我国经过多年研究,无污染纸浆漂白技术的主要问题已基本解决,目前的关键是研制保持连续生产的漂白系统设备。到现在为止,一半以上的单机我们已研制成功。我国自己研制的适合国内造纸工业特点的无污染漂白技术与装置不久即可应用于生产。
经过无氯漂白剂漂白纸浆所产生的废水,可合并到碱回收系统的黑液提取段,进入碱回收系统,或合并到后序工段的一般废水处理。
(2) 少氯漂白技术
采用CIO2取代CI2作为漂白剂已是国外80年代普遍采取的措施:在北美洲,大部分纸浆厂已用CIO2作为漂白剂对纸浆进行漂白;在欧洲各国,虽然有些厂家提倡全无氯漂白,而且也逐步向全无氯漂白过渡,但还有不少纸浆厂仍然采用CLO2作为漂白剂。在我国几个纸浆厂采用CIO2漂白,但遗憾的是有些厂目前运行状态不佳。
采用CIO2漂白纸浆这一措施后,与全氯漂白剂漂白纸浆相比,漂白废水不仅减少了AOX(可吸附性有机卤化物)和极毒物质,而且还减少了树脂障碍,但纸浆强度基本不变。实践证明,CI2替代率愈高,废水、AOX和有毒物质愈少,当达到完全替代CI2时,漂白废水达到了目前国家规定的最低排放标准。
因此,采用CIO2作为漂白剂来漂白纸浆,也是减少漂白废水污染的有效措施之一,但少氯漂白技术的实施存在建设投资大的问题:一是CIO2发生器价格昂贵;二是对漂白系统及后而的洗涤设备的材料要求较高,一般要用钛钢制造。上述两方面的问题也是影响到少氯漂白技术在我国制浆造纸工业的推广。
3.发展其他的无(少)污染制浆技术,为消除造纸工业污染开辟新途径
(1) 机械法制浆的发展
用机械的方法而不是用化学的方法将纤维原料磨解获得纸浆,生产成本低,得率高(约90%-98%),不用或少用化学药品,对环境的污染远比化学制浆法小。但是以前发展的磨木浆(MP),由于纤维短,木素与非纤维素组分绝大部分未被除去,纸易发黄变脆,不能长久保存,从而受到限制。
70年代末,国际造纸界开始发展了预热木片磨木浆(TMP),我国也于年代开始发展。TMP技术是提高原料进入磨机前的温度(预热115-135 0C),使纤维容易分离,既减少动力消耗,也提高浆的质量。90年代开始,出现化学热磨机械浆(CTMP),在TMP的基础上,加入化学法制浆化学品用量的5%左右化学品,这样既可取得TMP的优点,即高得率、少污染,且使纸浆具有化学浆的优点,即木素含量少,纤维长又柔软。我国几家大新闻纸厂近几年开展CTMP项目,但设备主要靠引进。
在CTMP的研究方面,我们进行了艰巨的研究工作,主要是在国外CTMP技术基础上结合我国情况开发和推广速生材与非木材CTMP技术与装置,并已取得了进展。
(2) 废纸制浆方面的发展
为了减少制浆方面的污染,扩大造纸原料资源,回收废纸制浆也是有效的方法之一。国际上造纸的废纸用量日益增加,如美国的废纸回收率在30%以上,日本43%,英国45%。美国明文规定,造纸厂原料投放量必须含25%以上的废纸。近几年,我国废纸利用率也越来越高,广东省的废纸回收率目前已达30%以上。
废纸制浆技术主要难题在脱墨技术,即利用脱墨剂(NaOH、Na2CO3、H2O2等)和分散剂Na2SiO3等)破坏碳墨及颜料粒子在纤维上的粘附力。脱墨制浆法包括4个步骤,即废纸扩散与纤维离解 油墨与纤维分离 除去碳墨粒子与油墨 筛送与净化,做成未漂白纸浆。目前 是采用浮选法脱墨,流程中主要用到碎浆机、浮选槽、多盘机、分散机、筛浆机等。
(3) 生化法制浆的研究
生化法制浆得率高、能耗低、污染很少,近年来已被列入生物学尖端技术研究范围,国内外均在加速进行研究。
将生物技术用于制浆造纸即是从众多的微生物中筛选出能高效、专一地分散纤维的菌种,经过各种生物技术处理使之适应工业化大规模生产的水平。其中有浸渍法制浆(retting)和酶法制浆(enygmatic pulping)。浸渍法是将细菌直接接种于纤维原料中,细菌在生长繁殖的同时分泌产生大量的酶,在酶的催化作用下使纤维分散。这种方法简单,但需要大型发酵设备。酶法是在一定设备条件下培养某种细菌,使其产生大量的酶,经一定生物技术处理将酶浓缩后加到纤维原料中,通过酶解作用使纤维分散。两种方法均有使用,国外科研成果是4-5天即可成浆,国内科研成果上10天左右成浆。生化法制浆目前离现代化生产还有一定距离,而且还存在占地面积大的缺点。