催化聚合技术深度处理中段废水的试验研究

催化聚合技术深度处理中段废水的最佳条件是:m(H2O2):m(催化聚合剂)为1:3,催化聚合剂投加量为150mg/L,废水的pH为5,CODcr去除率为78.3%,色度去除率为92.3%,出水可达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)的要求。

速生杨枝桠材P-RC APMP浆的酶促磨浆

研究了纤维素酶和木聚糖酶对速生杨枝桠材P-RC APMP浆酶促磨浆性能的影响。实验结果表明酶预处理可以改善P-RCAPMP浆的磨浆性能和成浆质量。纤维素酶和木聚糖酶预处理纸浆打浆度提高3-11°SR,磨浆能耗明显降低。最佳酶用量为25 IU/g。与未经过酶预处理速生杨枝桠材P-RC APMP浆相比,纤维素酶预处理纸浆裂断长提高11%,撕裂指数提高13%,耐破指数提高14%,耐折度提高50%,白度提高1.2个百分点;木聚糖酶预处理纸浆裂断长略有提高,撕裂指数提高15%,耐破指数提高11%,耐折度提高75%,白度提高1.9个百分点。酶预处理可抑制纸浆返黄。纤维素酶的酶促磨浆效果好于木聚糖酶。

胶黏物模拟物的稳定性与沉积行为

通过胶黏物模拟物研究了黏性物质所构成体系的物理化学性质,讨论了外界条件对黏性物质稳定性和沉积行为的影响。研究结果表明,Na+、Ca2+和Al3+等金属离子的存在,可以导致胶黏物模拟物的失稳。其中,Al3+在较低浓度即可引起胶黏物模拟物的絮聚,Ca2+亦能使胶黏物模拟物产生沉积。阳离子聚合物的引入也是导致胶黏物模拟物失稳而沉积的重要原因,聚乙烯亚胺(PEI)用量达到等电荷点时可使胶黏物模拟物发生完全失稳,少量阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)即可以使胶黏物模拟物发生失稳。过量的PEI能使胶黏物模拟物微粒重新稳定,过量的CPAM却未能使胶黏物模拟物重新稳定。在浆水构成的体系中,加入阳离子聚合物可以使部分胶黏物模拟物吸附于纸浆纤维,表现为沉积量的降低。填料在用量较少时可与胶黏物模拟物一起沉积出来,用量多时则包裹了胶黏物模拟物微粒而减少了其沉积。

白腐菌漆酶催化聚合造纸废水中木素的研究

为了证实漆酶对从造纸厂二沉池出水提取出的木素的催化聚合作用,研究了白腐菌采绒革盖菌Coriolus versicolor漆酶对木素聚合的影响。在有氧条件下,通过添加漆酶和少量ABTS介体到水样中,用紫外分光光度计测定了其中木素浓度变化,利用凝胶色谱法分析了酶催化聚合木素前后的分子量的变化。结果表明:酶处理6h以后,废水中木素浓度从93.1mg/L下降到17.2mg/L。酶处理2h以后,从造纸厂污水分离的木素的分子量从31251上升到58610。造纸废水中木素及其衍生物被聚合后通过絮凝沉淀除去,从而实现废水色度与COD降低,进而为造纸废水回用提供可能。

木质素模型化合物在Co-salen型仿酶降解体系中的结构变化

用由Co-salen、吡啶、H2O2、O2组成的Co-salen型仿酶体系对β-O-4型木质素模型化合物——愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚进行仿酶降解,并用GC-MS等方法分析β-O-4型木质素模型化合物在降解过程中的结构变化,并在此基础上初步探讨了Co-salen型仿酶体系对木质素的降解机理。结果表明:Co-salen型仿酶体系对β-O-4型木质素模型化合物有较强的降解能力,降解后产生一系列含羟基、醛基和羧基的芳香族低分子化合物,根据反应产物的结构可以说明β-O-4型木质素模型化合物的主要降解途径为β-O-4醚键、Cα-Cβ键、烷基-芳基键的断裂和苯环开环反应等。

