基于独立元分析的制浆造纸废水处理过程故障检测

为及时、准确地做出故障诊断,本课题采用独立元分析（ICA）和主成分分析（PCA）两种常用的多元统计分析方法对制浆造纸废水处理过程中的传感器故障进行检测并对诊断效果进行对比。结果表明,对于制浆造纸废水数据中偏移和漂移两种故障,ICA模型的故障检测率分别为24%与54%,PCA模型的故障检测率分别为14%和42%,ICA模型的两种故障检测率均高于PCA模型,但是两种模型均无法达到满意的检测效果;对于完全失效故障,ICA和PCA模型的故障检测率均达到100%。     

基于湿法造纸工艺制备碳纤维增强热塑性树脂复合材料的研究

本课题提出了一种基于湿法造纸工艺的碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)的制备方法,实验探究了碳纤维模量、长度、含量和模压工艺对CFRTP力学性能的影响。结果表明,利用湿法造纸工艺制备CFRTP是可行的,碳纤维含量是影响CFRTP力学性能和空隙率的主要因素;当碳纤维含量为30%时,制备的CFRTP性能最好,其拉伸强度为110.07 MPa,弯曲强度为208.59 MPa,缺口冲击韧性42.89 k J/m~2,材料空隙率最低。该方法具有工艺简单、成本低、利于碳纤维回收等特点。     

厌氧反应器处理造纸废水工程实践

介绍了内循环(IC)厌氧反应塔和外循环(EC)厌氧反应塔应用于废纸抄造高强瓦楞原纸废水处理的工程实践及生产运行情况。生产运行数据表明,EC厌氧反应塔的处理效果优于IC厌氧反应塔,Ca~(2+)浓度对IC厌氧反应塔运行效果有较大的影响,而对EC厌氧反应塔影响较小;IC厌氧反应塔和EC厌氧反应塔可有效降解废纸造纸废水中的污染物,废水CODCr去除率可分别达到61.2%~77.4%和72.3%~87.9%,沼气产率为0.43 m~3/kg CODCr和0.45 m~3/kg CODCr;废纸造纸废水经初沉池、预酸化池、IC厌氧反应塔/EC厌氧反应塔、好氧曝气池、絮凝沉淀池、斜管沉淀池和高效纤维滤池工艺处理后达到国家《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544—2008)的一级标准,部分废水可回用到生产中去。     

基于两种不同自由基的高级氧化法深度处理造纸废水的对比研究

采用亚铁离子(Fe2+)活化过硫酸钠(PS)产生硫酸根自由基(SO4-.)和传统Fenton氧化法产生羟基自由基(.OH)氧化降解造纸废水中难降解的有机污染物,对比了两种高级氧化法的处理效果,考察了初始pH值、氧化剂用量、催化(活化)剂用量等对处理效果的影响及反应过程的规律。结果表明,与Fenton氧化体系相比,硫酸根自由基对pH值的适宜范围更广,在酸性至中性条件下,硫酸根自由基皆可有效降解有机污染物;在体系催化(活化)剂用量相同的条件下,两种自由基体系可以产生相当的处理效果,且Fe2+用量对PS氧化反应影响更小;两种氧化体系的CODCr降解率和色度去除率随氧化剂用量的增加而增加,达到适宜用量后Fenton氧化的CODCr降解率和色度去除率呈现下降趋势,而PS氧化的CODCr降解率和色度去除率趋于平缓;从氧化反应动力学可以看出,PS氧化反应相对缓慢些,且整个过程呈缓慢上升趋势,更利于氧化剂的完全利用。     

半纤维素醚化改性及其用作造纸助剂的研究进展

介绍了半纤维素的化学组成和结构特点以及近20年来半纤维素醚化改性和用作造纸助剂的研究进展。主要阐述了使用不同醚化剂对半纤维素醚化改性,制备羧甲基半纤维素（阴离子半纤维素）、季铵化半纤维素（阳离子半纤维素）和两性离子化半纤维素及醚化改性后产品的应用研究现状,展望了半纤维素醚化改性的发展前景。     

