 系 是
条重要 的清 洁生 产途径 。由于纸 浆漂 白工艺 的
复 杂 性 , 面 实 行 水 封 闭 循 环 目前 还 有 很 大 的 难 全
统 的优化 实现 的 , 循环 水处 理过 程包括 “ 环水 其 循
2 2 白 水 浓 度 增 加 .
机 的操作 和成 纸 的质 量 。但 由于各纸 厂 的生产 原
料 、 种 和生产 条件 等不 同 , 机 白水 封 闭循 环 对 纸 纸
成 纸 性 能 的 影 响 并 没 有 一 个 统 一 的评 价 标 准 。 对
于新 闻纸 , 其裂 断长 、 张强度 、 抗 耐破 指数 、 伸长 率 和结 合力均 随着 DC S的增 长而 降低 ; 光学 性 能 在
面积 是 纤维 的 5 ~8倍 , 水 能 力 比纤 维 强 2 3 吸 ~
倍, 细小纤 维对 纸机 的滤 水作 用起 主要 的影 响 , 并
且还 可 以提高 纸 页 的强 度 和 印刷 光 学 性 能 , 以 所
细 小 纤 维 的 留 着 很 重 要 。 无 机 悬 浮 物 主 要 是 填 料
2 白 水 封 闭 对 系 统 化 学 环 境 及 对 纸 机 运 行 性 能 的 影 响 2 1 白水 温 度 升 高 , 解 氧 含 量 降 低 . 溶 白水 系 统 封 闭 后 , 存 的 能 量 会 使 白水 水 温 贮
滤 体 系会 有 部分失 效 , 系统 留着 率大 大降低 。 使
说 , 排 放 并 不 是 完 全 不 排 放 , 是 在 不 损 坏 产 品 零 而
之路 。2 0 0 9年 举 行 的 世 界 水 论 坛 预 测 , 2 3 到 00 年 , 不再是 日用 品 , 是作 为经济 生产 中 的重要 水 而
原 材 料 。 因此 实 现 水 的 零 排 放 是 未 来 造 纸 行 业 的
料等 同体 物 质 后 再 返 回纸 机 系 统 加 以利 用 的 方 法 。有研 究者 将 白水封 闭循 环 划分 等 级 , 白水 以
回用 率 的 多 少 表 示 系 统 的 封 闭 程 度 。 1 0 的 白 0
水 回用称 为 系统全封 闭 。也有 人将 吨纸耗 清水 的 多少 作为划 分 系统开 放 与封闭 的标 准 。吨纸清水 用量 超过 2 8 m。 为开 放系 统 , 于 2 8 m。 .5 视 低 . 5 视 为全 封 闭系统 。因此 , ] 白水 封 闭循 环 的程 度 可 通过 白水 的 回用 率来 衡量 。白水 循环 利用 的原则
我 国造 纸行业 清洁 生产节 能减 排这 一进程 任
重 而 道 远 , 是 我 国 造 纸 工 业 可 持 续 发 展 的 必 然 它 下 , 量 多 地 对 白 水 加 以 处 理 和 利 用 , 其 是 浓 白 尽 尤
水 的利 用 , 以减少 物料 流失 与清水 的用 量 。 “ 排放 ” Z r i h r e 就是 指经 过 处 理 零 ( eo D s ag ) c 的废水 被 完 全 充 分 利 用 。对 于造 纸 白水 系 统 来
表 1 DC S模 型物 质 对 纸 页 强度 的影 响
系统 中 的 组 分 含 量 D S物 质 / o C l
碱 木 素 35 . 2 O
使泡 沫稳定 存 在 的 条件 是 水 、 面 活 性 剂 和 表 机械 能三个 因素 的平衡 。系统 封 闭 后 , 温 的 升 水