湿法抄造硅酸铝纤维纸工艺的探讨

以硅酸铝纤维为原料,采用湿法抄纸工艺抄造硅酸铝纤维纸。研究了硅酸铝纤维的打浆和除渣工艺,比较了胶黏剂对硅酸铝纤维纸强度和耐温性能的影响,探讨了不同温度下紧度对硅酸铝纤维纸导热系数的影响。结果表明,采用水玻璃作胶黏剂,不仅能够满足成纸强度的要求,而且可以满足成纸耐高温的要求。在400、800和1200℃温度下使用的纸张,紧度分别控制为280～300kg/m3、320～350kg/m3、350～400kg/m3时,硅酸铝纤维纸的导热系数最低。

物理化学法在造纸白水深度处理中的应用

研究采用物理化学法对造纸白水中含细小纤维、无机填料的悬浮物进行处理试验,造纸白水被絮凝剂处理后CODCr、浊度去除率明显,通过对比聚合碱式氯化铝(PAC)、聚硅铝铁(PSAF)、聚硅硫酸铝(PASS)3种不同的絮凝剂与助凝剂PAM配合处理造纸白水,发现PASS絮凝效果最佳。研究表明,PASS与PAM配合处理白水的最佳条件:PASS100mg/L、PAM为2mg/L、pH=7.0,在最佳絮凝条件下,CODCr、浊度的去除率分别为92.8%、98.0%。

松柏醇-β-D-葡萄糖苷-[α-^13C]与造纸废水中可溶性木素的聚合反应研究

研究了在木素氧化酶催化的体系下,木素前驱物松柏醇-β-D-葡萄糖苷-[α-13C]与废水中可溶性木素的聚合反应方法.应用了凝胶渗透色谱(GPC)测定了聚合产物的相对分子量,GPC测定的结果表明相对分子质量也明显增大,相对分子质量Mn由326提高到1 068.采用了13C同位素示踪技术,并结合红外光谱、核磁共振技术探讨了松柏醇葡萄糖苷与废水中木素的聚合产物的化学结构.碳-13同位素示踪结合13C NMR的测定结果表明:木素前驱物松柏醇-β-D-葡萄糖苷能与废水中木素形成聚合产物,主要连接方式有β-O-4、β-β、β-5和β-1等,产物中松柏醇结构含量也比较高,低分子水溶性木素聚合为相对分子质量较大的木素而沉淀析出,因而用在制浆造纸废水处理时,可以有效降低废水中可溶性难降解的木素含量,使废水的污染负荷降低,并提高可生化降解性.

AKD对滑石粉和绢云母的改性效果与作用机理

用AKD改性滑石粉和绢云母,滑石粉对AKD的吸附量和改性后的疏水性均大于绢云母,且在AKD与填料的质量比较高的情况下,改性滑石粉的施胶效果好于改性绢云母的。AKD吸附于滑石粉和绢云母上,不降低施胶效果,并显著提高纸张抗张强度。利用FT-IR、XPS等手段就AKD对填料改性机理的分析表明,AKD通过物理吸附沉积在滑石粉和绢云母上。在改性填料悬浮液的放置过程中,吸附于绢云母上的AKD比吸附于滑石粉上的水解速度慢,且其内酯环基团与绢云母表面的活性基团发生了某种化学结合。

纤维素酶处理对麦草APMP浆性能的影响

实验采用纤维质量分析仪、扫描电镜和X射线衍射分析了纤维素酶预处理前后麦草APMP浆纤维形态及纤维素结晶度的变化。结果表明,纤维素酶的最佳处理条件为：温度60℃、酶用量6 IU/g绝干浆、pH值5.0~6.0;与未处理浆相比,经纤维素酶处理后麦草APMP浆的细小纤维含量下降,纤维的平均长度、扭结指数和卷曲指数增加;纤维表面变得光滑,纤维更为柔软;成纸的撕裂指数、抗张指数、耐破指数和紧度分别增加了7.6%、9.3%、15.1%和10.1%。

