一種occ紙漿原料造紙白水的綜合利用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法，直接對出多盤式白水過濾機(jī)的清白水進(jìn)行陽離子醚化，制得含陽離子淀粉的清白水，然后將含陽離子淀粉的清白水回用于紙漿中。本發(fā)明的OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法，可以提高紙張強(qiáng)度，減少濕部增強(qiáng)劑用量，充分實(shí)現(xiàn)對廢棄資源的回收利用，減少OCC紙漿原料造紙廢水處理負(fù)荷。
【專利說明】
一種OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]OCC紙漿原料造紙廢水的處理主要是去除廢水中C0D、B0D、SS、和色度，以達(dá)到國家或地方環(huán)保部門允許的排放范圍或滿足循環(huán)回用要求。在二次纖維造紙廢水中⑶DCr、B0D5和色度主要來源于懸浮性固體物(SS)，一般情況下固體污染物很容易去除，我國中小型造紙企業(yè)使用現(xiàn)代的處理設(shè)備即可除去，現(xiàn)代廢紙制漿造紙產(chǎn)生的廢水治理的難點(diǎn)主要是處理溶解的污染物和膠體污染物，這也是滿足廢紙?jiān)旒垙U水長期循環(huán)回用和零排放的必要條件。國內(nèi)外針對造紙廢水的不同水質(zhì)特點(diǎn)，已研究了各種廢紙?jiān)旒垙U水的深度處理方法，目前處理方法主要有物理法、化學(xué)法、生化法及物理化學(xué)法等，但是僅使用一種方法很難對造紙廢水處理徹底，通常是將一種方法與另一種或幾種方法組合起來處理造紙廢水。
[0003]物理方法:主要包括沉淀法、吸附法、氣浮法和離心法，它主要是去除廢水中不溶的顆粒狀或粒徑較大的懸浮性固體污染物，如填料、纖維等。
[0004]氣浮法:處理廢水是在廢水中引人大量微小氣泡，使水中雜質(zhì)與微小氣泡互相粘附，形成水-氣-顆粒雜質(zhì)三相混合體系，整體密度小于水，然后依靠浮力上浮至水面形成浮渣層從水中分離出去而達(dá)到凈化廢水的目的。將物理法和生化法相結(jié)合，超效氣浮法能去除95%以上懸浮物，會顯著降低后續(xù)處理的負(fù)荷，這兩種方法互為補(bǔ)充，去除效率高，SS總?cè)コ士梢赃_(dá)到97%，COD總?cè)コ士梢赃_(dá)到97.5%，B0D5總?cè)コ士梢赃_(dá)到95%。
[0005]化學(xué)法:主要是利用化學(xué)反應(yīng)將廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為沒有毒性的物質(zhì)或容易從水中分離的物質(zhì)形態(tài)，然后再通過混凝沉淀、吸附等方法除去生化需氧量及化學(xué)需氧量等污染物?；瘜W(xué)法主要是去除污水中難于生物降解的溶解物或膠體物質(zhì)，主要包括高級氧化法、化學(xué)混凝法、中和法、電化學(xué)法等。
[0006]生物處理法:就是微生物利用自身的新陳代謝作用將廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為比較穩(wěn)定且沒有害處的物質(zhì)。采用生化法深度處理造紙廢水時(shí)，由于造紙廢水的可生化性較差，常采用好氧與厭氧相結(jié)合[58]的工藝或在廢水生物處理前采用混凝沉淀法、高級氧化等方法作為預(yù)處理，各種不同的方法在一定程度上可提高廢水的可生化性。生物法是一種發(fā)展很成熟的方法，目前造紙廢水處理最常用的生物處理法有活性污泥法和生物膜法，其次人工濕地和氧化塘也應(yīng)用比較多。陳婉如等采用CAST工藝處理造紙廢水，由于該工藝供氧方式與其他工藝的供氧方式不同，使生物選擇器和序批式活性污泥法予以結(jié)合，結(jié)果表明，該工藝顯著提高了活性污泥法COD的去除效果，同時(shí)能夠解決活性污泥膨脹問題;陜西科技大學(xué)造紙環(huán)保研究所的張安龍[6()]用UBAF處理堿法草漿的廢水，COD的平均去除率在86%左右。李松禮[61]等將用曝氣生物濾池工藝和電化學(xué)技術(shù)組合起來處理造紙綜合廢水，CODCr去除效果較好，去除率可達(dá)85%以上，色度除率達(dá)90%以上，效果顯著，該工藝簡單系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定且費(fèi)用低，有效可行。姚來銀采用“氣浮絮凝+接觸氧化”工藝處理廢紙?jiān)旒垙U水，可有效提高中段水的回用率。
