（制浆造纸工程专业论文）麦草化学机械浆预处理方法与废水处理及回用的研究.pdf

- at h e s i ss u b m i t t e df o rt h ea p p l i c a t i o no f t h em a s t e r sd e g r e eo fe n g i n e e r i n g t h es t u d yo nt h ep r e t r e a t m e n tm e t h o d so f c h e m i m e c h a n i c a lp u l p i n ga n dt r e a t i n ga n d r e c y c l in gw a s t e w a t e rf r o mw h e a ts t r a w a t erh e a tt r o m c a n d i d a t e ：l i us h u n m i n g s p e c i a l t y ：p u l pa n dp a p e re n g i n e e r i n g p r o l e s s o rc h e nj i a c h u a n s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o r z a n gl i h u a s h a n d o n gi n s t i t u t eo fl i g h ti n d u s t r y , j i n a n ，c h i n a j u n e ，2 0 1 0 l ， 学位论文独创性声明 本人声明，所旱交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。文中 引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上已 属- 他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成 果，与我一同工作的h 志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 论文作者签名： 料 学位论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知谚 产权p 。t 属山东轻工业 学院。山东轻工业学院享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专 利等权利，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名 单位仍然为山东轻工业学院。 论文作者签名： 导师签名： f 1 期：毕年上月业h 。 山东轻丁业学院颂 ：学位论文 目录 摘要i a b s t r a c t i 第1 章绪论1 1 1 研究背景l 1 2 麦草清洁制浆技术研究进展2 1 3 絮凝技术研究进展3 1 3 1 无机絮凝剂3 1 3 2 有机絮；疑剂4 1 3 3 微7 e 物絮凝剂5 1 3 4 絮凝剂的发展趋势7 1 4 厌氧技术7 1 4 1 i c 反应器的基本构造与工作原理7 1 4 2i c 厌氧反应器的动力学模型9 1 4 3i c 反戍器的水力模型1 0 1 5 曝气生物滤池技术12 1 5 1 曝气生物滤池的工艺原理1 2 1 5 2 曝气生物滤池的优点1 3 1 5 3 曝气生物滤池的缺陷1 3 1 6 废水深度处理与回用技术1 3 1 6 1 混凝处理法一l3 1 6 2 吸附处理法一14 1 6 3 膜分离技术1 4 1 6 4 高级氧化技术一l4 1 6 5 组合技术处理1 4 1 7 回用对制浆性能的研究1 5 1 7 1 p 】用对生产的负面影响一1 5 1 8 论文的研究目的、意义及内容1 6 目录 1 8 1 研究的目的和意义1 6 1 8 2 研究的主要内容16 第2 章麦草p - r ca p m p 制浆预处理方法的研究1 9 2 1 麦草原料分析2 0 2 2 实验过程2 0 2 2 1 实验流程2 0 2 2 2 过氧化氢测定方法2 0 2 2 3 实验设备2l 2 2 4 预处理方法21 2 2 5 磨浆及消潜2 1 2 2 6p f i 打浆2 2 2 2 7 抄片：2 2 2 3 检测2 2 2 3 1 白度指标2 2 2 3 2 强度指标2 2 2 3 3 水质指标检测2 2 2 3 4 能耗的汁算2 3 2 3 5 纤维特性的分析2 3 2 3 6 环境扫描电镜( e s e m ) 处理2 4 2 4 结果与讨论2 4 2 4 1 化学预浸渍后有机负荷对比2 4 2 4 2 磨浆能耗对比2 4 2 4 3 成浆白度对比2 5 2 4 4 物理强度对比_ 2 5 2 4 5f q a 纤维质量分析2 6 2 4 6 扫描电镜分析2 6 2 5 本章小结2 7 第3 章絮凝处理对中段水处理效果的研究2 9 3 1 材料与方法2 9 3 1 1 水样2 9 3 1 2 药剂3 0 n i 。 