制浆造纸清洁生产新工艺及废水处理新技术 151页

山东大学硕士学位论文制浆造纸清洁生产新工艺及废水处理新技术姓名：王振申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：高宝玉20031028n山东大学硕士学位论文摘要消汜牛产‘足近f}|c宋我闻人力推广的‘项环境政策。，本研究rh按照清沾乍J。。f门理念埘制浆造纸介、比的生产：r艺进行仓过程的技术何新，从而最大限度地减少肘蚪境的}o染，以文现划环境保护的只标。该研究对我国中、小型造纸J的’丈际生产具有指导意义。氧碱法化学制浆足一种新型的化学制浆方法．在其他辅助药剂的作，日卜，咳l。艺州以确一较低温度和低。j二常规蒸煮用碱量30一40％的条件下进行蕉煮。该JZ具{r降低黑液中的残碱浓度，降低黑液中的化学需氧量(chemical0XYg㈨d(、mand，简称COD)值和BOD(bi0CheffliCal0XYgendemand，简称BOD)值(50％盼上)，提高制浆得率等一系列优点。氧碱法化学浆的各项强度性能‘7普通化学浆相似。由于缓和的蒸煮条件和低用碱量，蒸煮过程中脱木素程度较低，所以氧碱蒸煮浆的高锰酸钾值偏高。本研究分别选取了温度、用碱键、瓴J【j、蕉煮曲线等参数为变量进行实验，采用了采用红外光谱和紫外：兮光光度i{等仪器对实验结粜进行检测，综合了经济冈素和环境因素，得出蒸煮最佳方‘案。Jjf狰，我I马绝大多数制浆造纸，一均采用常规的氯化一碱处理一次氯酸盐(简称C洲)漂l‘1法。而该法的漂向废液中含有有机氯等长效有毒物质，严m污染r环境，t严砸危及人们的健壤。存环保意识F{益提高的今天，实现纸浆个厄瓤漂l’{f内呼J：，越米越高。随着过氧化氧的工业化尘产和几益降低的生J“成本，其社二纸浆全无氯漂白法的研究中越求越广泛。以往过氧化氯漂白的研究主要J1I于漂白木浆或深度脱木素的麦草浆，在其他浆料的漂白程序中H是作为辅助漂白段。本研究采用活化过氧化氢漂白的方法对氧碱麦草浆进行漂门。研究过程中采用乙-二胺叫乙酸(tiDTA)作为金属离子的螯合剂：乙酸酊和pq乙酰乙．盱安作2,J漂r1活化剂；选取药品用量、漂白温度和漂白时间为变精，通过-：嗣索叫水平fF交实验找出了以』一变量剥漂广I效果的影响程度。实验c却还发现在珂i同plI值下加入漂白活化荆，其漂白效果有盟著不同。通过史验我们得出了漂白的最佳方案。漂白的整体程序采用过氧化氢一过氧化氢一酸处理(PlP2A)法。采用该工艺进行漂白，可以使纸浆达到较高向度(ISO75．2％)，漂白浆的物理性能也较好。水研究聚fH物化}』：和牛化法结合的r：艺处理黑液。酋先在较高温度下采川㈠川i挂钉?女处弹，使黑液-{-的^a!CO。NaHCO。[qa：Si0：以及脂肪酸钠沉淀洛⋯，川时，使黑液的pH值降低，使部分碱溶木素析H{，用抽滤瓶滤去沉淀。然后，果用酸析木素法、铁碳微电解法继续对黑液进行物化处理。实验证明，该：l。艺呵以有效降低废水的COD值和BOD值以及色度，提高黑液的·t，，}二化寸|。最后，采，H生化法进行处理．处理后的废水基本达到困家排放标舵，关键渊：清洁牛』1。：，氧碱化学浆，全无氯漂11，过氧化氯，黑液n山东大学硕士学位论文ABSTRACTClcanerproductionisanenviromnentalpolicywhichgreatlypromptedbyour20、1ernmentlnrecent?,earsAccordingtothetheoryofcleanerproduction．wemadetechnicalrenovationstothepulpingtechnology,bleachingtechnology,blackliquortreatmenttechnologyinthisthesis．Throu曲theactualizationofthesetechnologies，wecanreducetheamountofpollutantsatthelargestextent，realizethepurposeofenvironmentalprotectionThisresearchhasgreatmeaningstothesmallplantsinourcountry．