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造纸白水封闭循环对高强瓦楞原纸生产的影响研究

王兆荣  
【摘要】:随着与日俱增的资源和环境压力,怎样充分利用现有资源,特别是水资源,以降低我国造纸工业对环境的压力值得我们深入研究。从目前现有的节能措施来看,造纸用水封闭循环是较为可行的办法。但是基于造纸过程中制浆和漂白工艺特殊性考虑,目前全面实行制浆造纸用水封闭还有较大的难度,较为可行的方案是在造纸机系统率先实行白水系统封闭循环回用。 造纸过程排放的白水中无论是细小纤维、填料,还是助剂和水,真正的无用废弃物很少,基本都可以循环利用。但随着封闭循环次数和循环程度的不断提高,有害物质如溶解和胶体物质(Dissolvedand Colloidal Substance, DCS),在白水中也逐渐积累到很高的程度。这些污染物的积累将会引起阴离子垃圾、微生物生长、二次胶粘物以及盐的积累和腐蚀等问题,纸机的稳定生产及产品质量都会被这些问题严重影响,因此必须对白水循环系统进行一定的分析研究,尤其要对因白水循环程度的增加而产生的问题加以解决。 本课题针对陕西某高强瓦楞原纸生产企业白水循环中的问题进行分析研究,并提出合理的解决方法。首先,用絮凝沉淀的方法对造纸网下白水进行处理,得到最适宜的处理条件;其次,在实验室模拟生产过程进行白水循环回用,探讨白水循环的次数对纸张强度的影响,并从水质的变化程度上加以说明,比较得出水质变差和纸张质量的平衡点,即最大循环次数;最后,用上述的最适宜的水处理方法对此平衡点进行水处理,用处理后的水再进行白水封闭循环,观察在水处理之后对纸页质量的影响变化,提出可行的白水循环方案。 实验分别用聚合氯化铝铁(PAFC)和聚丙烯酰胺(PAM)、PAFC和高铁酸钾、PAFC和改性粉煤灰及用粉煤灰联合PAFC和PAM絮凝处理网下白水。通过处理的效果、操作和成本核算的综合考虑,最终选择用粉煤灰联合PAFC和PAM絮凝处理网下白水作为最适宜该企业的白水处理工艺,水质污染物的最佳去除率分别可达到:COD60.0%,TS80.4%,DCS83.6%及DS93.9%,完全可以满足废纸生产高强瓦楞原纸白水回用的要求。 模拟生产过程在实验室进行白水循环回用抄纸。从实验得出:在抄纸过程中使用的助剂种类越多,在白水循环过程中纸页质量出现问题越快。纸页性质和水质变差的平衡点分别出现在:未添加助剂的白水封闭循环至第40次,添加1%阳离子淀粉的白水封闭循环至第35次,添加1%阳离子淀粉和0.15%阳离子聚丙烯酰胺的白水封闭循环至第30次。 在水质恶化程度明显提高的循环次数下用粉煤灰联合PAFC和PAM絮凝处理,用处理后的水在实验室模拟生产过程进行白水循环回用抄纸。从实验得出:在此条件下纸页性质有所改善,分别还可以在循环多次后纸页质量指标才有明显的下降。其中未添加助剂的白水封闭循环可至第15次,添加助剂的循环可至第10次,分别至少增加了三分之一的回用周期。 结合实验室结果及工厂实际,最终提出的适宜解决方法为:在原有的造纸网下白水进入圆盘过滤器的基础上,经循环多次后至原循环周期后进行絮凝处理,处理后的水再直接进入纸机系统进行循环,这样至少增加了三分之一的回用时间。


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