1材料與方法

進行試驗的制漿企業產能100萬t/a，商品漿產能40萬t/a。制漿原料主要為木材、廢紙和蘆葦。廢水處理系統的運行工藝流程為:廢水→初沉池→冷卻塔→選擇池→厭氧池→好氧池→二沉池→深度處理(超效淺層氣浮系統)→達標排放。該企業好氧系統長期穩定運行時，二沉池出水CODCr穩定在250mg/L以下。廢水處理系統進水CODCr保持在1250mg/L，BOD/COD為0.45，每天進水量為45000m3，進水總氮值為2mg/L，需要補充氮磷營養，經計算每天需要投加1012kg氮源，換算成尿素為2154kg，實際每天尿素用量為2100kg。在廢水處理不同時期，SN可發揮不同形態氮的協同效應，顯著提高氮的利用率。為了確定SN能夠高效地替代尿素，在產品開發階段，以廢水處理系統為研究對象，使用SN替代尿素，在廢水中含有相同量的BOD時，尿素用量按照理論營養需求m(BOD)∶m(N)∶m(P)=100∶5∶1計算，經計算，最終確定本試驗的SN總用量為原尿素用量的1/3(以尿素質量計)，即SN總用量為2100kg×1/3=700kg。試驗中使用SN時，采取逐步替代尿素的方法，即分三個階段在選擇池投加SN和尿素，最終使SN完全替代尿素。由于SN是液態，可直接泵入選擇池;尿素則需要先在尿素罐中溶解，再泵入選擇池。表1為三個階段中SN和尿素的用量。

2檢測方法

SN作為一類新型氮源藥劑，無毒無害，能夠高效少量地替代傳統氮源。目前評判SN的高效性和安全性主要為二沉池出水的氨氮濃度、二沉池出水CODCr、好氧池末端SV30(污泥沉降比)和生物相。本試驗取樣地點為初沉池出口、選擇池出口、好氧池出口、二沉池。水質檢測項目、檢測頻次和檢測方法。

3結果與討論

3.1氨氮濃度

氨氮是指水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4+)形式存在的氮，是微生物和水體生態植物等最易吸收利用的氮源。當水體中氨氮濃度過高時，會導致水體富營養化，對魚類及某些水生生物有害，所以工業廢水處理后需要達到一定的限值才能排放。該制漿造紙企業廢水處理氨氮濃度排放標準依據GB/T3544—2008中現有企業排放限值為10mg/L［8］，結合當地環保部門的規范，實際排放限值為8mg/L。圖1為在使用SN期間廢水處理生化系統進、出水的氨氮濃度。從圖1可以看出，SN逐步替代尿素時，在不同替代階段，其氨氮濃度呈現不同的規律。第一階段，用233kg的SN替代中試前尿素用量中的1/3(即700kg尿素)，其他氮源仍為尿素，在此階段，選擇池出水氨氮濃度比較低，平均為7.9mg/L，二沉池出水氨氮濃度波動較大。出現此類規律的原因主要為:①此階段SN僅替代了中試前尿素用量中的1/3尿素，而SN中含有部分氨態氮，剩下的為其他形態的氮，再加上初沉池廢水中的氨氮含量，導致選擇池出水氨氮濃度較初沉池廢水更高，隨著SN逐步替代尿素，選擇池出水氨氮也逐漸增大，最終趨于穩定。②SN為液體氮源，其中氮形態豐富，使用它替代尿素時，系統需要短暫的適應期，從而導致二沉池出水氨氮濃度波動較大。第二階段，用466kg的SN替代中試前尿素用量中的2/3(即1400kg尿素)，其他氮源仍為尿素，在此階段，選擇池出水氨氮濃度均值為8.9mg/L，二沉池出水氨氮濃度波動較小，呈下降的趨勢，主要原因在于系統逐步適應了SN作為氮源。第三階段，用700kgSN完全替代中試前尿素用量(即2100kg尿素)，在此階段，選擇池出水氨氮濃度均值高達12.2mg/L，高氨氮含量的主要來源為SN中的氨態氮及初沉池廢水中的氨態氮。但在此階段，二沉池出水氨氮濃度平穩，均值僅為1.8mg/L，遠遠低于排放限值標準。其結果表明，SN能夠安全地替代尿素，用量僅為原尿素用量的1/3時，二沉池出水達到排放標準。系統出水氨氮濃度穩定，即SN能夠很好地被微生物利用。