Oxygen—alkali—pulping(OA—pulping)isanewpulpingtechnology，withthehelpofsomeotherreagents．digestioncanbeheldunder10wertemperatureandloweralkalichargethanconventionaldigestion．OA—pulpingprocesshasmanyadvantages，suchasloweralkalichargef40—50％10werthanconventionalprocess)．10werconsistencyofresidualeffectivealkaliofblackJiquor,】owerchemicaJoxygendemandrCOD)andlowcrbiochemicaloxygendemand(BOD)andhigherpulpyieldetcThephysicalpropertiesofOA—pulparesimjlartothatoftheconventinnalpulpDuetothemildcookingconditionsandlowel·activealkalicharge．theextentofdelignificationis10werthaneonventionalKP(kraftpulp)，sothepotassiumpermanganatevalueofthispulpishigherthanconventionalKPDuringthecookingresearch，temperature，time，alkalicharge，digestioncurve，oxygenpressurewereselectedasvariableparameter．Infraredspectralmeterandultravioletspectrophotometerwereusedtodetecttheresultoftheexperiment．Wetookaccount011economicprofitaswellasenviromnentalprofitandfinallygottheoptimumprqiectofOAdigestionAtpresent，thebleachingprocesswhichistakingbymostofthepulpandpapermakingplantsinourcountryisCEH(chloridize-alkalitreatment_hypochlo“te)bleachingprocess，yetthesewagewhichproducedbythisbleachingprocesshavemanyorganicchloridesthatcannotbedecomposedinalongperiod．thisdestroiedcilvironlllcntandendangeredPeoPle’shealthseriouslY．7I'oday．thesituati011ofenvironmentalprotectionismoreseriousthanever，moreandmorepeopleappealto7FCF(totalchloridefreeltechnic．Withtheindustriallzationandkeptdecreasingpricc．peroxidehasbeenmorewidelyusedinTCFresearch．Inthepastresearch．peroxidewasUSedonlvinwoodpulPbleachingorinwheatstrawpulPb】gaghlngwhichhadbeenextendeddelignification，inotherbleachingitonlyactedassubsidiaryreagentInthisthesis．activcd—peroxideisusedtobleachOADulpED11Awasusedaschelatereagentofmetalionsinpulp．aceticanhydrideand‘I'Al：Dwcreusedasactivereagents．