一种碱预处理辅助竹浆ECF漂白减少AOX生成的方法.pdf

本发明公开了一种碱预处理辅助竹浆ECF漂白减少AOX生成的方法，该方法包括如下步骤：1)碱预处理；2)ECF漂白，包括D0段漂白、EP段碱抽提和D1段漂白。本发明优点：未漂硫酸盐竹浆经过本方法处理后再进行ECF漂白，与传统ECF漂白对比，硫酸盐竹浆的白度提高了10.0％～12.6％，返黄值降低了12.7％～21.8％，以及漂白废水的AOX形成量降低了27.73％～34.0％。

1.  一种碱预处理辅助竹浆ECF漂白减少AOX生成的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)碱预处理
把从造纸厂取回来的未漂硫酸盐竹浆调成质量浓度为9％，对硫酸盐竹浆进行碱预处理，得到碱预处理后的硫酸盐竹浆，其工艺条件为：水浴温度为75℃，氢氧化钠用量为硫酸盐竹浆量的0.1％～1.0％，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为90min；
2)ECF漂白
ECF漂白分为D₀段漂白、E_P段碱抽提和D₁段漂白：
(1)D₀段漂白：从步骤1)碱预处理后出来的硫酸盐竹浆经洗涤后调节竹浆质量浓度为9％，然后加入二氧化氯，充分混合后进入二氧化氯漂白塔，其工艺条件为：二氧化氯用量为竹浆绝干质量的3.5％，漂白温度为65～75℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为90min；
(2)E_P段碱抽提：D₀段漂白反应结束后，将浆料洗涤干净后调节竹浆质量浓度为9％，进行碱抽提，其工艺条件为：氢氧化钠用量、过氧化氢用量、硫酸镁用量、EDTA用量分别为竹浆绝干质量的2％、1％、0.5％、0.3％，抽提温度为65℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为100min；
③D₁段漂白：E_P段碱抽提反应结束后，将浆料洗涤干净后调节竹浆质量浓度为9％，加入二氧化氯，充分混合后进入二氧化氯漂白塔，其工艺条件为：二氧化氯用量为竹浆绝干质量的1.5％，漂白温度为80～90℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为120min；
经过步骤1)碱预处理和步骤2)ECF漂白后得到的漂后竹浆与传统ECF漂白工艺得到的漂后竹浆相比，二氧化氯的用量一样时，本方法使漂后竹浆的白度提高了10.0％～12.6％，返黄值降低了12.7％～21.8％，以及漂白废水的AOX形成量降低了27.73％～34.0％。

一种碱预处理辅助竹浆ECF漂白减少AOX生成的方法
技术领域
本发明属于制浆造纸企业纸浆漂白清洁化生产技术领域，具体涉及一种碱预处理辅助竹浆ECF漂白减少AOX生成的方法。
背景技术
随着环境保护的日益严格，传统化学漂白方法因其对环境危害较大已逐渐被淘汰，纸浆漂白已向无元素氯(ECF)漂白方向发展。ECF漂白方法不仅可以控制漂白废水中有机卤化物(AOX)的产生，更能节约漂白化学药品的用量，对环境极其友好。二氧化氯是ECF漂白过程所用主要漂白剂，故在ECF漂白过程中仍然会产生少量的AOX，AOX具有毒性且难降解，提高水生生物的死亡率和制约水生物的繁殖能力，并且严重危害人类健康。我国已加强控制制浆造纸废水中AOX的排放标准。竹子作为重要的非木材原料之一，是中国、印度、菲律宾等国家的重要制浆造纸原料，其纤维形态及化学组分都表现出良好的制浆性能。发展竹浆不仅是解决我国纸业供需矛盾的有效途径，更是调整我国制浆造纸产业原料结构的有力手段。
国内外关于AOX减量技术的研究很多，在漂白前通过加入生物酶预处理以期减少木素含量或促进木素的溶出，或通过添加化学物质直接抑制AOX的生成。但通过加入生物酶来预处理纸浆来减少漂白废水中AOX的途径增加生产成本，且生物酶产量低，且酶活不高，应用时pH不稳定。
为提高木材漂白效果，通常采用碱预处理纸浆，提高漂后纸浆白度，氢氧化钠是常用碱之一，但关于氢氧化钠促进漂白效果的研究机理的报导很少，尤其是氢氧化钠对竹浆的预处理助漂机理。NaOH对纸浆的漂白具有明显的促进作用，氢氧化钠预处理可使纸浆细胞壁部分氢键打开，增加细胞壁上的空隙度，促进漂剂的渗透，提高漂白效果和漂后浆物理强度，此外，氢氧化钠对致色物质具有抽提作用，使漂后浆料不易返黄,物质抽提出来后，部分阻塞的纹孔和毛细管也打开了，使后续漂剂更易渗透，提高漂白效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种碱预处理辅肋竹浆ECF漂白减少生成的方法，以提高漂后竹浆的白度和降低漂后竹浆的返黄值，以及降低漂白过程中废水的AOX形成量。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