[0007]物理化學(xué)法:是利用物理方法和化學(xué)方法以及兩種方法相結(jié)合的方法去除廢水中的溶解性物質(zhì)或膠體物質(zhì)，主要包括吸附法、混凝沉淀法、膜分離、離子交換、蒸發(fā)等方法。
[0008]目前，通過對OCC紙漿原料抄造瓦楞紙?jiān)旒埌姿臃治觯l(fā)現(xiàn)白水中淀粉含量很高，在生產(chǎn)系統(tǒng)中極易招致微生物的繁殖，特別在高溫季節(jié)，廠區(qū)環(huán)境充徹著難聞的酸臭味，同時(shí)大量的淀粉隨廢水流失，也是資源的極大浪費(fèi)。因此白水中淀粉含量偏高已成為瓦楞紙?jiān)旒埳a(chǎn)無法避免的問題。由于瓦楞紙生產(chǎn)表面施膠普遍采用酶改性原淀粉，在廢紙箱原料回到造紙生產(chǎn)過程中，這種改性淀粉極大部分將溶解進(jìn)入水中，其非離子的特性幾乎不可能再次吸附到纖維表面而留著在產(chǎn)品中，給生產(chǎn)過程、白水循環(huán)回用程度及網(wǎng)毯清潔帶來許多問題，也極易產(chǎn)生紙病，即使淀粉容易生物降解，但也是極大的資源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法，既滿足清潔生產(chǎn)要求，又能節(jié)約資源，還能保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
[0010]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法，對出多盤式白水過濾機(jī)的清白水進(jìn)行陽離子醚化，制得含陽離子淀粉的清白水，然后將含陽離子淀粉的清白水回用于紙漿中。
[0011]所述的OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法，在陽離子醚化之前先進(jìn)行堿化反應(yīng)。
[0012]所述的堿化反應(yīng)為:在清白水加入NaOH，35°C攪拌，堿化反應(yīng)40min。
[0013]所述的陽離子醚化劑為3-氯-2-輕丙基三甲基氯化銨。
[0014]所述的陽離子醚化反應(yīng)為:加入陽離子醚化劑3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，55 °C攪拌，控制pHll-13，醚化反應(yīng)3-4h。
[0015]所述的OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法:取清白水加入NaOH調(diào)節(jié)pH11-13,35°C攪拌，堿化反應(yīng)40min;堿化結(jié)束后，加入陽離子醚化劑3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，55 °C攪拌，控制pHl 1-13，醚化反應(yīng)3-4h，反應(yīng)結(jié)束后調(diào)節(jié)pH值于6.5_7之間，獲得清白水，回用于紙漿中；其中，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨與清白水的g/mL為0.1-1%。
[0016]有益效果:本發(fā)明的OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法，直接在白水中進(jìn)行陽離子醚化，制得陽離子淀粉，然后將陽離子淀粉回用于紙漿中，提高紙張強(qiáng)度和助留助濾效果，減少濕部增強(qiáng)劑的用量，充分實(shí)現(xiàn)對資源的合理利用；同時(shí)也極大提高了白水回用質(zhì)量，減少了新鮮水補(bǔ)充量，降低了廢水處理負(fù)荷及處理成本，改善了生產(chǎn)區(qū)空氣環(huán)境質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018]實(shí)施例1
本發(fā)明使用的白水來自O(shè)CC紙漿原料抄造瓦楞紙生產(chǎn)線造紙工段多盤式過濾機(jī)的清白水。造紙白水中淀粉酶解，步驟如下: (I)將300mL造紙白水裝入500mL三口燒瓶，加熱蒸餾濃縮白水到大約至10mL，冷卻至60°C以下供酶解；
(2 )將(I)濃縮白水置于250mL錐形瓶中，放入65 °C的恒溫水浴搖床，加入α-淀粉酶和糖化酶混合酶液對淀粉進(jìn)行酶解12h，酶解結(jié)束后，升溫至100°C對酶進(jìn)行加熱滅活，得到淀粉酶解液；