Tooktemperature，reagentschargeandPliasvanableparameters．throughthreelevelsandfourfactorsmethodwef"oundthefactorwhichaffectedtheeffectofbleachingresultmostseriously，andu州chafl'ccteditsecondThroughtheexperiment，itwasalsofoundthattheaddingtiIlle0ftheactivereagentsandthepHofthepulPhaverelativityinbleachinQprocess．WhenweaddedactivereagentsatdifferentplI，thebrightnessot’thepulpisprominentlydifferent．Wegottheoptimumproiectn山东大学硕士学位论文throughexperiments．ThewholebleachingprocessisP1P2A(peroxide—peroxide—acidtreatment)，thebrightnessofthepulpCarlreachISO752％】l'hcphysicalpropertiesofthepulparealsoverywelllnthiSarticle．physicochemicalandbiochemica】treatmentwereusedtodisposetheblackliquor．Atnrst．WCpre—treattheliquorwithcalciumchlorideatabout80。C．inthisphase，C03。，Si()3。andfattyacidwereprecipitated，thisdecreasedthepHvalueandmadethealkalisolvedligninseparatedout．FilteredtheprecipitationandtheligninoutI'henm1Orldisposethesewagewithacid．precipitatetreatmentandiron—carbon11]icro—elcclrolyzetreatment．thiscandecreasetheCOD，BODandchroma．raiseitsbiochemlcalabilltV．I-inatly．weusebiochemicaltreatment．Sewagecanreachtherequisitionofcountry’Sregulationsafterthetreatment．Keywords：cleanerproduction，oxygen-alkali-pulping．totalchloridefree，peroxide，blackliquorVn原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独赢进行研究所l双得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰：与过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人／致拟。论文作者签名：日期：关于学位论文使用授权的声明本人’，琶个r解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家彳丁笑部门或机构送交论文的复印件和电予版，允许论文被查阅和竹阅；本：人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数拟捌?进仃检索，町以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。f保密论文在解密后应遵守此规定)沦义作者掺名：——导师签名：——日期：n山东大学硕士学位论文第一章序言1．1我国造纸业现存问题及本研究的目的和意义造纸T一业是‘⋯个与国民经济发展和人类文明建设密切相关的重要产、fp部『J，是国民经济的一个基础工业。它在一个国家的政治、经济、文化-扣占有很重要的地协。