山东轻t 业学院颂i 学位论文 3 1 3 实验仪器与设备3 0 3 1 4 实验方法与步骤3 0 3 1 5 检测项目与方法一3 l 3 1 6 吸光度波长的确定3 2 3 2 各种絮凝剂絮凝最佳条件3 3 3 2 1a 1 2 ( s 0 4 ) 3 最佳絮凝条件3 3 3 2 2f e s 0 4 的最佳絮凝条件3 4 3 2 3f e 2 ( s 0 4 ) 3 的最佳絮凝条件3 5 3 2 4p a c 的最佳絮凝条件3 6 3 2 5a i c l 3 的最佳絮凝条件3 7 3 2 6f e c l 3 的最佳絮凝条件3 8 3 3 结果与讨论3 9 3 3 1 离心前备种絮凝剂混凝效果的对比3 9 3 3 2 离心后各种絮凝剂混凝效果的对比3 9 3 3 3f e 2 ( s 0 4 ) 3 对废水的处理效果4 0 3 4 本章小结4 1 第4 章模拟i c 厌氧反应器处理絮凝出水的研究4 3 4 1 i c 厌氧反应器的工作原理4 3 4 2 实验部分4 4 4 2 1 实验水样4 4 4 2 2 主要试剂和药品4 4 4 2 3 主要实验仪器和装胃4 4 4 2 4 检测方法4 6 4 2 5 实验方法4 6 4 3 结果与讨论4 7 4 3 1 实验结果4 7 4 4 本章小结5 3 第5 章曝气生物滤池对厌氧出水处理效果的研究5 3 5 1 实验原料与方法5 3 5 1 1 实验用水5 3 5 1 2 仪器药品与设备5 3 日录 5 1 3 检测方法5 4 5 2 反应器的启动一5 4 5 2 1 水力负荷对污染物去除的影响5 6 5 2 2 曝气生物滤池反冲洗时问的确定5 7 5 3 高效菌的筛选5 9 5 3 1 培养基制备和火菌5 9 5 3 2 优势菌的分离5 9 5 3 3 菌株的培养与高效菌的筛选5 9 5 3 4 平板分离结果6 l 5 3 5 高效菌的初步筛选结果6 2 5 4 本章小结6 5 第6 章b a f 出水深度处理与回用对纸浆性能的研究6 7 6 1 麦草废水深度处理一6 7 6 1 1 原料及实验方法6 7 6 1 2 结果与讨论6 9 6 2 废水回用对制浆性能的影响一8 0 6 2 1 原料与实验方法8 0 6 2 2 回用于不同j i ：段8 0 1 6 3 本章小结8 3 第7 章论文的结论和创新之处8 5 7 1 结j 沧8 5 7 2 创新之处8 6 7 3 进一步的研究i ：作8 7 参考文献8 9 致谢9 3 在学期间主要科研成果9 5 一、发表学术论文9 5 二、其它科研成果9 5 i v 山东轻t 业学院硕f ：学位论文 摘要 我罔麦草纤维资源十分丰富，价格低廉，是我阑造纸：i ：业的蓖要原料之一。 但是麦草制浆的污染也是相当的严重，本论文的目的主要足优化以麦草为原料的 制浆造纸技术和对麦草制浆造纸过程产生的水污染进7 于治理。通过对麦草p r c a p m p 制浆一i ：艺的研究，探讨了最佳的预处理工艺条件，并对浆料进行了纤维质疑 分析和电镜分析。对中段水采用了絮凝预处理一i c 厌氧b a f 好氧微絮凝的深度处 理方法，最终出水达到了很好的出水水质。研究了造纸深度处理水回用于沈草、 挤压疏解、蒸煮、磨浆等制浆工段对成浆白度性能以及强度指标的影响，并确定 了最佳旧用次数以及最优回用比例。 对麦草p r ca p m p 制浆的预处理条件进行了研究，包括备料类型、浸泡水 的温度和挤压疏解。研究结果显示，提高浸泡水的温度，町以提高成浆的自度性 能与强度性能。经过挤压疏解后的纸浆的性能要好于未经挤j 矗疏解的纸浆。通过 f q a 和e s e m 分析研究发现，经热水浸泡和挤压疏解处理后的l t i 、l 、v 、l w w 均增 加，细小组分含量减少，纤维表面凹陷、柔软、松弛，碎片减少，纤维本身没有 受到过分的降解、断裂，增加了比表面积，促进了纤维的粘结。 试验了不同无机絮凝剂对麦草p r ca p m p 制浆产尘的中段水的絮凝处理， 包括a 1 2 ( s 0 4 ) 3 、f e s 0 4 、f e 2 ( s 0 4 ) 3 、p a c 、a 1 c 1 3 、f e c l 3 ，研究结果发现，f e 2 ( s 0 4 ) 3 对此类废水的效果最好，而且其成本也比较低，可以选择添加的量f e 2 ( s 0 4 ) 3 为 1 5 0 - - 一2 0 0m g l 一，絮凝出水水质为p h 为6 5 1 ，出水c o d 为2 0 0 0m g l ，出水 b o d 5 为5 9 0m g l ，出水s s 为3 0 8m g l 一，出水色度为3 0 0 倍。 对经过预处理后的水进行了模拟i c 厌氧反应器的处理，研究结果显示，i c 厌氧反应器对此类废水有着很好的去除效率，最终i c 厌氧出水为p h 为6 5 ，c o d 为5 8 0m g l 1 ，b o d 5 为1 7 5m g l 一，色度为2 0 0 倍，s s 为1 5 3m g l 。 对厌氧出水进行了b a f 好氧反应器的处理，研究结果显示，b a f 对厌氧出 水有着很好的去除效率，出水c o d 可以达到1 5 0m g l ，s s 为3 4m g l ，色度 为5 0 倍，p h 值为7 4 。 