(3 )將(2 )的淀粉酶解液用0.1mo I/L H2SO4溶液調(diào)節(jié)pH在2左右，取15mL酶解液進(jìn)行離心分離，取上清液ImL用去離子水稀釋，過0.22μπι超濾膜過濾。
[0019](4 )將(3 )的0.22μπι膜過濾的濾液用HPLC測定糖含量；
(5)將(4)測得的相應(yīng)糖含量x(g/L)代入淀粉酶水解葡萄糖含量標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程y=
0.7879x，計(jì)算得到白水中酶解淀粉量y值。
[0020]最終計(jì)算結(jié)果表明清白水中淀粉含量基本接近4.5-4.8g/L。如果按照噸紙6噸用水量計(jì)，則噸紙將隨廢水帶走淀粉27?29公斤，進(jìn)入廢水處理廠。
[0021]實(shí)施例2
取200mL清白水加入NaOH將pH調(diào)節(jié)到13?14范圍，在35°C攪拌并堿化反應(yīng)40min。堿化結(jié)束后，加入陽離子醚化劑3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨0.2?1.2g，升溫到55°C，攪拌并控制pH值維持在11-13范圍，醚化反應(yīng)3-4h，反應(yīng)結(jié)束后用HCl中和殘堿，將pH值調(diào)節(jié)6.5_7之間，測得淀粉的陽離子取代度為0.023，淀粉轉(zhuǎn)化率達(dá)到76.2%。
[0022]實(shí)施例3
稱取2g絕干OCC紙漿，加入5mL實(shí)施例2陽離子醚化后的清白水，用清水定容到1.0%的漿濃，加入0.03%的CPAM相對絕干紙漿重量，攪勻后進(jìn)行抄片，紙片經(jīng)干燥及24小時(shí)恒溫恒濕平衡后測定強(qiáng)度.對照樣:稱取2g絕干OCC紙漿，用清水定容到1.0%的漿濃，加入0.03%的CPAM(相對絕干紙漿重量)，攪勻后進(jìn)行抄片，紙片經(jīng)干燥及24小時(shí)恒溫恒濕平衡后測定強(qiáng)度。
[0023]測定結(jié)果表明，采用對出多盤式過濾機(jī)的清白水進(jìn)行陽離子醚化，并回用于紙漿(相當(dāng)于1.0?1.2%的濕部淀粉)可以提高紙抗張強(qiáng)度8.6%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法，其特征在于:對出多盤式白水過濾機(jī)的清白水進(jìn)行陽離子醚化，制得含陽離子淀粉的清白水，然后將含陽離子淀粉的清白水回用于紙楽中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法，其特征在于:在陽離子醚化之前先進(jìn)行堿化反應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法，其特征在于:所述的堿化反應(yīng)為:在清白水加入NaOH，35 °C攪拌，堿化反應(yīng)40min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法，其特征在于:所述的陽離子醚化劑為3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法，其特征在于:所述的陽離子醚化反應(yīng)為:加入陽離子醚化劑3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，55 °C攪拌，控制pHl 1-13，醚化反應(yīng)3-4h。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法，其特征在于:取清白水加入NaOH調(diào)節(jié)pHl 1-13，35 °C攪拌，堿化反應(yīng)40min;堿化結(jié)束后，加入陽離子醚化劑3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，55°C攪拌，控制pHll-13，醚化反應(yīng)3-4h，反應(yīng)結(jié)束后調(diào)節(jié)pH值于6.5-7之間，獲得清白水，回用于紙漿中；其中，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨與清白水的g/mL為0.1-1%。
【文檔編號】D21F1/66GK106012642SQ201610492353
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】戴紅旗, 王春儉, 楊偉勝, 陳晨, 皮成忠
【申請人】南京林業(yè)大學(xué)