l995年全球造纸工业总销售额达2600亿美元，资产4000亿美几。在全世界制造工业中居于电信工业和汽车工业之后，iliJ届卜钢铁工业和航空航天T业之前“’一。解放前，我国造纸工业的基础|．分薄弱，建同以来，我困造纸工业取得了举世瞩目的伟大成就，特别是近20年以来，更是发生了突飞猛进的变化。无论是在产品的数量、质量、品种和企、Jk结构方l面部取得r明显的进步。l978年一l990年平均增长率为10％，1990年一199j年高达]5．4％，基本上与国民经济发展同步前进。从1992年至今，产量持续多年届世界第二位。随着我围经济的发展和人们生活水平的提高，对纸利纸板的需求量也快速增加，预计2005年，我国机制纸和纸板的产量将达到3800—4000万吨，比2000年的3000万吨增加27％一33％。预计201j年将达到600()万吨。比2005年计划增长58％一63％。目前我国人均纸张消费量约l2公斤／年，仍比世界人均40公斤／年的消费量低的多。。⋯。因此，中国的造纸市场前景是十分广阔的。随着我国经济的持续发展和人民生活水平的进‘步提高，划纸张的需求将大幅度增加，造纸工业也面临着一个发展的大好机遇。在我国，造纸工业快速发展的同时，也出现了许多问题。『F如资料“。指出的“然而中国纸业‘约3200jj-吨(1995年)’的庞大生产能力，却支撑在两只泥足之上：一只是‘草’，即以草类纤维为制浆主要原料的路线；另一只是‘小’，即以发展小造纸厂为主的产业组织路线。从50年代仞算起，这两只脚一走就是近半个世纪。中国纸业靠这两只脚跻身世界第三大国，同时却突然面临着远比其他大多数传统工业更为现实、更为紧追的存亡危机”。日前主要存在以卜-三方面的问题。·是产品结构不合理。我同纸产品种类仅600多种，50％J禹低档产品，‘j发达困家拥有1000多种中高档产品的水平相比差距很大。二是原料结构小合理。l扫于我l词是一个森林资源贫乏，木材比较短缺的国家，冈此建围以n山东大学硕士学位论文米非术材纤维～直是我国造纸工业的主要原料。在全球非木材纤维浆生产中，中幽约占80％以上，而其中麦草浆又占了大约一半。由于非水材纤维原料具有纤维短，强度差，抄纸性能筹的缺点造成我国造纸r业的产品质量和档次低下。而许多纸张只能使用木浆生产，草浆无法替代。而闩．草浆』¨的规模一股偏小，废液处理和防治污染技术卜难度大。因此，长期以来原料结构的不合理，，“j亘阻碍了我困造纸工业的进一步发展。而且在很氏一段时I'自J内还将维持现状，三是规模结构不合理。目前，全国有造纸企业5000多家，其巾生产能力3万吨以上的190多家，2000年年产10万吨以上的50家，绝大多数造纸企业年生产舰模在l万吨左右。存在着技术水平低、能耗大、效益低、污染重等诸多I"07题。据1997年统计“。，县及县以j：造纸厂废水排放量27亿吨，占全幽工业总排放量的13％，而COD的排放量407万吨，占全国Ii,Jk总排放量的47．5％；SS排放量202．9万吨，占全国工业总排放量的23．6％。因此，造纸行业的污染治理是整个国家环保工作的重要组成部分。为保护生态．Ii小境，国务院已经决定自1996年起将陆续关闭年生产规模在1．7万吨一下的造纸企业，2000年底全国所有的污染源排放物要达到国家或地方的标准。从2000年1月l同起，国家环保总局又丌始实施新的《造纸工、lp水污染物排放标准》(GWBP一1999)。“。在该标准中，对废水的排放作了更为，1一格的姚定。如何减少制浆和漂白废水对生态环境造成的污染，已经成为亟需解决的问题，也是我国造纸工业实现可持续发展的前提和保证。要实现造纸工业的可持续发展，首先应在环保与治污上狠下功夫，除按照国家州哭行政策进行调整外，积极开发新技术，努力实现造纸企业的清洁生产。其次，尽快实现从“以草为主”向“以木为主”、“林纸结合”的原料结构的转变。导致我国造纸工业废水污染状况严重的原因有很多。其一，我国造纸工、世的“以草为主’’和“小而散”的特点必然带来“脏而差”的后果。目前在各种制浆方法中，烧碱法和硫酸盐法浆仍占有主导性地位。其中草类浆的比例}1i到60％，而荦类浆中麦草浆又占大多数2““。草浆生产的主要污染源是化学制浆的蒸煮黑液，所产生的COD(化学需氧量)、BOD。(生化需氧量)约为制浆全过程的90％。