对b a f 出水进行了脱色与进一步降低c o d 的处理，研究结果显示，a 1 2 ( s 0 4 ) 3 与p a m 连用，可以明显加快絮凝物质的沉降速度，提商出水水质。反应时州缩 短为5m i n ，出水水质可以达到：p h 为6 5 ，c o d 为5 0m g l 一，色度为1 2 倍， s s 为8m g l - ，浊度为1 0 n t u 。利用a 1 2 ( s 0 4 ) 3 与p a m 联合深度处理麦草化机浆 废水是可行的，具有适应性强、投资少、操作管理方便、运行简单、投资省、效 果好的特点，其处理后的水质完全可以超过现行的废水水质图家排放标准。 摘要 对深度处理后的出水进行了回用于不同制浆工段以及最佳回用比例的研究， 包括洗草、预处理、挤压疏解、磨浆和沈浆工段。研究结果显示，废水经深度处 理后回用于沈草工段，对制浆的白度性能和强度指标基本没有影响；但是不能全 部f u l 用于制浆工段，水全部回用会造成纸张自度下降，强度指标下降，会引起豁 分累积，废水各项污染指标上升等不利影响，网用水的比例只能占到6 0 ，可以 认为使用回用水对浆的质量无明显的不良影响。 关键词：麦草p - r ca p m p ；絮凝；i c ；b a f ；回用 i i 山东轻t 业学院硕f ：学位论文 a b s t r a c t w h e a ts t r a wi so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tp a p e r m a k i n gm a t e r i a l si no u rc o u n t r y , w h i c hi sv e r yp l e n t i f u la n dc h e a p h o w e v e r , w h e a ts t r a wp u l p i n gp o l l u t i o ni sq u i t e s e r i o u s t h ea i m so ft h i st h e s i sa r em a i n l yo p t i m i z i n gp u l p i n gt e c h n o l o g yw i t hw h e a t s t r a wa sr a wm a t e r i a l ，a n dt r e a t i n gw i t hw a t e rp o l l u t i o np r o d u c e di nc o u r s eo fp u l p i n g a n dp a p e r m a k i n g t h r o u g hr e s e a r c ho nc r a f to ft h ew h e a ts t r a wp - r ca p m p , t h e o p t i m u mp r e t r e a t m e n tc o n d i t i o n sw e r ed i s c u s s e d ，a n dw h e a ts t r a wp u l pf i b e rq u a l i t y w a sa n a l y z e db yf q aa n de l e c t r o nm i c r o s c o p e t h ef i n a le f f l u e n to ft h em i d d l e - s t a g e s w a s t e w a t e rt r e a t e dw i t hd e e pt r e a t m e n tm e t h o dw h i c hw a sc o m p o s e do ff l o c c u l a t i o n p r e t r e a t m e n t ，i ca n a e r o b i ct r e a t m e n t ，b a fa e r o b i ct r e a t m e n ta n dm i c r of l o c c u l a t i o n ， a c h i e v e dag o o dw a t e rq u a l i t y t h ei n f l u e n c eo ft h ed e e pt r e a t e dw a t e rr e u s i n gf o r p u l p i n gs t a g e s ( f o re x a m p l ew a s h i n gg r a s s ，c o o k i n g ，r e f i n i n g ，e t c ) o nb r i g h t n e s sa n d p h y s i c a ls t r e n g t hi n d e xw a ss t u d i e da n dt h eo p t i m u mr e u s er a t i oa n dt h en u m b e rw e r e a s c e r t a i n e d t h ep r e t r e a t m e n tc o n d i t i o n so fw h e a ts t r a wp r ca p m p p u l p i n gi