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的清白水進行陽離子醚化，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，可以提高紙張強度，減少濕部增強劑用量，充分實現對廢棄資源的回收利用，減少OCC紙漿原料造紙廢水處理負荷。
【專利說明】
一種OCC紙漿原料造紙白水的綜合利用方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于造紙技術領域，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】
[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)使用現代的處理設備即可除去，現代廢紙制漿造紙產生的廢水治理的難點主要是處理溶解的污染物和膠體污染物，這也是滿足廢紙造紙廢水長期循環(huán)回用和零排放的必要條件。國內外針對造紙廢水的不同水質特點，已研究了各種廢紙造紙廢水的深度處理方法，目前處理方法主要有物理法、化學法、生化法及物理化學法等，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，使水中雜質與微小氣泡互相粘附，形成水-氣-顆粒雜質三相混合體系，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到凈化廢水的目的。將物理法和生化法相結合，超效氣浮法能去除95%以上懸浮物，會顯著降低后續(xù)處理的負荷，這兩種方法互為補充，去除效率高，SS總去除率可以達到97%，COD總去除率可以達到97.5%，B0D5總去除率可以達到95%。
[0005]化學法:主要是利用化學反應將廢水中的污染物轉化為沒有毒性的物質或容易從水中分離的物質形態(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需氧量等污染物?；瘜W法主要是去除污水中難于生物降解的溶解物或膠體物質，主要包括高級氧化法、化學混凝法、中和法、電化學法等。
[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化為比較穩(wěn)定且沒有害處的物質。采用生化法深度處理造紙廢水時，由于造紙廢水的可生化性較差，常采用好氧與厭氧相結合[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合，結果表明，該工藝顯著提高了活性污泥法COD的去除效果，同時能夠解決活性污泥膨脹問題;陜西科技大學造紙環(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技術組合起來處理造紙綜合廢水，CODCr去除效果較好，去除率可達85%以上，色度除率達90%以上，效果顯著，該工藝簡單系統(tǒng)運行穩(wěn)定且費用低，有效可行。姚來銀采用“氣浮絮凝+接觸氧化”工藝處理廢紙造紙廢水，可有效提高中段水的回用率。
[0007]物理化學法:是利用物理方法和化學方法以及兩種方法相結合的方法去除廢水中的溶解性物質或膠體物質，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造紙白水取樣分析，發(fā)現白水中淀粉含量很高，在生產系統(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，同時大量的淀粉隨廢水流失，也是資源的極大浪費。因此白水中淀粉含量偏高已成為瓦楞紙造紙生產無法避免的問題。由于瓦楞紙生產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過程中，這種改性淀粉極大部分將溶解進入水中，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品中，給生產過程、白水循環(huán)回用程度及網毯清潔帶來許多問題，也極易產生紙病，即使淀粉容易生物降解，但也是極大的資源浪費。

【發(fā)明內容】

[0009]發(fā)明目的:針對現有技術中存在的不足，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，既滿足清潔生產要求，又能節(jié)約資源，還能保護生態(tài)環(huán)境。
[0010]技術方案:為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
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的清白水進行陽離子醚化，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行堿化反應。
[0012]所述的堿化反應為:在清白水加入NaOH，35°C攪拌，堿化反應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調節(jié)pH11-13,35°C攪拌，堿化反應40min;堿化結束后，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3-4h，反應結束后調節(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，提高紙張強度和助留助濾效果，減少濕部增強劑的用量，充分實現對資源的合理利用；同時也極大提高了白水回用質量，減少了新鮮水補充量，降低了廢水處理負荷及處理成本，改善了生產區(qū)空氣環(huán)境質量。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例，對本發(fā)明作進一步的說明。根據下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結果僅用于說明本發(fā)明，而不應當也不會限制本發(fā)明的保護范圍。
[0018]實施例1
本發(fā)明使用的白水來自OCC紙漿原料抄造瓦楞紙生產線造紙工段多盤式過濾機的清白水。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行酶解12h，酶解結束后，升溫至100°C對酶進行加熱滅活，得到淀粉酶解液；
(3 )將(2 )的淀粉酶解液用0.1mo I/L H2SO4溶液調節(jié)pH在2左右，取15mL酶解液進行離心分離，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)測得的相應糖含量x(g/L)代入淀粉酶水解葡萄糖含量標準曲線回歸方程y=
0.7879x，計算得到白水中酶解淀粉量y值。
[0020]最終計算結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，則噸紙將隨廢水帶走淀粉27?29公斤，進入廢水處理廠。
[0021]實施例2
取200mL清白水加入NaOH將pH調節(jié)到13?14范圍，在35°C攪拌并堿化反應40min。堿化結束后，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3-4h，反應結束后用HCl中和殘堿，將pH值調節(jié)6.5_7之間，測得淀粉的陽離子取代度為0.023，淀粉轉化率達到76.2%。
[0022]實施例3
稱取2g絕干OCC紙漿，加入5mL實施例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，攪勻后進行抄片，紙片經干燥及24小時恒溫恒濕平衡后測定強度.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)，攪勻后進行抄片，紙片經干燥及24小時恒溫恒濕平衡后測定強度。
[0023]測定結果表明，采用對出多盤式過濾機的清白水進行陽離子醚化，并回用于紙漿(相當于1.0?1.2%的濕部淀粉)可以提高紙抗張強度8.6%。
【主權項】
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的清白水進行陽離子醚化，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.根據權利要求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行堿化反應。3.根據權利要求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:所述的堿化反應為:在清白水加入NaOH，35 °C攪拌，堿化反應40min。4.根據權利要求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.根據權利要求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3-4h。6.根據權利要求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調節(jié)pHl 1-13，35 °C攪拌，堿化反應40min;堿化結束后，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3-4h，反應結束后調節(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