一种碱预处理辅助竹浆ECF漂白减少AOX生成的方法，包括以下步骤：
1.碱预处理
把从造纸厂取回来的未漂硫酸盐竹浆调成质量浓度为9％。对硫酸盐竹浆进行碱预处理，得到碱预处理后的硫酸盐竹浆，其工艺条件为：水浴温度为75℃，氢氧化钠用量为硫酸盐竹浆量的0.1％～1.0％，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为90min。
2.ECF漂白
ECF漂白分为D₀段漂白、E_P段碱抽提和D₁段漂白：
1)D₀段漂白：从步骤1碱预处理后出来的硫酸盐竹浆经洗涤后调节竹浆质量浓度为9％，然后加入二氧化氯，充分混合后进入二氧化氯漂白塔，其工 艺条件为：二氧化氯用量为竹浆绝干质量的3.5％，漂白温度为65～75℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为90min。
2)E_P段碱抽提：D₀段漂白反应结束后，将浆料洗涤干净后调节竹浆质量浓度为9％，进行碱抽提，其工艺条件为：氢氧化钠用量、过氧化氢用量、硫酸镁用量、EDTA用量分别为竹浆绝干质量的2％、1％、0.5％、0.3％，抽提温度为65℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为100min。
3)D₁段漂白：E_P段碱抽提反应结束后，将浆料洗涤干净后调节竹浆质量浓度为9％，加入二氧化氯，充分混合后进入二氧化氯漂白塔，其工艺条件为：二氧化氯用量为竹浆绝干质量的1.5％，漂白温度为80～90℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为120min。
经过步骤1)碱预处理和步骤2)ECF漂白后得到的漂后竹浆与传统ECF漂白工艺得到的漂后竹浆相比，二氧化氯的用量一样时，本发明方法使漂后竹浆的白度提高了10.0％～12.6％，返黄值降低了12.7％～21.8％，以及漂白废水的AOX形成量降低了27.73％～34.0％。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
本发明方法使ECF漂白硫酸盐竹浆的白度显著提高，并大大降低了竹浆的返黄值，提高了纸浆的质量。同时，又降低了漂白废水AOX的形成量，减少了对环境的污染，使制浆造纸企业废水排放满足我国新国标对废水发排放的要求。
具体实施方式
本发明方法1.对未漂硫酸盐竹浆进行氢氧化钠碱预处理；2.在二氧化氯、过氧化氢、氢氧化钠、硫酸镁、EDTA的存在下对碱预处理后的硫酸盐竹浆进 行ECF漂白。氢氧化钠预处理硫酸盐未漂竹浆，目的是减少纸浆中的己烯糖醛酸含量，同时也会降解纸浆中部分木素并使更多的残余木素暴露出来，这对随后的ECF漂白中提高竹浆白度和降低竹浆返黄值以及减少漂白废水的AOX形成量和COD含量都非常有利。
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
碱预处理辅助竹浆ECF漂白的方法，操作步骤如下：
1.碱预处理
把从造纸厂取回来的未漂硫酸盐竹浆调成质量浓度为9％。对硫酸盐竹浆进行碱预处理，得到碱预处理后的硫酸盐竹浆，其工艺条件为：水浴温度为75℃，氢氧化钠用量为硫酸盐竹浆量的0.1％，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为90min；
2.ECF漂白
ECF漂白分为D₀段漂白、E_P段碱抽提和D₁段漂白：
1)D₀段漂白：从步骤1碱预处理后出来的硫酸盐竹浆经洗涤后调节竹浆质量浓度为9％，然后加入二氧化氯，充分混合后进入二氧化氯漂白塔，其工艺条件为：二氧化氯用量为竹浆绝干质量的3.5％，漂白温度为65℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为90min。
2)E_P段碱抽提：D₀段漂白反应结束后，将浆料洗涤干净后调节竹浆质量浓度为9％，进行碱抽提，其工艺条件为：氢氧化钠用量、过氧化氢用量、硫酸镁用量、EDTA用量分别为竹浆绝干质量的2％、1％、0.5％、0.3％，抽提温度为65℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为100min。