n c l u d i n gs t o c k p r e p a r a t i o nt y p e ，t e m p e r a t u r eo ft h es o a k i n gw a t e ra n ds q u e e z i n ge x t r u s i o nw e r e i n v e s t i g a t e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a th i g h e rt e m p e r a t u r eo ft h es o a k i n gw a t e rc a n i m p r o v et h eb r i g h t n e s sa n ds t r e n g t hp r o p e r t i e s t h ep e r f o r m a n c eo ft h ep u l pw i t h s q u e e z i n ge x t r u s i o nw a sb e t t e rt h a nt h ep u l pw i t h o u ts q u e e z i n ge x t r u s i o n f q aa n d e s e m a n a l y s i sf o u n d t h a tt h e h o tw a t e rs o a k i n ga n ds q u e e z i n gt r e a t m e n tc a ni n c r e a s e d t h el n ，l w ，l w wo ff i b e r , d e c r e a s e df i n e sc o n t e n ta n dd e b r i s ，m a d ef i b e rs u r f a c e d e p r e s s e d ，s o f t ，s l a c k ，i n c r e a s e dt h es p e c i f i cs u r f a c ea r e aa n dp r o m o t ef i b e rb o n d i n g a n df i b e rb yi t s e l fw a sn o ts u b j e c t e dt ou n d u ed e g r a d a t i o na n df r a c t u r e e f f l u e n tf r o mt h ep - r ca p m pp u l p i n gw a st r e a t e dw i t hd i f f e r e n ti n o r g a n i c f l o c c u l a n t s ，i n c l u d i n ga 1 2 ( s 0 4 ) 3 ，f e s 0 4 ，f e 2 ( 5 0 4 ) 3 ，p a c ，a i c l 3 ，f e c l 3 t h er e s u l t s s h o w e dt h a tf e 2 ( 5 0 4 ) 3h a dt h eb e s te f f e c t i o n ，a n di t sc o s ti sr e l a t i v e l yl o w e r u n d e rt h e c o n d i t i o no ft h ea d d i n go ff e 2 ( s 0 4 ) 3i s15 0 2 0 0m g l 一，t h ep hi ne f f l u e n ti s 6 51 ，c o di s2 0 0 0m g l 一，b o d 5i s5 9 0 m g l ，s si s3 0 8m g l - 1 ，c h r o m ai s3 0 0 t i m e s t h ew a s t e w a t e ra f t e rf l o c c u l a t i o np r e t r e a t m e n tw a st r e a t e db yi m i t a t i n gi c a n a e r o b i cr e a c t o r t h er e s u l t ss h o w e dt h a ti ca n a e r o b i cr e a c t o rh a da h i g hr e m o v a lr a t e o ft h ew a s t e w a t e r t h ep ho ft h ef i n a le f f l u e n tw a s6 5 ，c o dw a s5 8 0m g l ，b o d 5 w a s1 7 5m g l ，c h r o m aw a s2 0 0t i m e s ，s sw a s1 5 3m g l t h ee f f l u e n ts u b j e c t e db yi ca n a e r o b i ct r e a t m e n tw a st r e a t e db yb a f a e r o b i c r e a c t o r t h er