1、微生物酶運用于制漿

1．1　漆酶在制漿中的應用

造紙廠的蒸煮制漿過程就是用化學藥品溶出、脫除木素的過程，一般的化學制漿，不但成本高、能耗大，而且對環境污染也較為嚴重。而使用由白腐菌生產的漆酶將原料的木素降解成低分子木素，增加了木素的溶出和被抽提的能力，從而實現木素與纖維素、半纖維素的分離。用漆酶和介體HBT在蒸煮前對麥草進行預處理，可降低紙漿的Kappa值，提高紙漿的白度和強度。Jujop的研究表明，在20％～90％，pH值2～10條件下用漆酶進行預處理，可以對原料中的木素進行改性，磨漿能耗明顯降低，每噸漿能耗由1300kW•h降至850kW•h，節省動力約30％，且機械漿的物理性能得到改善，紙漿質量達到化學熱磨機械漿的水平。

1．2　纖維素酶在制漿中的應用

在機械制漿前加化學預處理，除去或改變一部分木素結構，可以改善紙漿的強度，但降低了紙漿的得率，損害了紙漿的光學特性，廢水的排放量和污染負荷也相應增加，而經由木霉所產出的纖維素和半纖維素酶處理則結合了機械法制漿和化學機械法制漿的優點，克服其缺點，除了可以增加紙漿的強度性能之外，還能顯著降低機械磨漿時的能量消耗。

2、微生物酶用于紙漿漂白

傳統的含氯漂白產生大量有毒和強致癌性物質對環境和人類造成極大危害，已逐漸被無氯漂白所取代，而以某些真菌產生的漆酶不僅能氧化非酚結構，而且能使硫酸鹽漿脫木素和脫甲氧基。佐治亞大學的研究者發現一株漆酶產菌———朱紅密孔菌（Pycnoporus　cinnabarlnus），以產生自己的氧化還原中介物3－羥基鄰氨基苯甲酸（3－hydroxyanthranilic　acid，3－HAA）。漆酶加3－HAA系統不僅能氧化非酚模式化合物，而且能降解合成的木素。通過篩選或誘變培育出假單胞菌（Pseudoznonas　sp．）G6－2，枯草桿菌（Bacillussp．）A－30等木聚糖酶高產菌株進行了分離純化的酶學研究，其所產木聚糖酶運用于生物漂白技術，其結果表明木聚糖酶在多種漿種的不同漂白工藝中都有明顯的助漂作用。用于樺木漿CEH三段漂和ECF漂白，在保持白度，得率，強度基本不變的情況下，可減少近50％氯或二氧化氯用量，漂白漿的白度穩定性也有所提高。

1幾種無機纖維及無機纖維紙

1.1玻璃纖維紙

1.1.1玻璃纖維的概況

玻璃纖維不僅是一種性能優異的無機非金屬材料，也是高新技術發展不可或缺的配套基礎材料。玻璃纖維產品一般根據需求不同，將硅砂、石英、硼酸及黏土等原料按不同配比混合，送入高溫爐中，在1100~1300℃將混合原料融制成玻璃熔融體，然后從噴絲板的小孔中通過自重流出、外力控制噴吹或憑借離心力甩制而成。與其他材料相比，玻璃纖維具有耐高溫、不燃燒、電絕緣、拉伸強度大、尺寸穩定和耐化學試劑性強等優良性能。因而玻璃纖維產品己被廣泛應用于航空航天、兵器、核能、交通運輸及國防高新技術領域及傳統工業生產中。

