由于傳統的紙漿含氯漂白工藝產(chǎn)生的漂白廢水中含有二噁英等強烈致癌物以及有機鹵化物AOX等難以降解的成分，嚴重污染環(huán)境，造紙行業(yè)一直致力于推廣無(wú)氯漂白和少氯漂白工藝技術(shù)。但隨著(zhù)環(huán)保要求越來(lái)越嚴格，以及對降低生產(chǎn)成本的要求，目前采用的ECF和TCF漂白工藝難以同時(shí)達到紙漿高白度、低污染排放和低漂白成本的要求。隨著(zhù)環(huán)保要求越來(lái)越嚴格和紙漿廠(chǎng)降低紙漿生產(chǎn)成本的要求，采用臭氧漂白將會(huì )成為紙漿漂白的首選方案。
1 臭氧漂白的優(yōu)點(diǎn)
隨著(zhù)環(huán)境方面的壓力和全無(wú)氯（TCF）漂白工藝的興起，臭氧漂白越來(lái)越受到造紙工業(yè)的歡迎。應用臭氧漂白有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）臭氧漂白屬于全無(wú)氯（TCF）漂白工藝，漂白廢水中無(wú)AOX。
（2）臭氧屬于強氧化劑，其反應性最高。國外漿廠(chǎng)的實(shí)踐證明，采用臭氧漂白后，紙漿白度很容易達到93%ISO。
（3）可以降低漂白成本。研究表明，1kg臭氧漂白能力相當于2～3kg ClO2，但1kg臭氧和1kg二氧化氯生產(chǎn)成本基本相同，因此可以降低紙漿漂白成本。
（4）降低漂白過(guò)程中蒸汽的使用量。由于臭氧漂白的反應溫度低，一般不需要使用蒸汽加熱紙漿，所以可以節約蒸汽用量。
（5）可以減少漂白廢水排放。臭氧漂白工段的濾液不含有氯離子，沒(méi)有腐蝕性，廢液含氯量低，經(jīng)藥品回收工段處理后可循環(huán)使用。無(wú)論采用高濃或中濃工藝，Z段后紙漿不需設置洗滌裝置，可直接進(jìn)入D段或E段。一些紙漿廠(chǎng)采用美卓公司的臭氧漂白技術(shù)，特別是高濃臭氧漂白工藝后，噸漿廢水排放量輕易就達到10m3以下，甚至5m3。
（6）漂白廢水的AOX 和CODCr顯著(zhù)下降。某些地方致力于更嚴格的廢水污染物排放標準。在這種情況下，采用臭氧漂白則可輕易達到要求。
（7）可以顯著(zhù)降低紙漿白度返黃。
（8）省去螯和Q段或酸化A段。
（9）反應快速，反應器投資省。在所有紙漿漂白劑中，臭氧的反應性最強，反應時(shí)間最短，因此漂白反應器的體積最小，可以大大減少漂白反應器的投資。
（10）紙機的運行性能更好。
2 臭氧漂白的缺點(diǎn)和解決方法
臭氧漂白技術(shù)長(cháng)期未能應用，主要源于臭氧的選擇性不強，容易降解碳水化合物，造成紙漿黏度下降。經(jīng)過(guò)長(cháng)期的工藝研究，目前此問(wèn)題通過(guò)控制臭氧用量、控制反應時(shí)間、添加保護劑等方法已經(jīng)完全解決。國際上臭氧漂白工藝在20世紀90年代初期開(kāi)始進(jìn)入工業(yè)化使用階段。
3 國外臭氧漂白技術(shù)和應用臭氧漂白的情況
造紙發(fā)達國家最先研究臭氧漂白技術(shù)，全球首家推出并成功應用的臭氧漂白技術(shù)是維美德公司的C-Free技術(shù)，后改進(jìn)為第二代ZeTracTM技術(shù)。1992年，全球首家使用臭氧漂白的紙漿廠(chǎng)在美國的富蘭克林紙漿廠(chǎng)投產(chǎn)，其中臭氧段采用高濃漂白工藝，產(chǎn)量1000t/d。第一條中濃臭氧漂白生產(chǎn)線(xiàn)是1993 年投產(chǎn)的UPM-Kymmene 的Wisaforest 工廠(chǎng)生產(chǎn)TCF紙漿，產(chǎn)量1300t/d。據統計，截至2011年9月，全球有23家紙漿廠(chǎng)共26條生產(chǎn)線(xiàn)使用臭氧漂白。其中13條生產(chǎn)線(xiàn)采用高濃臭氧漂白工藝，13條生產(chǎn)線(xiàn)使用中濃臭氧漂白工藝。
以預見(jiàn)，由于已經(jīng)證實(shí)臭氧漂白在產(chǎn)品質(zhì)量、廢水排放和漂白成本方面有諸多優(yōu)勢，未來(lái)將是紙漿清潔漂白的主要工藝而被廣泛應用。
4 國內臭氧漂白技術(shù)研究狀況和應用情況
國內在上世紀80年代開(kāi)始進(jìn)行臭氧漂白理論研究，所有的研究都注重于工藝條件等，理論基礎已經(jīng)比較完善。但實(shí)際應用方面的研究包括工程化、裝備研制卻至今從來(lái)無(wú)人涉及，無(wú)法形成自己的工藝技術(shù)。導致至今為止，尚未能出現一個(gè)中試系統或工業(yè)化應用的實(shí)例。日本王子制紙公司在南通的70 萬(wàn)噸紙漿生產(chǎn)線(xiàn)采用引進(jìn)的臭氧漂白技術(shù)，這是國內首家運行的實(shí)例。如果要推廣應用臭氧漂白技術(shù)，需要在工程化、裝備研制方面加強攻關(guān)。具體來(lái)說(shuō)，以下幾個(gè)方面是在國內推廣應用臭氧漂白的關(guān)鍵。
（1）臭氧發(fā)生器。
（2）高濃濃縮設備。臭氧高濃漂白要求濃縮機的出漿濃度35%以上，但國產(chǎn)的雙輥擠漿機通常在35%以下。
（3）中濃混合器。
（4）保護劑。
（5）帶除氣功能的卸料器、絨毛化等設備。
5 結束語(yǔ)
造紙發(fā)達國家的實(shí)踐已經(jīng)證實(shí)，臭氧漂白在產(chǎn)品質(zhì)量、廢水排放和漂白成本方面比目前常用的清潔漂白技術(shù)有諸多優(yōu)勢，且是成熟技術(shù)，未來(lái)將是紙漿清潔漂白的主要工藝而被廣泛應用。在國內，紙漿臭氧漂白雖然理論研究甚多，但工程化和裝備方面的研究幾乎空白，導致至今沒(méi)有任何應用實(shí)例。國內造紙行業(yè)的許多專(zhuān)家一直在呼吁國內紙漿廠(chǎng)采用臭氧漂白，但以上問(wèn)題不解決，依舊是空想。如果依舊采用引進(jìn)消化吸收再?lài)a(chǎn)化的路子，代價(jià)巨大且時(shí)間會(huì )很長(cháng)。只要解決了以上所列的問(wèn)題，就能形成具有自我知識產(chǎn)權的臭氧漂白技術(shù)，對中國造紙提高技術(shù)水平、保護環(huán)境將產(chǎn)生重大影響。
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