[發(fā)明專利]回收造紙白水中游離淀粉的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910889287.0
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN112520831B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王祥槐;李志軍;胡維維;劉波;張福山
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞辰星生物技術(shù)（廣州）有限公司
• 主分類號: C02F1/54
• 分類號: C02F1/54;C08B31/00;C02F103/28
• 代理公司: 廣州廣典知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44365
• 代理人: 曾銀鳳

本發(fā)明涉及一種回收造紙白水中游離淀粉的方法，包括步驟(a)：使兩性離子淀粉絡(luò)合劑與造紙白水中的游離淀粉進(jìn)行反應(yīng)以使所述游離淀粉發(fā)生改性；所述兩性離子淀粉絡(luò)合劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)由以下部分構(gòu)成：i)一個或多個疏水基團(tuán)，其中至少一個疏水基團(tuán)能與淀粉反應(yīng)生成包合絡(luò)合物，和ii)一個或多個親水基團(tuán)，其中至少一個親水基團(tuán)為陰離子型親水基團(tuán)，并且至少一個親水基團(tuán)為陽離子型親水基團(tuán)；所述親水基團(tuán)通過化學(xué)鍵相連構(gòu)成分子結(jié)構(gòu)的一個末端，所述疏水基團(tuán)與所述親水基團(tuán)分別處于同一分子結(jié)構(gòu)的兩端并以化學(xué)鍵相連接，形成一種不對稱的、極性的結(jié)構(gòu)。該方法可以有效降低造紙白水中的游離淀粉含量，從而降低造紙廢水的COD排放量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制漿造紙技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種回收造紙白水中游離淀粉的方法。

背景技術(shù)

制漿造紙工業(yè)的整個生產(chǎn)過程，包括從備料到成紙、化學(xué)品回收、紙張的加工等都需要大量的水，用于輸送、洗滌、分散物料及冷卻設(shè)備等。雖然生產(chǎn)過程中也有回收、處理、再用，但仍有大量的廢水排入水體，造成了水環(huán)境嚴(yán)重污染。在世界范圍內(nèi)，造紙工業(yè)廢水是重要的污染源，如日本、美國分別將造紙工業(yè)廢水列為六大公害和五大公害之一。

目前我國造紙工業(yè)廢水排放量及COD排放量均居我國各類工業(yè)排放量的首位，對水環(huán)境的污染不但是我國造紙工業(yè)污染防治的首要問題，也是全國工業(yè)廢水進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理的首要問題。據(jù)統(tǒng)計，我國造紙及紙制品工業(yè)廢水排放量占全國工業(yè)總排放量的18.6％，排放廢水中COD約占全國工業(yè)COD總排放量的44.0％，其中經(jīng)處理達(dá)標(biāo)排放量占造紙工業(yè)廢水總排放量的49％。造紙廢水COD濃度高，BOD含量大，其處理方法較一般工業(yè)廢水有所不同，目前，造紙廢水的處理方法主要有物理法、化學(xué)法、生物法和物理化學(xué)法，其中生物法的應(yīng)用最為廣泛，已成為造紙廢水二級處理的主要方法之一。

近年來隨著對保護(hù)森林資源和改善生態(tài)的重視，廢紙回收行業(yè)得到迅猛發(fā)展。據(jù)中國造紙協(xié)會2017年5月出版的“2016年中國造紙年報”，2016年中國紙和紙板總產(chǎn)量為10855萬噸，其中包裝紙、白板紙、箱板紙和瓦楞紙等四大類工業(yè)用紙為6655萬噸，占總產(chǎn)量的61％，而且目前這四大類紙產(chǎn)品的生產(chǎn)的原料組成中，回收廢紙占80％以上。由于中國這種多次重復(fù)利用的廢紙品原料所生產(chǎn)的紙張強(qiáng)度低，質(zhì)量差。為了滿足用戶對紙張強(qiáng)度和其他性能的需求，一般造紙企業(yè)采用淀粉表面施膠，以提高紙和紙板的各種性能指標(biāo)，包括紙張強(qiáng)度如耐破度、環(huán)壓強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度、耐折度等,透氣度、平滑度、印刷性、抗水性、以及耐脂/耐油性能等。淀粉表面施膠中的淀粉用量在30-80公斤/噸紙。

當(dāng)這些紙產(chǎn)品再次回收使用時，經(jīng)過碎紙、凈化、篩選、濃縮、貯漿、打漿、上網(wǎng)等工藝流程，產(chǎn)生大量的廢水。經(jīng)分析，廢水中的主要污染物主要包括溶解淀粉、半纖維素、木素及其衍生物、細(xì)小纖維、無機(jī)填料、油墨、染料等污染物。其中，淀粉、木質(zhì)素及其衍生生物、和半纖維素是形成COD及BOD的主要成分。特別是表膠淀粉，在制漿過程中大部分被溶解或分散在水中，導(dǎo)致廢水的高COD濃度。根據(jù)國內(nèi)典型的OCC紙廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)估計，廢水COD的30-70％來自于淀粉。這些溶解或膠體淀粉，被來自系統(tǒng)中微生物產(chǎn)生的淀粉酶降解，致使淀粉鏈變短，甚至成為單糖，很難被紙機(jī)濕部添加的固著劑固定在纖維上，從而導(dǎo)致白水中的COD污染濃度增加。目前，中國很多使用OCC生產(chǎn)的企業(yè)的造紙排水COD超過10000ppm，i.e.，1％的濃度。此外，被降解的淀粉在白水封閉循環(huán)過程中還會增加白水微生物活性，產(chǎn)生更多的VFA，造成紙廠氣味污染。

因此，一種有效的淀粉保留和回收的技術(shù)對造紙生產(chǎn)具有重大的意義。美國專利US9091024介紹了一種使用次氯酸鈉和氯胺來控制淀粉酶的方法。美國專利US8758562介紹了使用弱氧化型殺菌劑溴胺和有機(jī)殺菌劑控制微生物的方法，并添加兩種不同分子量和電荷密度的固著劑將淀粉固定在纖維上。WO 2012/025228Al凱米拉介紹了一種使用弱氧化型殺菌劑溴胺和鋅離子協(xié)同控制微生物和淀粉酶的方法。