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制浆造纸工业对环境污染的解决方法上

2021-07-23 来源:景德镇农业机械网

制浆造纸工业对环境污染的解决方法(上)

1.碱回收系统是现代碱法制浆生产中不可分割的重要组成部分

国内外的研究和实践证明,碱回收系统就是碱法制浆黑液中化学药品和热能的回收系统。把黑液中的碱充分回收回来,为本厂碱法制浆生产使用,把黑液中的有机物转化成为能源,生产热和电,从而使排放的废水达标。

它的主要流程为:从蒸煮后的纸浆提取黑液 → 黑液蒸发前预处理 → 黑液蒸发 → 黑液燃烧(浓度60%-75%) → 绿液苛化(绿液为黑液在碱回收炉内燃烧后流出熔融物用稀白液或水溶解后的液体) → 碱回收(苛化反应生成主要成分为CaCO3的白泥和NaOH,可从白泥中回收碱)。

国外的碱法纸浆生产厂均配有碱回收系统,在我国近些年才引起重视,一些大中型造纸厂已建立或正在建立碱回收系统。据统计,已有近90家制浆厂建立了碱回收系统,其中木浆厂有40家。

对木类纸浆生产所排出的黑液国外已有很成熟的碱回收技术。但对草类纸浆生产,由于草类浆强度低,过滤性能差,加上黑液中的硅干扰和黑液的特性,如细小纤维多,多糖含量高,木素结构复杂等,使黑液较难提取。黑液浓度低,蒸发所需能耗就太大;而浓度稍为升高,粘度就很大,给予输送和贮存均带来困难。

因此,只能降低进入碱回收炉的黑液浓度,从而使黑液干固物发热量低,无法充分燃烧。这样,草浆碱回收在黑液提取、蒸发、苛化、白泥洗涤等工段均存在一系列困难,尤其在黑液提取及蒸发上难度更大,使我国草浆黑液碱回收技术虽然取得了一定经验,但至今还没有一个值得推广的示范工程。

鉴于上述原因,并考虑到我国目前制浆造纸厂以草类原料比重较大,我国已决定关闭年产5000吨以下纸浆的小厂并将关停并转年产1万吨以下纸浆的制浆造纸厂,不再建年产几万吨以下的新纸浆厂,使制浆黑液量达到碱回收系统的要求,并把解决草浆黑液碱回收的问题列入“九五”国家科技攻关项目。

总结国内草浆黑液碱回收的经验,借鉴国外木浆黑液碱回收技术,对黑液的提取、增浓、降粘、去垢、苛化等关键技术进行攻关。草浆黑液的污染同样可以解决。

2.用中高浓无氯漂白或少氯漂白纸浆的新技术取代全氯漂白纸浆的传统方法

无氯漂白(TCF)也称无污染漂白,是用不含氯的物质如O2、H2O2、O3等作为漂白剂对纸浆在中高浓条件下进行漂白;少氯漂白(ECF)是用CIO2作为漂白剂对纸浆在中浓条件下进行漂白。采用无氯和少氯漂白以代替目前我国造纸厂还在使用的严重污染环境的低浓纸浆氯化漂白和次氯酸盐漂白。

(1) 无氯漂白

① 氧漂白

采用氧漂白是为了环境保护。由于氧无毒,本身对环境没有污染,经氧脱木素后,后段的漂白剂和漂白废水量可降低50%。近年来,鉴于对环境保护的要求,国内外对氧漂白的兴趣与日俱增。瑞典政府把氧脱木素作为新建漂白纸浆厂控制污染的一种措施。已证明氧漂白可大大降低漂白废水中的BOD、COD、色度和总有机氯的含量,它对减少现代纸浆漂白废水的污染起了重要的作用。

氧漂白还可以节省其他化学药品的消耗,与有氯漂白剂漂白纸浆相比,可以提高纸浆得率。氧漂白工艺可分为高浓氧漂白(25%-28%)、中浓氧漂白(7%-15%)。最初的氧漂白系统采用高浓,由于高浓系统附属设备较多,投资成本大,后来发展就逐渐走向中浓。发展中浓的原因是中浓漂白流程较简单、安全可靠、容易上马、投资成本核算低。中高浓氧漂白均在压力0.6—0.8Mpa条件下进行。

② 过氧化氢漂白

过氧化氢经常用于化学浆多段漂白的后段以提高纸浆的白度和漂白后纸浆白度的稳定性以及机械浆的漂白。

碱性过氧化氢能除去木素侧链上的大部分发色基团。还能使木素结构破裂而生成无色的酯族化合物,但又不使木素降解到可溶的程度,从而使过氧化氢在磨木浆、预热磨木浆、化学磨木浆、中性亚硫酸盐半化学浆以及木素含量高的废纸浆漂白处理中发挥愈来愈重要的作用。除减少污染外,使用过氧化氢漂白能降低成本,并改进了纸浆质量。

过氧化氢漂白工艺也有中浓和高浓之分,从国内外资料报道来看,两种漂白各有其优点。

③ 臭氧漂白臭氧是一种优良的强氧化剂,在工业上已有广泛的应用,而在造纸工业上作漂白剂是这些年才见有报道。臭氧的脱木素和漂白作用均很强,在纸浆漂白系统中,可单独使用,也可与过氧化氢,氧气等其他漂白剂结合组成多段漂白。

臭氧漂白的最大吸引力在于对环境无污染,如能用无氯漂白流程O-Z-E-P漂白纸浆,那对于任何制浆造纸厂都是最理想的。臭氧漂白段的纸浆浓度也有中高浓之分,即中浓臭氧漂白和高浓臭虫氧漂白。

在技术上,可把上述几段无氯漂白串联起来,采用多段漂白流程,就可使纸浆白度达到预定指标。例如,经过中浓常压O2、H2O2漂白,亚硫酸盐木浆可达到85%ISO白度,机械木浆可达90%以上,用一段中浓常压H2O2漂白可将特别难漂白麦草化机浆从22.8%ISO漂白到70.5%ISO白度,其废水可达到国家排放标准。(待续)

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