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杨木APMP制浆废水污染物成因及规律
中国纸业网造纸厂设备:2018-9-19 23:41:07 造纸机械|卫生纸机|铜版纸|瓦楞纸|制浆废水处理
  BCTMP相比APMP将制浆和漂白合二为一,采用碱和过氧化氢作为预处理液,避免了废液中硫的污染。但APMP废液有悬浮物和溶解的胶体物质(DCS)含量多、CODCr浓度大、色度高、生化毒性大等特点。实验对杨木APMP制浆过程中浆料化学成分变化进行研究,同时对制浆废水进行特性及污染负荷分析,以此来建立杨木APMP不同制浆工艺条件下,制浆得率、浆料白度及浆料中化学成分变化与废水污染物负荷之间的联系。

1 实验原料

杨木,取自山东某厂,木片规格为25mm×20mm×3mm,木片风干后储存备用。该原料的化学组分分析见表1。

2 工艺流程

木片洗涤→热水浸渍(代替预汽蒸)→挤压疏解→碱性过氧氢化学预处理→KRK常压磨浆→洗浆脱水→APMP纸浆

3 工艺条件

木片经洗涤后在蒸煮锅中热水浸渍60min,温度为80℃,收集废水。热水预浸渍后的木片采用螺旋挤压疏解机进行挤压疏解,压缩比为4:1。挤压疏解后的木片装入漂白锅内,加入预浸渍药液进行化学预处理,预处理后收集废水。化学预浸渍工艺条件为:H2O2用量为1%、2%、3%、4%、5%和6%,NaOH用量4%,Na2SiO3用量4%,EDTA用量0.5%,MgSO4用量0.5%,反应温度70℃,反应时间50min,液比1:4。化学预浸渍后的木片,进行KRK常压单段磨浆,磨浆浆浓为20%,盘磨间隙为0.25mm。

4 H2O2用量对APMP浆料得率和白度的影响

本实验采用单段预浸渍APMP制浆,在化学预浸渍段固定NaOH用量,通过变化H2O2用量(1%~6%)来进行。APMP制浆得率和纸浆白度随H2O2用量的变化见图1所示。

由图1可知,随着H2O2用量由1%增加到6%,白度不断升高。当用量超过4%时,白度增幅逐渐减少。另外,随着H2O2用量的增加,纸浆得率也随之下降,由95.92%下降到93.02%,下降了2.9%

5 H2O2用量对杨木化学组分降解溶出的影响

对蔗渣APMP研究表明,随着NaOHH2O2用量的增加,纸浆中聚戊糖、木素和乙醇抽出物含量减少,说明这些组分溶出增多。表2分别为H2O2用量对APMP浆料各化学组分含量及溶出量的影响。

从表2中可以看出,在NaOH用量相同的条件下,增加H2O2用量对半纤维素和酸溶木素的含量影响不大。

2为不同H2O2用量时各组分溶出量比例的变化。

从图2中可以看出,Klason木素溶出量比例一直在增加,这主要是H2O2在改变木素发色基团的同时也使木素大分子侧链断裂成小分子木素溶出。在H2O2用量1%~3%变化时,认为苯醇抽出物贡献最大,其次为半纤维素,再则是纤维素,最后是木素;在H2O2用量4%~6%变化时认为木素贡献最大,其次为苯醇抽出物,再则是纤维素,最后是半纤维素。

6 H2O2用量对杨木APMP制浆废水污染物特征指标的影响

APMP制浆过程中,化学预浸渍段污染负荷较其他工艺段高,达63%~71%。表3为不同H2O2用量条件下APMP制浆废水污染物特征指标变化。

依据各关系式的相关系数的高低及参数的易获取性优选测算CODCrBOD5发生量的影响因子。建议CODCr发生量测算的优选顺序为:H2O2用量、纸浆白度和制浆得率。建议BOD5发生量测算的优选顺序为:H2O2用量、制浆得率和纸浆白度。

8 结论

针对原料或工艺过程参数对APMP制浆废水污染物发生量的影响,确定了H2O2用量、制浆得率和纸浆白度影响因子来测算这种废水中CODCrBOD5发生量。

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