高会 降低 液体 表面 张力 , 利 于泡沫 的产 生 , 外 有 另
溶解 和悬 浮物 中的木 质素 、 施胶 剂 、 粉等 表面 改 淀 性 物 质组分 增加 , 也使 湿部 系统 失衡 , 产生 大量 泡
21 0 2年

第 2 期
《 黑



纸》
论 文与 综述 ・
白水封 闭循 环 及 净 化 回 用技 术
杨 斌 , 美 云 , 志 杰 , 银 凤 张 王 夏
( 西科 技 大 学 造 纸 工 程 学 院 , 西 西 安 7 0 2 ) 陕 陕 10 1
[ 摘 要] 白水 系统 的封 闭循 环是 造 纸工业 清 洁生产 节能减排 发展 的必 然之 路 。讨论 了白水 系统
系 统 封 闭循 环 后 阴 离 子 垃 圾 会 直 接 影 响 到 纸
升 高 。温度 的升 高 使 沉 积物 黏 度 降 低 , 其 流 动 使
性增 加 , 它们更 容 易随产 品离 开系统 , 容易 在 使 但 纸 页上产生 污点 , 响产 品质量 ; 影 系统 温度 升高使 原料溶 解性 增加 , 白水 中的污染 物增 加 , 增加 使 并 了 白水 回用 的难 度和 污水处 理 的负荷 。
的分 级 处 理 技 术 ” “ 环 水 的 分 级 回用 技 术 ”4。 和 循 l ] 1 白水 系 统 的 主 要 组 分
度 。从 目前 国 际上 相关 技 术 的发 展情 况 来 看 , 在
纸 机 系 统 首 先 实 行 白水 的 循 环 回用 是 较 为 可 行 。
白水 的封 闭循 环是 指将纸 机排 出 的白水直 接
方面, 白度 随 着 污 染 物 的增 加 而 降 低 , 散 射 系 光 数、 光吸 收系数 和 不 透 明度 一 般 随 着 污染 物 的 增 力 而增力 。 Ⅱ 口
有 研 究 者 对 几 个 不 同封 闭 程 度 的 造 纸 厂 白水
系统取 样进 行 了研 究 , 中有 全封 闭 系统 , 部分 其 有 封 闭系 统 , 也有 开 放 系统 , 果 发现 , 结 白水 封 闭后 总有 机碳 、 总悬 浮 物 、 导率 、 离 子 和铝 离 子 等 电 钠 增 加较 多 , 这将 大大 影 响 系 统 的 留着 率 和 泡沫 控
的主 要组 分 , 以及 白水 系统 的 高度 封 闭循 环 对纸机 湿部胶 体 化 学 、 纸机 运行 性 能和 成 纸 性 能 的影 响 , 同
时 也 讨 论 了提 高 白水 系统 封 闭 循 环 的 途 径 和 白水 回 用 的 高 效 净 化 技 术 。
பைடு நூலகம்
[ 关键 词] 造纸 白水 ; 闭循 环 ; 封 净化 回用
纸 “ 排 放 ” 业 还 仅 限 于 浆 厂 和 以 二 次 纤 维 或 未 零 企
并于 21 0 1年 7月 1日起 开 始 实 行第 二 阶 段排 放 标 准 , 这 一 进 程 的 发 展 起 到 了积 极 的促 进 作 对 用 l 。在 制浆 造纸 工 业 中 , 系统 的循 环 回用 是 2 J 水
DCS的 重 要 组 分 。
湿部 的 电荷平 衡 。原 料 中 的木 素 、 脂肪 酸 等 有 机 物 以溶解 和 胶体 状 态 存在 于 白水 中 , 由于其 表 面 通 常带 有 阴离子 集 团 , 纤维 和细 小 纤 维之 间存 与 在 排斥作 用 , 很难 吸 附在 纤维 上带 出系 统 , 以会 所
2 6 施 胶 效 果 下 降 .
