造紙污泥回填紙幅工藝的優(yōu)化及機(jī)理研究.pdf

1、造紙污泥是制漿造紙廢水處理過程中所產(chǎn)生的固體廢物，具有產(chǎn)量大、含水率高、成分復(fù)雜和處理難度大等特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)處理方法如填埋、焚燒等對其處理又容易產(chǎn)生二次污染問題。為此，對造紙污泥進(jìn)行合理處置并綜合利用已成為造紙行業(yè)亟待解決的環(huán)保難題。由于制漿造紙工藝過程不同，造紙企業(yè)產(chǎn)生的造紙污泥其理化特性如化學(xué)成分相差較大，對其進(jìn)行綜合利用的方法不同。本文對廢舊瓦楞箱紙（OCC）制造瓦楞原紙等產(chǎn)品企業(yè)中產(chǎn)生的廢水生化污泥（簡稱為OCC污泥或污泥，下同

2、）在造紙過程中進(jìn)行回填利用的相關(guān)工藝和作用機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　首先，對OCC污泥的基礎(chǔ)特性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：該污泥中有機(jī)物含量為37.70％，包括細(xì)小纖維23.09%、木質(zhì)素3.21%等；無機(jī)物含量為62.30%，主要為碳酸鈣和少量高嶺土；污泥粒子的中位徑為30.24μm；污泥中所含細(xì)小纖維的平均長度為0.183mm。由此可知，OCC污泥具有無機(jī)礦物含量較高、顆粒粒徑較大和含一定細(xì)小纖維組分等特點(diǎn)，為其在造紙過程中的填料化利

3、用奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　其次，對紙幅回填法利用OCC污泥的工藝參數(shù)進(jìn)行了研究，主要探討了污泥漿液濃度、壓榨壓力、污泥回填量等參數(shù)對成紙質(zhì)量性能的影響，得到了污泥回填紙幅的適宜工藝參數(shù)。結(jié)果表明：當(dāng)污泥漿液濃度為2.5%，濕紙幅壓榨壓力為0.5MPa，污泥回填量為5.0%（對絕干紙漿，下同）進(jìn)行層間回填時(shí)，成紙的抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)、環(huán)壓指數(shù)及層間結(jié)合強(qiáng)度均可達(dá)到最大值，較空白樣分別提高了2.63%、9.52%、14.63%和24.8

4、1%。由此可見，采用紙幅回填法利用污泥在一定程度上有助于改善成紙的物理強(qiáng)度。研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)污泥回填量為10.0%時(shí)，成紙環(huán)壓指數(shù)及層間結(jié)合強(qiáng)度較5.0%的污泥回填量分別下降了6.22%和19.37%，但較空白樣仍提高了7.91%和4.65%。
　　還研究了酶轉(zhuǎn)化淀粉、羧基丁苯膠乳、聚乙烯醇和羧甲基纖維素鈉（CMC）四種增強(qiáng)劑對污泥回填紙張物理強(qiáng)度性能的影響。結(jié)果表明：幾種增強(qiáng)劑對成紙的增強(qiáng)效果依次為：CMC＞聚乙烯醇＞酶轉(zhuǎn)化淀粉＞

5、羧基丁苯膠乳；當(dāng)污泥回填量為10.0%，CMC用量為4.0%（對絕干污泥），層間回填法成紙的抗張指數(shù)為32.72N.m.g-1、撕裂指數(shù)為7.49mN.m2.g-1、環(huán)壓指數(shù)為8.57N.m.g-1及層間結(jié)合強(qiáng)度為84.66J.m-2，較空白樣分別提高了31.35%、15.94%、18.53%和52.68%。
　　最后，對紙幅回填法利用OCC污泥過程的相關(guān)作用機(jī)理進(jìn)行了初步探討。結(jié)果表明：污泥中有機(jī)成分的存在有助于改善成紙的物理強(qiáng)