废纸脱墨浆生产新闻纸水循环系统中DCS的分析

以废纸脱墨浆生产新闻纸生产线水循环系统为研究对象,系统地检测了水循环系统不同部位的白水中DCS、DS、CS、SS和TS的含量并讨论了它们的变化情况,分析了电导率、阳离子电荷需求量(CD值)、浊度等物化性质及其与pH值的关系。研究结果表明,相对于漂白和后浮选水循环回路和造纸机网部白水循环回路,筛选和前浮选水循环回路白水中含有更多的DCS。白水塔和2#微气浮池白水中的DCS含量约占TS的88%,水循环系统各个取样点白水的DCS中,DS含量均占了90%以上,其中压榨部白水中的DS与DCS的比值达到了98.2%。表明在DCS中,主要构成为DS,仅有少量的CS。电导率和CD值主要是由DS所贡献的。含DCS水样的浊度主要来自于其中的胶体物质。随着运行时间的增加,系统中的DCS会逐渐积累。微气浮处理对于固体悬浮物有着良好的去除作用,可以去除80%以上的SS,其去除DCS的作用主要是去除了所含的CS。

封闭型水性聚氨酯预聚体在纸张表面处理中的应用

本文研究了咪唑、甲苯-2,4-二异氰酸酯和聚乙二醇600形成的封闭型水性聚氨酯预聚体在纸张表面处理中的应用。用咪唑-TDI-PEG600聚氨酯预聚体(简称LTP600)溶液,对滤纸进行涂布处理,讨论了表面涂布量分别为5g/m2、10g/m2、15g/m2、20g/m2、30g/m2和40g/m2时,滤纸各项物理性能的变化。研究结果表明:当滤纸涂布量为15g/m2时,滤纸的耐折度、抗张强度等物理性能有明显改善,处理后滤纸的湿抗张指数和干抗张指数分别提高到滤纸原纸的35.44倍和2.65倍,耐折度提高了54倍。扫描电镜观察可以看出加聚氨酯预聚体进行聚氨酯化后纸页的纤维间连接了许多丝状和膜状物质,这些物质在纤维之间尤其是纤维与纤维交叉的地方形成架桥结构,从而加强了纤维之间连接。

阳离子分散松香胶的松香补充剂

介绍了常用的松香施胶补充剂的基本特点、作用。松香补充剂是制备稳定的阳离子分散松香胶和保证其稳定施胶作用的重要辅助材料,常见的松香补充剂包括石蜡、松香酯化物、石油树脂、脂肪酸、合成施胶剂等。

漆酶作用下添加对-羟肉桂酸处理APMP废水的研究

在漆酶催化作用下,添加的对-羟基肉桂酸能与化机浆APMP废水中的可溶性木素及其衍生物发生聚合反应,从而生成疏水性的大分子聚合物而沉淀除去。实验表明:在漆酶的作用下添加对-羟基肉桂酸可以有效地除去废水中的可溶性木素及其衍生物,在对-羟基肉桂酸用量为0.066g/L,漆酶用量为14.82IU/L,处理温度为25℃,处理时间为1h的条件下废水的处理效果最好,木素的脱除率可达73.9%,CODCr的去除率可达69.1%,色度脱除率为86.7%。

磨木木素在Cu-salen型仿酶降解体系中的变化

采用由Cu-salen、吡啶等组成的Cu-salen型仿酶体系对β-O-4型木素模型化合物和三倍体毛白杨磨木木素(MWL)进行仿酶降解的研究,并采用GC-MS等方法分析了该β-O-4型木素模型化合物和磨木木素(MWL)在降解过程中的结构变化。研究表明:Cu-salen型仿酶体系对β-O-4型木素模型化合物和磨木木素(MWL)有较强的降解能力,产生一系列含羟基、醛基和羧基的芳香族低分子化合物。根据反应产物的结构可以说明β-O-4型木素模型化合物的主要降解途径为β-O-4醚键断裂、Cα-Cβ键断裂、烷基-芳基键的断裂和苯环开环反应等。还有一部分MWL成为香草醛和香草酸等低分子化合物,这说明木素在侧链上受到氧化作用,使结构单元之间的连接键断裂。