碱回收技术被认为是黑液治理最有效的方法，而碱回收的n山东大学硕士学位论文一次性投资过大，一般中小企业无力承担。截至2000年我吲5000余家造纸允业仅有碱回收生产线21条。碱回收总量8万吨／h--，相应浆生产规模54万吨，与我围年产草浆400万吨极／fi相称“。⋯。同时麦草碱法制浆}自于其黑液只有诸如粘度商、同形物含量少、硅含量高、热值低等一些特殊性质而使得其非常难于进行有效的碱回收。目前大多数造纸食业的制浆黑液不经处理或H经简单处理就直接排放，严重污染了环境。即使具有碱回收且运转情况较好的卜万吨级以上的大型企业，其黑液的提取率也仪达到70％一80％左右，共至更低。其二，我国大多数造纸企业仍采用以含氯漂剂为主的单纯次氯酸盐漂自或传统的CEH(氯化一碱处理一次氯酸盐)三段漂白方式。敛使漂白废水巾含有大最的含氯有毒化合物。其危害性比黑液更大。从氏远的观点和幽内外发展的趋势来看，不发展术材造纸，也就不可能实现中围造纸业的可持续发展。但在相当长的一段时间内，实现“以木为丰”尚不可能(即使从现在开始组建大型林纸一体化公司并改变现有的管理体制，实现这一战略转移也需l5—30年的时间)。同时由于草类资源具有生长J周期短，资源十富，制浆成本低，抄纸匀度好等优势，更重要的是我圈已柯几十年的草浆牛产的技术经验，因此，草浆生产仍然具有不川‘替代的作用。】。f|前在团外，随着纸张需求量的逐年增长和世界木材资源的逐渐萎缩，也为r减少对木浆造纸的依赖性，世界上许多国家如印度、墨西哥，甚至美圈也在积极地发展非木材纤维原料制浆技术。据报道，伞世界每年可出产：10亿吨稻、麦草、蔗渣、竹、苇、黄麻、洋麻等非木材纤维原料，lm其利用率尚不足1％。因此，非木材纤维制浆越来越受到人们的重视”’“。。尤其是麦草制浆的研究，目前研究主要集中在“氧脱木素、无氯漂白”等方面，这也是本文所研究的重点。本文针对造纸行业的现状，按照清洁生产的理论，在蒸煮叶l采取低温氧脱木素、漂白中采用全无氯的过氧化物碱性漂白和对黑液进行酸处理等工岂改进现有的生产工艺，以达到碱耗降低40％，较高的浆得率，白度为7j％Is()的目标。通过生产工艺的改革，使得蒸煮黑液的COD降低50％以上，黑液pH值在8』c南。通过刘黑液进行化学和7仁化处理，使得处理后的废水能够实现逃标排放。为中小造纸企业减少污染，拓宽麦草制浆的应用空间作了有益探n山东大学硕士学位论文索。1．2文献综述1．2．1麦草的纤维化学基础1．2．i．1植物纤维的形成过程与细胞壁构造植物细胞以有丝分裂方式进行生长繁殖。分裂产生的子细胞既可以是仍然具有分生能力的细胞，也可以是不再具有分生能力的细胞。具有分生能力的细胞经过发育形成各种不同生理机能的永久组织细胞。永久组织细胞的细胞壁随着细胞的发育迅速增厚，其主要化学成分为碳水化合物和小素。失去生命机能的细长锐端永久性细胞称为植物纤维””。。植物纤维细胞壁是由初生壁和具有三个层次的次生壁构成的，相邻细胞壁之fuJ出现胞侧层。胞问层位于细胞壁的最外层，其组成物质大多数是木素，少量是果胶质，胞间层物质将相邻两个细胞粘结在一起，在细胞生长期叫形成的细胞蹙称为初生擘。次生壁是在细胞停止生长后形成的，细胞停IL生氏后，原生质体继续分泌，纤维素沉积在初生壁的内侧，使细胞壁继续加厚，这是形成的细胞壁称为次生壁⋯““⋯。通常，次生壁比初生壁厚的多。禾本科植物qj的硅细胞由于渗入二氧化硅而发生硅质化，从向给禾本科植物蒸煮黑液的处理带：来麻烦。纹孔是次生壁末加厚的部分，细胞壁上纹孔的构造、形状、大小是多种多样的，随植物种类、细胞类型不同而异‘1“。组成纹孔的两个主要部分为纹孔腔和纹孔膜。纹孔腔为次生壁未加厚的整个空问。而纹孔膜则是一对纹孔之间的隔膜，出两个细胞的初生壁和胞间层构成。纹孔膜具有许多小iL，蒸煮过程中，纹孔为蒸煮药液渗透入细胞腔的主要渠道。因此纹孔的多少和大小直接影u向着蒸煮的最后结果⋯”一。1。1．2．1．2麦草纤维主要化学成分在细胞壁的超结构w()fdrop用电子显微镜观察纤维素、半纤维素、木素在细胞壁中的物理形态，提出纤维素以微纤维的形态存在于细胞壁中，有较高的结晶度，使植物具有较高的强度，称为骨架物质；半纤维素是无定型物质，分布于微纤维n山东大学硕士学位论文之间或结晶不完善的微纤维之中，称为填充物质；对于木素，般认为是无定型物质，包围存微细纤维和毫微细纤维之f叫，是在纤维与纤维之f日J胞问层的}要物质，称为结壳物质““““⋯。