造纸污泥回填纸幅工艺的优化及机理研究

发布时间：2017-12-24 12:15

本文关键词：造纸污泥回填纸幅工艺的优化及机理研究　出处：《陕西科技大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：造纸污泥是制浆造纸废水处理过程中所产生的固体废物,具有产量大、含水率高、成分复杂和处理难度大等特点,采用传统处理方法如填埋、焚烧等对其处理又容易产生二次污染问题。为此,对造纸污泥进行合理处置并综合利用已成为造纸行业亟待解决的环保难题。由于制浆造纸工艺过程不同,造纸企业产生的造纸污泥其理化特性如化学成分相差较大,对其进行综合利用的方法不同。本文对废旧瓦楞箱纸(OCC)制造瓦楞原纸等产品企业中产生的废水生化污泥(简称为OCC污泥或污泥,下同)在造纸过程中进行回填利用的相关工艺和作用机理进行了研究。首先,对OCC污泥的基础特性进行了分析。结果表明:该污泥中有机物含量为37.70%,包括细小纤维23.09%、木质素3.21%等;无机物含量为62.30%,主要为碳酸钙和少量高岭土;污泥粒子的中位径为30.24μm;污泥中所含细小纤维的平均长度为0.183mm。由此可知,OCC污泥具有无机矿物含量较高、颗粒粒径较大和含一定细小纤维组分等特点,为其在造纸过程中的填料化利用奠定了物质基础。其次,对纸幅回填法利用OCC污泥的工艺参数进行了研究,主要探讨了污泥浆液浓度、压榨压力、污泥回填量等参数对成纸质量性能的影响,得到了污泥回填纸幅的适宜工艺参数。结果表明:当污泥浆液浓度为2.5%,湿纸幅压榨压力为0.5MPa,污泥回填量为5.0%(对绝干纸浆,下同)进行层间回填时,成纸的抗张指数、撕裂指数、环压指数及层间结合强度均可达到最大值,较空白样分别提高了2.63%、9.52%、14.63%和24.81%。由此可见,采用纸幅回填法利用污泥在一定程度上有助于改善成纸的物理强度。研究还发现,当污泥回填量为10.0%时,成纸环压指数及层间结合强度较5.0%的污泥回填量分别下降了6.22%和19.37%,但较空白样仍提高了7.91%和4.65%。还研究了酶转化淀粉、羧基丁苯胶乳、聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠(CMC)四种增强剂对污泥回填纸张物理强度性能的影响。结果表明:几种增强剂对成纸的增强效果依次为:CMC聚乙烯醇酶转化淀粉羧基丁苯胶乳;当污泥回填量为10.0%,CMC用量为4.0%(对绝干污泥),层间回填法成纸的抗张指数为32.72N.m.g~(-1)、撕裂指数为7.49 mN.m~2.g~(-1)、环压指数为8.57N.m.g~(-1)及层间结合强度为84.66J.m-2,较空白样分别提高了31.35%、15.94%、18.53%和52.68%。最后,对纸幅回填法利用OCC污泥过程的相关作用机理进行了初步探讨。结果表明:污泥中有机成分的存在有助于改善成纸的物理强度;同时,大量污泥粒子在纸幅中的集中成层以及纤维与污泥间形成的多层结构对成纸环压强度等指标的改善产生了积极的促进作用。
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X793;TS727.6

【参考文献】