Fe-CA仿酶-混凝法处理麦草化机浆综合废水的研究

造纸厂麦草化机浆综合废水经Fe-CA仿酶体系处理后,CODC r去除率非常显著,可达60%以上,木质素大量脱除,有效地提高了废水的可生化性,为难降解废水的后续处理创造了条件。铁与羧酸形成的螯合物(Fe-CA)性能稳定,价格低廉,在功能上能较好地模拟木质素过氧化物酶。研究表明,Fe-CA仿酶体系处理废水的最佳条件为:Fe-CA仿酶用量为10 mg/L废水,原水pH值调至中性,温度30℃,H2O2用量是0.15 g/L,硫酸铝加入量为0.4 g/L,沉降时间6 h。

Coriolus versicolor菌丝球用于造纸废水脱色的探讨

对白腐真菌(Coriolus versicolor)产生漆酶进行了研究,探讨了培养因子对漆酶产量的影响,结果发现该菌产漆酶的最适初始pH值为4.5。提高微量元素浓度或添加藜芦醇都可使C.versicolor的产酶能力增加,添加Tween80会有一定的促进作用。采C.versicolor菌丝球进行重复分批产酶试验,结果表明菌丝球的稳定性很好,同一批菌丝球可连续利用10次,平均每批酶活力可保持在9.6IU/ml,产酶能力优于聚氨酯泡沫固定化菌丝。将粗酶液和少量ABTS用于造纸废水脱色试验,在酶活力为5IU/ml、色度浓度186倍条件下,经过24h反应,脱色率达到80%。

己内酰胺接枝共聚改性纸浆纤维的研究

探讨了碱性环境中纸浆纤维与己内酰胺在过硫酸钾-亚硫酸氢钠引发体系中进行接枝共聚改性反应的主要工艺参数。结果表明,当单体己内酰胺与浆的质量比为1∶2、过硫酸钾用量10.0%(对绝干浆)、过硫酸钾和亚硫酸氢钠质量比5∶4、浆浓5.0%、反应时间3h、反应温度60℃、氢氧化钠用量4.0%时,单体接枝率可达28.6%。接枝后纸浆纤维的成纸物理强度性能提高,但成纸白度略有下降。接枝共聚改性后产物的红外光谱分析表明己内酰胺已接枝到了纸浆纤维上。

木质素模型化合物与松柏醇-β-D-葡萄糖苷-[α-^13C]的聚合反应的研究

为了探讨造纸废水中残余木质素与木质素前驱物之间的聚合反应机理,研究了β-O-4型木质素模型化合物与木质素前驱物松柏醇-β-D-葡萄糖苷-[α-13C]的聚合反应方法及其反应机理。采用红外光谱、13CNMR波谱分析聚合产物的特性及结构,并用偏光显微镜对产物进行了观察;采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定了产物的数均相对分子质量(Mn)。研究表明:在漆酶的催化作用下木质素前驱物松柏醇-β-D-葡萄糖苷与木质素模型物能很完全的发生聚合,产物中不存在起始物的晶体,Mn也大大的增加了。松柏醇-β-D-葡萄糖苷能与木质素模型物聚合,为进一步研究木质素前驱物松柏醇葡萄糖苷用于废水处理的研究奠定了基础。

废纸脱墨浆生产线中胶黏物的分布调查

在脱墨浆生产线典型部位取样分离的纤维组分和细小组分,通过采用四氢呋喃(THF)进行抽提分析,对废纸脱墨浆生产线典型部位浆料的水相中的黏性物质进行了分布调查。结果表明:从卸料塔到流浆箱,浆料中纤维组分和细小组分的THF抽出物分别降低了约74%和35%;溶解与胶体物质(DCS)的含量降低了约57%。