由于 白水 封 闭系 统 中积 累 的 D S物 质粒 径 C 比纤维 和细 小 纤 维 小 , 比表 面 积 大 , 以 D S物 所 C 质可 以优先 和一 些 施 胶 化学 品作 用 , 使 其在 较 而 低 含 量下失 效 。 H. i Y. 等 人研 究 了 D S L 和 Ni C 物质对 施胶 化学 品 的影响 , 究 表 面随 着 D S含 研 C 量 的增 加 , P I 施 胶促 进 剂 的松 香 胶施 胶 效 以 E 为 果 逐 渐下 降 。 3 白水封 闭对成 纸 性能 的影 响
最 终 目标 , 大地 降低 对水资 源 的消耗 , 最 同时使 能
量 的损 失 降到最低 ¨ 。 1 J 20 0 8年 6 月 ,国 家 环 境 保 护 部 批 准 了
GB 5 42 0 < 浆 造 纸 工 业 水 污 染 物 排 放 标 准 》 3 4 —0 8 制 <
质量 的情 况下 , 使排 放 量 达 到 最小 。“ 排 放 ” 零 是 白水封 闭循 环 的 最 高层 次 。在 实 际 生 产 中 , 纸机 白水 的封闭循 环程 度越 高 , 处理 成本越 高 , 其 而且 会 影 响纸页 的 质 量 。 目前 在 世 界 范 围 内 , 制浆 造
白水 封闭循 环及 净化 回用 技术
垃圾 。D S一方 面来 源 于可 溶性 木 材 抽 出物 ( C 小
分 子木 素 、 粉 、 淀 糖类 等 ) 树脂 等 天 然物 质 , 一 、 另 方 面来 源于废 纸 浆 中混 入 的胶粘 剂类 物 质 ; 同时 造 纸过程 中加 入 的化学助 剂 主要是各 种无 机盐 溶 解 产生 的各 种 离 子 和 浆 中 的细 小 纤 维 碎 片 也 是
随着 白水循 环而 积累 , 使总有 机碳 增加 。
2 5 助 留 助 滤 体 系 失 效 .
随着 纸机 白水 的封 闭 循环 程 度 越 来 越 高 , 阴
白水 封 闭系统 中各 种参 数 的变 化会 对助 留助 滤 剂等 湿部 化学 品 的 作 用产 生 负 面影 响 , 部 化 湿 学 的失 衡会 直接影 响 到纸机 的留着滤水 和纸 页 的 性 能 。有研 究显示 , 白水封 闭后 , 当 多数 的助 留助
制 3 。
2 3 白 水 系 统 泡 沫 增 多 .
有研究 人员 选 取 消 泡剂 、 木 素 等 作 为 白水 碱
封 闭后具有 代表 性 的有机 D S物质 模 型 , 取 铁 C 选 离子 作为无 机 D S模型 , 白水封 闭 系统进 行 模 C 对
拟 研 究 。 研 究 结 果 见 表 1 ] 。
和颜 料等 矿物 质 。 另外 , 了 固体 粒 子 ( 维 、 除 纤 细小 纤 维 和 填 料 等) , 外 白水 系统 的 物 质 主 要 为 溶 解 和胶 体 物 质 ( C ) 其 表 面多带 负 电性 , 常常 被称 为 阴离 子 D S, 又
作者简 介: 杨斌 , 西科 技 大 学 在 读 硕 士 研 究 生 , 究 方 向 陕 研 高性 能加 工 纸与 特 种 纸 。 24
是 在 不 影 响 纸 机 正 常 运 转 和 成 纸 质 量 的 前 提
收稿 日期 : 0 2 3 1 2 1 一O — 2 基 金 项 目 : 研 究 论文 由陕 西科 技 大 学研 究 生创 新 基金 资助 本
合成 的长链分 子 , 浆 过 程可 以使 纤 维 素 改性 带 制
上 羧 基 , 而 使 纤 维 表 面 带 负 电 荷 。 细 小 纤 维 表 从
或 者 经 过 一 些 白水 回 收 设 备 回 收 其 中 的 纤 维 、 调
根据 各组 分在 白水 中存 在 的形 式 不 同 , 可 还 以将 其 分为有 机 和无 机 悬 浮 物 、 机 和 无机 的溶 有
解胶 体 物质 。 有 机 悬 浮 物 主 要 包 括 纤 维 和 细 小 纤 维 , 维 纤 的 主 要 成 分 纤 维 素 是 由 葡 萄 糖 单 元 通 过 缩 醛 键 结
离 子垃圾 也 随之越 积越 多 , 产生许 多 负面影 响 , 会
其 主 要 危 害表 现如 下 : S中 阴 离 子物 质 是 “ DC 阴 离 子垃圾 ” 的主要 组 分 , 浓 度 较 高 时 , 削 弱 阳 在 会 离 子型 助剂 的使用 效果 ; 胶体 具有 黏性 , 易发生 沉 积 , 产生 二 次 胶 粘 物 障 碍 的重 要 原 因 ; C 是 D S积 累过 多 , 致水 系统化 学环境 恶化 和操 作失 常 ; 导 增 加 水处 理负 荷和 化 学 品用 量 , 阻碍 过 程 用水 封 闭 循 环 和引起 腐浆 。
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