3)D₁段漂白：E_P段碱抽提反应结束后，将浆料洗涤干净后调节竹浆质量浓度为9％，加入二氧化氯，充分混合后进入二氧化氯漂白塔，其工艺条件为：二氧化氯用量为竹浆绝干质量的1.5％，漂白温度为80℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为120min。
经过步骤1)碱预处理和步骤2)ECF漂白后得到的漂后竹浆与传统ECF漂白得到的漂后竹浆工艺相比，二氧化氯的用量一样时，本发明方法使漂后竹浆的白度提高了10.0％，返黄值降低了12.7％，以及漂白废水的AOX形成量降低了27.73％。
实施例2
碱预处理辅助竹浆ECF漂白的方法，操作步骤如下：
1.碱预处理
把从造纸厂取回来的未漂硫酸盐竹浆调成质量浓度为9％。对硫酸盐竹浆进行碱预处理，得到碱预处理后的硫酸盐竹浆，其工艺条件为：水浴温度为75℃，氢氧化钠用量为硫酸盐竹浆量的0.5％，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为90min；
2.ECF漂白
ECF漂白分为D₀段漂白、E_P段碱抽提和D₁段漂白：
1)D₀段漂白：从步骤1碱预处理后出来的硫酸盐竹浆经洗涤后调节竹浆质量浓度为9％，然后加入二氧化氯，充分混合后进入二氧化氯漂白塔，其工艺条件为：二氧化氯用量为竹浆绝干质量的3.5％，漂白温度为70℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为90min。
2)E_P段碱抽提：D₀段漂白反应结束后，将浆料洗涤干净后调节竹浆质量浓度为9％，进行碱抽提，其工艺条件为：氢氧化钠用量、过氧化氢用量、硫 酸镁用量、EDTA用量分别为竹浆绝干质量的2％、1％、0.5％、0.3％，抽提温度为65℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为100min。
3)D₁段漂白：E_P段碱抽提反应结束后，将浆料洗涤干净后调节竹浆质量浓度为9％，加入二氧化氯，充分混合后进入二氧化氯漂白塔，其工艺条件为：二氧化氯用量为竹浆绝干质量的1.5％，漂白温度为85℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为120min。
经过步骤1)碱预处理和步骤2)ECF漂白后得到的漂后竹浆与传统ECF漂白得到的漂后竹浆与传统ECF漂白工艺相比，二氧化氯的用量一样时，本发明方法使漂后竹浆的白度提高了10.8％，返黄值降低了16.4％，以及漂白废水的AOX形成量降低了31.9％。
实施例3
碱预处理辅助竹浆ECF漂白的方法，操作步骤如下：
1.碱预处理
把从造纸厂取回来的未漂硫酸盐竹浆调成质量浓度为9％。对硫酸盐竹浆进行碱预处理，得到碱预处理后的硫酸盐竹浆，其工艺条件为：水浴温度为75℃，氢氧化钠用量为硫酸盐竹浆量的1.0％，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为90min；
2.ECF漂白
ECF漂白分为D₀段漂白、E_P段碱抽提和D₁段漂白：
1)D₀段漂白：从步骤1碱预处理后出来的硫酸盐竹浆经洗涤后调节竹浆质量浓度为9％，然后加入二氧化氯，充分混合后进入二氧化氯漂白塔，其工艺条件为：二氧化氯用量为竹浆绝干质量的3.5％，漂白温度为75℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为90min。
2)E_P段碱抽提：D₀段漂白反应结束后，将浆料洗涤干净后调节竹浆质量浓度为9％，进行碱抽提，其工艺条件为：氢氧化钠用量、过氧化氢用量、硫酸镁用量、EDTA用量分别为竹浆绝干质量的2％、1％、0.5％、0.3％，抽提温度为65℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为100min。
3)D₁段漂白：E_P段碱抽提反应结束后，将浆料洗涤干净后调节竹浆质量浓度为9％，加入二氧化氯，充分混合后进入二氧化氯漂白塔，其工艺条件为：二氧化氯用量为竹浆绝干质量的1.5％，漂白温度为90℃，每隔10～15min对浆搓揉一次，反应时间为120min。
经过步骤1)碱预处理和步骤2)ECF漂白后得到的漂后竹浆与传统ECF漂白得到的漂后竹浆工艺相比，二氧化氯的用量一样时，本发明方法使漂后竹浆的白度提高了12.6％，返黄值降低了21.8％，以及漂白废水的AOX形成量降低了34.0％。