e s u l t ss h o w e dt h a tb a fh a da v e r yg o o de f f i c i e n c yo ff l n a e r o b i ce m u e n t r e m o v a l ，c o dc a l lr e a c hu pt o1 5 0m g l ，s sw a s3 4m g l - i ，c h r o m aw a s5 0t i m e s p hw a s7 4 t h ee f f l u e n tf r o mb a fw a st r e a t e dt od e c o l o r i z ea n df u r t h e rt or e d u c et h ec o d t h er e s u l t ss h o w e d t h a t ，a 1 2 ( s 0 4 ) 3u s e d i n c o n j u n c t i o n s w i t ht h ep a mc a n s i g n i f i c a n t l ys p e e du pt h ef l o c c u l a t i o ns e t t l i n gv e l o c i t ya n di m p r o v ew a t e rq u a l i t y r e a c t i o nt i m es h o r t e n e dt o5r a i n w a t e rq u a l i t yo fe f f l u e n tc a nb ea c h i e y e d ：p hw a s 6 5 ，c o dw a s5 0m g l - l ，c h r o m aw a s1 2t i m e s ，s sw a s8m g l 一，t u r b i d i t vw a s1 0 n t u a p p l i c a t i o no fp a mc o m b i n a t i o nw i t ht h ea 1 2 ( s 0 4 ) 3i na d v a n c e dt r e a t m e n to f w a s t e w a t e rf r o mw h e a ts t r a w p u l p i n gw a sf e a s i b l e ，w h i c hh a dm e f i to fs t r o n g a d a p t a b i l i t y , l o wi n v e s t m e n t ，e a s yo p e r a t i o na n dm a n a g e m e n t ，s i m p l eo p e r a t i o n ，g o o d e f f e c t t h et r e a t e dw a t e rc a nm e e tt h ec u r r e n tw a t e r q u a l i t yo ft h en a t i o n a lw a s t e w a t e r d i s c h a r g es t a n d a r d r e u s i n go ft h ea d v a n c e dt r e a t e dw a t e rt od i f f e r e n tp u l p i n gs e c t i o ni n c l u d i n g w a s h i n g ，p r e 。t r e a t m e n t ，e x t r u s i o n ，r e f i n i n ga n dp u l pw a s h i n ga n dt h eb e s tr e c y c l i n g p r o p o r t i o nw e r ei n v e s t i g a t e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ew h i t e n e s sa n di n t e n s i t yh a d l i t t l eo rn oi m p a c tw h e nt h ea d v a n c e dt r e a t e dw a s t e w a t e r r e c y c l i n gf o rw a s h i n g h o w e v e r ，t h ew a s t e w a t e ra f t e rt r e a t m e n tc a nn o tb ea l lr e u s e d t h i si sb e c a u s ee n t i r e r e u s i n gw i l lc a u s er e d u c t i o no ft h ew h i t e n e s sa n dt h es t r e n g t hi n d e x ，a c c u m u l a t i o no f s a l i n i t y , i n c r e a s eo ft h ei n d i c a t o r so fw