1.1.2玻璃纖維的性能

玻璃纖維截面呈圓形，表面光滑，纖維筆直且直徑不變，對氣體和液體的阻力小，是制備過濾產品的良好材料。其次，玻璃纖維的電絕緣性良好，可用于制作電氣絕緣材料。再次，玻璃纖維還具有良好的耐化學試劑性，能有效抵抗各種介質的侵蝕。據研究可知，石英玻璃纖維的耐酸性良好，耐堿玻璃纖維（AR）的耐堿性良好，中堿玻璃纖維（C玻璃纖維）的耐水性較好。最后，玻璃纖維的耐熱性、隔音性也比較優良。這是因為玻璃纖維有較高的軟化溫度(550~750℃)和較大的吸聲系數，因此宜于制作隔熱材料及應用于各種聲學設備中。正是由于玻璃纖維具有如此之多的優良性能，因此不論是在傳統的工業生產領域還是在高新技術的開發領域玻璃纖維都得到了更廣泛的應用。在造紙工業中，玻璃纖維較其他纖維相比具有以下優勢：(1)阻燃、耐高溫、耐腐蝕、吸濕?。?2)強度大、伸長小，抗拉伸強度和抗沖擊強度大；(3)絕熱性良好，耐化學試劑性強；(4)電絕緣性良好。玻璃纖維的可用溫度范圍較大，且具有一定的耐化學試劑性和非吸濕性，是制備過濾產品的良好材料。因此，采用玻璃纖維抄制成的玻璃纖維紙將會繼承纖維所具有的全部優良性能，使玻璃纖維紙更適用于特種工業生產條件的需要。

1.1.3玻璃纖維在造紙工業中的應用

1實驗部分

1.1實驗儀器

德國耶拿MultiX2500AOX分析儀。

1.2主要試劑

NaNO3儲備溶液：稱取17g烘干的NaNO3，溶于800mL水中，加入濃HNO314mL，用超純水稀釋至1000mL。NaNO3洗滌溶液：量取50mLNaNO3儲備液至1000mL容量瓶中，用超純水定容。鹽酸標準溶液：0.01moL/L對氯苯酚標準溶液：濃度為1.104mgCl/L

1.3水樣采集和保存

使用玻璃器皿進行采樣和貯存。采樣時盡量使樣品充滿整個采樣容器，以避免氣泡的存在。采集的水樣若含有余氯則應立即在每100mL水樣中加入0.2moL/L的Na2SO3溶液5mL，并盡快進行分析。

第一篇：造紙工業表面活性劑的運用

隨著科學技術的發展和人類對紙張的需求,造紙化學品在造紙工業上的應用日益廣泛,其使用也越來越受到造紙工作者的重視。表面活性劑是造紙化學品的重要組成部分，由于其結構和組成不同分別具有潤濕、滲透、乳化、分散、破乳、發泡、消泡等功效。表面活性劑是造紙化學品的重要組成部分，寬泛應用于制漿、濕部、施膠、涂布及廢水加工等工序。

1在制漿中的應用

造紙用纖維原料主要來自于木漿、非木材纖維漿以及再生纖維漿,木漿和非木材纖維漿又可分為機磨漿和化漿,表面活性劑在化漿中主要用作蒸煮助劑,在再生纖維漿中主要用作廢紙脫墨劑。

1.1蒸煮助劑

在蒸煮液中加入表面活性劑,可以促進蒸煮液在纖維原料中的滲透,縮短藥液滲入到植物纖維原料內部的時間,從而加速了脫木素和樹脂抽提過程,同時還可以適當減少蒸煮藥液的用量[1]。這類表面活性劑具有較好的潤濕性能,其親水疏水平衡值（hydrophile-lipophilebalancenumber,HLB）一般為7～9，如快速滲透劑T(磺基琥珀酸雙異辛脂單鈉鹽)、滲透劑JFC等。表面活性劑應用為蒸煮助劑還可以增進蒸煮液對木材或非木材中木素和樹脂的脫除，并達到分散樹脂的作用。這類表面活性劑應有一定的耐堿性和耐高溫性。德國化學家L.hal提出的高分子表面活性劑———堿法制漿(國內稱該表面活性劑為“綠氧”)有可能成為新一代的蒸煮助劑的代表[2]。

1.2廢紙脫墨劑