造纸系统中的微生物控制

从微生物种类和性质、微生物检测方法、造纸系统微生物繁殖状况、微生物控制需注意的问题等角度探讨了怎样更好地对造纸流程中微生物污染问题进行预防和控制。     

造纸废水处理过程温室气体排放代理模型研究

造纸废水处理过程具有高维、非线性和不稳定性等特点,并且其温室气体排放受诸多因素影响,目前缺乏可描述该过程的模型,因此难以对造纸废水处理过程的温室气体排放进行有效地管控与优化。本课题基于造纸废水处理温室气体产生机理,提出将响应面模型（Response Surface Model,RSM）、Kriging等方法与高维模型表征（High Dimensional Model Representation,HDMR）相结合,建立造纸废水处理过程中温室气体排放的代理模型,保障模型精度,同时降低优化设计所需计算成本。研究结果表明,对比于RSM-HDMR,Kriging-HDMR具有更高的近似精度,其验证结果R²大于0.95,更适用于高维、非线性的造纸废水处理过程。最后还基于Kriging-HDMR进行了关键参数的灵敏度分析,发现溶解氧传递系数和外循环流量对造纸废水处理温室气体减排最为关键。     

纤维素酶水解造纸污泥的工艺优化及水解产物分析

采用纤维素酶对造纸厂二沉池污泥进行水解处理,将污泥中的纤维素水解为小分子还原糖物质,为污泥制备复合材料提供更好的表面特性。探讨了酶水解造纸污泥的适宜工艺条件,进一步对水解产物进行了分析表征。结果表明,当反应温度60℃、p H值5.0、反应时间32.0 h、酶用量60.0 U/g、底物质量分数7.0%时,酶水解效果最好,污泥表面疏水性明显提高;污泥经水解后,其水解液中的化学需氧量和还原糖含量之间存在着良好的对应关系;对水解前后污泥试样的红外光谱分析显示,经纤维素酶水解后污泥中的部分纤维素组分可能水解成了葡萄糖类还原糖。     

我国造纸和纸制品生产企业如何开展温室气体盘查和报告

阐述了造纸和纸制品行业开展温室气体盘查的背景和必要性,着重对国家发改委发布的《中国造纸和纸制品生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》进行了解读,并将其与上海市发改委发布的《上海市纺织、造纸行业温室气体排放核算与报告方法 (试行)》和广东省发改委发布的《广东省造纸企业二氧化碳排放信息报告指南》进行了对比分析。在此基础上提出如何确保温室气体碳盘查结果准确性的措施,以确保造纸和纸制品生产企业未来能获得合理的配额量。     

造纸污泥酶改性及其对制备PVC复合材料性能影响的研究

在分别采用漆酶、纤维素酶和半纤维素酶对化学制浆造纸污泥(CPPS)进行预水解处理的基础上,研究了酶改性CPPS作为填料对制备CPPS-聚氯乙烯(PVC)复合材料性能的影响。结果表明,酶预水解改性CPPS有利于改善CPPS-PVC复合材料的拉伸强度、弹性模量。填料用量为30%时,CPPS及漆酶、纤维素酶和半纤维素酶改性CPPS制备的CPPS-PVC复合材料的拉伸强度较CaCO3-PVC复合材料分别提高了22.4%、63.2%、61.8%和43.6%;填料用量为40%时,CPPS及漆酶、纤维素酶和半纤维素酶改性CPPS制备的CPPS-PVC复合材料的弹性模量值较CaCO3-PVC复合材料分别降低了26.6%、25.6%、21.9%和9.2%。添加填料可赋予PVC复合材料更好的热稳定性,而酶改性填料有助于促进CPPS-PVC复合材料的高温热稳定性,CPPS及其酶改性CPPS制备的CPPS-PVC复合材料与CaCO3-PVC复合材料具有相似的热失重变化规律。