a t e rp o l l u t i o n i ti sa c k n o w l e d g e dt h a tt h a tt h e p r o p o r t i o no fr e c y c l i n gw a t e rc a no n l ya c c o u n tf o r6 0 h a sn o td i s t i n c tb a di m p a c to n q u a l i t yo fp u l p k e yw o r d s ：w h e a ts t r a wp - r c a p m p ，f l o c c u l a t i o n ，i c ，b a f ，r e c y c l i n g 山东轻t 业学院硕i j 学位论义 第1 章绪论 本章首先介绍了论文的研究背景，麦草高得率化机浆的应用进程以及存在的 问题，阐述了制浆废水处理技术中的絮凝、i c 厌氧以及b a f 好氧技术的研究进 展情况，探讨了目自订制浆造纸中段废水深度处理研究现状以及废水深度处理与网 用的必要性，并探讨了本论文的研究目的、研究意义以及研究内容。 1 1 研究背景 我国目前存在着造纸原料短缺、资源与能源消耗大、污染负荷大、技术水、f 落后等一些列问题。虽然是制浆造纸大国，但是存在着人均拥有量极低的问题， 而且我国造纸原料存在原料不足以及原料失衡等难题，但足麦草资源在我啊极为 丰富，在我豳纸和纸板的产量中占据了非常重要的席位，但是麦草蒸煮黑液一直 是环保行业的难题，除少数大中型造纸一配套建设了碱回收车间及废水处理设施 外，大多数中小造纸厂废水处理设施投资不足，废液中含有的木质素、残碱、硫 化物、氯化物等污染物大多没有处理，直接排入水体。而且这些小造纸厂，人多 投资少，设备简陋陈旧，由于草浆制浆黑液中含硅量高，虽然碱回收是日日解决 造纸黑液的被广泛认可的技术，但足碱旧收的效率一直不是很高，导致蒸煮的废 液至今未能很好的处理，碱也未能很好的回收利用，所以对环境造成的污染卜分 严重川。 废水作为水资源无论对工业界或环保界都是潜在的最经济的选择。制浆造纸 废水的排水景是取水量的8 5 ，是潜力巨大的废水资源。因此，最大限度地提高 循环水利用率，尤其是工业废水再利用率，是彻底解决缺水和水污染矛盾的自，j 措施。随着新的制浆造纸工业水污染物排放标准( g b 3 5 4 4 2 0 0 8 ) 【2 1 已于2 0 0 8 年8 月1f 起实施，c o d 、b o d 5 、s s 等排放指标与之前所执行的g b 3 5 4 4 2 0 0 1 规定的各项指i , - , 例- 、2 相比较，大约降低了5 0 - - - 7 0 ，同时增加了控制排放的污染物 项目，例如色度、总氮、总磷、氨氮，提高了污染物排放控制要求，而且已经将 可吸附有机卤素( a o x ) 作为强制性排放指标，并对环境承载能力较弱、需要特 别保护的地区提出了更加严格的水污染物先进控制技术限值【3 】，而另一方面，工 业用水水价与排水水价一直呈现提高的趋势，因此，对造纸废水进行深度处理以 及回用已经变的刻不容缓，而且非常有意义了。 第1 章绪论 1 2 麦草清洁制浆技术研究进展 高得率制浆： 艺原理丰要是依靠机械作用使纤维分离，脱木素程度比较轻， 可以保留大部分木素，因此制浆得率较高，一般可以达到8 0 - - - 9 0 之i 日j 【4 5 】。随 着高得率浆的迅速发展，其使用范围也在不断扩大，目前已经不仅用于生产新闻 纸，也已配用于生产胶印书刊纸、轻量涂布纸以及超级压光纸等印刷j j 纸和卫生 纸。高得率浆的发展历程【4 6 】如图1 1 。 图1 1 高得率浆发展历程图 在1 9 6 0 年以耐7 1 ，机械浆主要指的是磨石磨木浆，即s g w 。而目自订，用盘 磨生产的浆已超过半数。由于盘磨技术的发展，单机生产能力提高，阔叶材的应 用增多，促进了各种有效措施的出现：而s g w 由于低能耗以及高的光散射系数 的优点，目前也占有一定市场份额，并丌发出了压力磨石磨木浆，这种工艺采用 了高温磨木，从而提高了浆的强度以及一些其他性能指标。 化学机械浆是在传统的机械浆制剂技术基础上发展起来的清1 1 洼7 i - i 高效制浆技 术，现代化学机械浆以b c t m p 法为主。同时还包括磺化化学机械浆( s c m p ) 、 半化学法制浆( s c p ) 、生物机械浆( b m p ) 、中性亚硫酸盐法半化学浆( n s s c ) 、 挤压法机械浆( e m p ) 、碱性亚硫酸钠法半化学浆( a s s c ) 等制浆工艺。 2 0 世纪7 0 年代在t m p 和c m p 的基础上发展起来了c t m p 即化学预热机械 浆，c t m p 是在t m p 生产系统中增加化学预处理工段。c t m p 与t m p 相比，其 主要不同之处在于增加了化学预浸段。设备有预浸器或双螺朴挤压机，使木片首 先受压缩，然后再膨胀以吸收预浸的液体。2 0 世纪7 0 年代未在c t m p 基础上发 展起来了s c m p 即磺化化机浆，这种制浆工艺主要利用磺化剂对木片进行深度磺 化处理，使木素的亲水性能增加，并降低磨浆的能耗，提高成纸强度性能。 