[发明专利]一种利用高能辐射漂白纸浆并同时降解废水COD的工艺

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种利用高能辐射漂白纸浆并同时降解废水COD新工艺，适用于制浆造纸的 纸浆漂白和制浆污水中COD的降解。

背景资料

目前漂白纸浆的生产原料主要为木材、麦草、芦苇等天然纤维，以及废纸再生，但是木 材、麦草、芦苇等天然纤维在生产过程中会产生大量废水，废水中由于木素的存在导致废水 中CODcr难以处理至理想范围，而且由于处理后废水带有色度，废水回用范围受到限制，特 别是麦草碱法制浆，其丰富的原料储备、低廉的价格一度占有国内造纸行业的主导地位，但 随着国家对环保的重视，如晨鸣集团、华泰集团等国内超大型造纸企业的草浆流水线被迫关 闭，损失惨重。

纸浆的漂白目前主要采用氯漂、氧漂、二氧化氯漂等，氯漂因低廉的处理费用一直占主 导地位，但是由于在漂白过程中产生氯代化合物等有毒致癌物，相关部门正大力推广氧漂和 二氧化氯漂白工艺，但上述两种漂白工艺存在漂白费用高、漂白时间长等缺陷，特别是二氧 化氯漂白，还存在漂后返黄现象，对成纸的品质、成本造成一定的影响。

发明内容

本发明的目的在于降低纸浆漂白费用和缩短漂白时间以及降解废水中CODcr并同时降低 废水色度的综合处理工艺。

本工艺主要利用辐射化学中的辐射分解、辐射氧化还原、辐射降解等原理来氧化纸浆中 的发色物质，并降解污水中的有机化合物，其反应原理是：

1、电离辐射放出大量高能带电粒子(电子、质子、快中子等)和短波长的电磁辐射。由于 裂变碎片和快中子能引起迅速的复杂的化学反应，从而促使有机化合物的氧化分解，而氧化 分解的过程是极为迅速的。

2、电离辐射作用于浆料中添加的氧化剂如双氧水，导致氧原子和水分子的电离和激发， 产生的离子和激发分子是极不稳定的，会迅速转变为羟基自由基(目前已知的氧化能力最强 的物质)和中性分子，从而引起剧烈的化学反应，破坏化合物中的芳香核，打破酚基、各种 醚基、羟基和乙烯基分子链，使长链大分子分解为短链小分子，最终将化合物氧化分解为易 于生物处理的小分子化合物，也就是说大幅度提高废水中的生化比，使经过生化处理后的废 水中的CODcr降低到允许范围内。

该工艺属于污水辐射处理，与普通化学氧化反应相比，具有一些比较明显的特点：由电 离辐射引起的原初激发态、离子态具有极高的能量和活性，用普通化学的方法一般难于产生； 在射线通过介质产生的径迹周围，高能活性粒种形成一种特殊的分布，一组组紧挨在一起的 激发分子和离子群团不均匀地分布于空间；电离辐射与介质相互作用时，介质吸收能量是无 选择性的，从而迫使有机化合物迅速降解。电离辐射可在低温下使物质产生高能活性粒种， 而这些高能活性粒种通常需要在高温条件下才能产生。因此该工艺可在低温、常温下进行工 业化处理，避免易爆的高压高温反应。

附图说明

附图为基本工艺流程示意图。

具体实施方式

将洗涤浓缩后的纸浆加入10％浓度30％的双氧水(按照绝干浆计算)，然后将纸浆用清水 稀释至5％，将稀释后的纸浆匀速通过高能电子加速器，准确计算纸浆照射时间2-6s，照射时 间根据漂白强度和原浆色度高低调节。电子加速器束流能量10MeV，平均束流功率15kw，束 流脉冲宽度14μs，束流脉冲重复频率320Hz，扫描频率10Hz，处理后纸浆白度81度，所 产生废水色度32倍，废水生化比0.67，属高度可生化废水。

具体实施方式

将洗涤浓缩后的纸浆加入10％浓度30％的双氧水(按照绝干浆计算)，然后将纸浆用清水 稀释至5％，将稀释后的纸浆匀速通过高能电子加速器，准确计算纸浆照射时间2-6s，照射时 间根据漂白强度和原浆色度高低调节。电子加速器束流能量10MeV，平均束流功率15kw，束 流脉冲宽度14μs，束流脉冲重复频率320Hz，扫描频率10Hz，处理后纸浆白度81度，所 产生废水色度32倍，废水生化比0.67，属高度可生化废水。