2 山东轻t 业学院硕f j 学位论文 2 0 世纪8 0 年代后期发展了a p p 和a p m p 两种制浆工艺，近来又丌发了 p r c a p m p 。a p m p 是1 9 8 9 年美国a s b 公司在b c t m p 的基础上推出的，a p m p 制浆工艺，具有得率高、纸张强度好、污染少、能耗低等突出优点，可以将蒸煮 和漂白在单一的化学预处理过程中同时完成，大人简化了制浆工艺流程， p r c a p m p 制浆方法足对a p m p 制浆方法的改进，该方法首先采用温和的碱性过 氧化物处理，然后在一段磨浆机内以及位于一段磨浆机和二段磨浆机之i 、日j 的反应 塔中进行漂白。目日仃，a p m p 制浆方法有两种工艺流程：最初的典型的a p m p 制 浆工艺和新开发的p - r ca p m p 制浆工艺。到目前为止末见麦草应用p r c a p m p 制浆工艺的。 1 3 絮凝技术研究进展 废水处理的方法很多，有生化法、吸附法、化学氧化法、离子交换法、电渗析 法、絮凝沉淀法等等。其中絮凝沉淀法作为一种物理、化学处理法，因工艺简单、 效率高、费用较低等优点而应用最为j 。泛。絮凝技术的重点是絮凝剂的选择，因 此絮凝剂在工业废水的处理中发挥着重要的作用。絮凝剂人体上可以分为无机絮 凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂三大类。 1 3 1 无机絮凝剂 无机絮凝剂分为无机盐类絮凝剂和无机高分子絮凝剂。 1 3 1 1 无机盐类絮凝剂 无机盐类絮凝剂主要包括铝系和铁系絮凝剂，包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、 氯化铁等，其中硫酸铝最早是由美国丌发的，并一直沿用至今的一种重要的无机 絮凝剂。常用的铝盐有硫酸铝a 1 2 ( 5 0 4 ) 3 18 h 2 0 和明矾a 1 2 ( s 0 4 ) 3 k 2 s 0 4 2 4 h 2 0 ，另 一类是铁盐有三氯化铁水合物f e c l 3 6 h 2 0 、硫酸亚铁水合物f e s 0 4 1 7 h 2 0 和硫酸铁。 无机盐类絮凝剂的优点是比较价格较低、用法简单、操作运行比较简单方便； 但是用量一般比较大、絮凝效果差，而且存在成本高、对设备腐蚀性强的缺点。 1 3 1 2 无机高分子絮凝剂 无机高分子絮凝齐i j ( i p f ) 是1 9 6 0 年后发展起来的新型絮凝剂【8 】无机高分子 絮凝剂可分为阳离子型、阴离子型和复合型三大类【9 1 。其中阴离子型无机高分子 絮凝剂 要有活化硅( a s ) 和聚合石 酸( p s ) 两类【1 0 】，因其有性质不稳定，储存中能 自行聚合，只能使用时临时配制等特点，限制了这类絮凝剂的应用；阳离子型无 机高分子絮凝剂主要为聚铝类和聚铁类絮凝剂，包括聚合氯化铝( p a c ) 、聚合硫 酸铝( p a s ) 、聚合硫酸铁( p f s ) 、聚合氯化铁( p f c ) 等；复合型无机絮凝剂足在聚铝 或聚铁阳离子型无机高分子絮凝剂中引入硅酸、s 0 4 卜、p 0 4 3 - 等阴离子或铝铁共 第1 章绪论 聚所得的复合型絮凝剂，兼具铝、铁絮凝剂和阴离子型絮凝剂的优良性能，具有 碱化度高、聚合度大、有效成分含鼍高、矾花密度大等优点】。 ( 1 ) 铝系高分子絮凝剂 聚合氯化铝又名聚化铝、碱式氯化铝，简称聚铝。聚合氯化铝( p a c ) 实质 是a 1 c 1 3 经水解逐步转化成a i ( o h ) 3 这一过程的中问产物，各简单的水解产物通 过羟基桥联等反应聚合成的高分子化合物，是a 1 ”盐到a i ( o h ) 3 之f b j 的一系列准 稳态物质，即2 铝到1 3 铝的羟基配合物。铝盐水解和羟基桥联两种反应交错进行 的综合结果，是使化合物中a 1 ”和o h 一数增多，最终达至i j a i ( o h ) 3 。的形态。其 分子式为 a 1 2 ( o h ) 。c 1 6 - “】m ( 其中n 为l 5 之间的任一整数，m 为 0 54 0 6 01 5 2 01 5 3 0 理 日本尔京金町水j 美国给水l ：稃设 1 3 0 1 3 0 3 3 5 0 5 0 1 0 1 0 1 5 3 0 1 5 3 0 山东轻t 业学院硕l ：学位论义 3 1 4 2 试验步骤 ( 1 ) 最佳p h 值的确定 在一系列1 0 0 0m l 水样中，把水样调节到不同的p h 条件下，然后分别投加 相同量的絮凝剂，快速搅拌( 2 0 0r m i n 。) lm i n 后加入药剂，继续搅拌1m i n ，然 后降低搅拌速度，3 0 r m i n ，慢速搅拌1 5m i n 后，静置沉降1 5m i n ，于烧杯内水 深1 2 处取样测c o d 值、色度以及透光度。透光度测定波长为5 6 0n n l 。 ( 2 ) 最佳投加量的确定 在一系列1 0 0 0m l 水样中，把水样调节到相同的p h 条件下，然后分别投加 不同量的絮凝剂，快速搅拌( 2 0 0r m i n 。1 ) lm i n 后加入药剂，继续搅拌1m i n ，然 后降低搅拌速度，3 0r m i n ，慢速搅拌1 5m i n 后，