木素在纤维细胞巾并不是均匀分巾的。1；同的纤维原料的木素分布也不同。对于麦荦：的纤维细胞来说，其胞问层和细胞鼙外层的木素相对较多，『砸不象针叶术小素那样较多地深入到次生壁中、内层中。1．2．1．3纤维素(1)纤维素的形成及化学结构研究表明，纤维素是由D-吡喃式葡萄糖基(即脱水葡萄糖)作为结构单元，通过1，4一B苷键连接而成的线性高分子聚合物“⋯。其聚合度介J一2000一I5000之间⋯。。其化学结构式如下：”≯--O刽H斜HO罗0眵O氧H、。纤维豢中每个葡萄糖基环均具有3个羟基，这三个羟基分别处于葡萄糖糕环的2，3，6位上，其中在6位上的是伯羟基，在C2、c3上的羟基为仲羟基。这些羟基的存在直接影响到纤维素的化学性质“。。纤维素分子的润涨与溶解都和纤维素大分子上的这些羟基有关。纤维素大分了的两个术端基，性质是不同的，在一端的葡萄糖基第一个碳原子I二存在着一个甜=羟基，、j葡萄糖环结构变成丌链式时，此羟基即变为还原性醛基。故又称隐性醛基：纤维素的另一端，在末端基的第四个碳原子上存在仲醇羟基它不具有还原性，对于纤维素的大分子来说，一端存在有还原性的术端基，另一端没有，故整个大分了具有极性并呈现出还原性”。1。(2)纤维素的化学性质纤维素的降解是很重要的反应，对j-_f|jlJ浆造纸工业，为了获得高的得率和保持较好的纤维物理性质，必须使纤维素的降解反应降低到最低程度。降n山东大学硕士学位论文解主要有以下几种彤式：酸性降解、碱性降解、氧化降解、微生物降解、热降向翠、机械降解等，i种⋯。在本研究中主要有碱性降解、氧化降解和酸性降解二种形式存在。纤维索的碱性降解。在一般情况下，纤维素的配糖键对碱足比较稳定的，但在高温条件F，例如在造纸原料经受氢氧化钠法蒸煮时，纤维素会发生碱性降解。纤维素的碱性降解有两大类型，其一为碱性水解，另为剥皮反应。纤维素的碱性水解反应，使纤维素的部分配糖键发生断裂，从而导致聚合度下降，于足纸浆的强度F降。这种纤维素的降解作用，主要过程是通过B一烷氧纂消除反应而除去烷氧基，得到产物。在纤维素脱水葡萄糖中的羰基，山于碱性反应．引起环打开和环断裂，从而形成新的末端基。碱性降解是臻主耍的形式，碱性降解电叫“剥皮反应”即p一消除反应，这个反应使纤维素链逐渐缩短。单个纤维素分子约损失50个葡萄糖单元⋯。。在蒸煮中应尽量减少剥皮反应。氧化降解。、在植物纤维原料的制浆阶段，纤维素的原料受到空气、氧气、漂白剂类的氧化作用，容易产生降解反应。纤维素的氧化降解，其结果主要有两个方面，其一是发生在纤维素葡萄糖基环的c。、C，、C“位的游离羟基位置上，同时也发生在纤维素还原性末端基C．位置上。由于氧化而形成的羰基t叮引起1—4p苷键断裂而导致纤维素的降解；其二是纤维素受氧化后，可进一步降解形成一系列的有机酸，形成末端羧酸和非末端羧酸“”。。纤维素的酸性降解，是纤维素链中相邻两葡萄糖单体问的碳原予和氧原子形成苷键被一种酸所断裂。酸水解纤维素在性质L发生了很多变化，表现在：(1)纤维素酸水解后聚合度下降，下降的速度取决于酸水解的条件，一般降至200以下则成为粉术。(2)纤维素酸水解后吸温能力改变，水解丌始阶段纤维素的吸湿性有相当显著的降低，降低到一定程度后再逐渐增加。后者可能是微晶体在此时发生纵向分裂，成为两个或两个以上的较小微晶体，聚合度不变而表面积增加，所以吸湿率也相应增加。(3)酸性水解由于聚合度下降，所以在碱液中溶解度增加。(4)纤维素的还原能力增加。这时因为苷键在水L}s断开，增，|j¨了还原性末端基的缘故。(5)酸水解纤维机械强度下降。}{_；|f聚合度卜降而造成断裂强度卜降。n山东大学硕士学位论文1．2．1．4半纤维素(1)半纤维素概述半纤维素的概念是1891年提出的，最初是从陆地植物抽提出来的聚糖物质⋯”。与纤维系不同，半纤维素不是均一聚糖，l叮是一群复合聚糖的总称，原料不同，复合聚糖的组分也不同“’|。糖基在构成半纤维素时，舣一：是山一种糖基构成一种聚糖这样的简单聚糖，Im是有2～4种糖摹构成的复合聚糖，分子的形状主要是线状的“。。人多数半纤维素分子带有短的侧链，随着其侧链的增多，半纤维素的水溶性增强。oj纤维素在纤维细胞中的分布相似，半纤维素在纤维细胞中的分布也是不均匀的⋯。。禾本科植物的纤维细胞的半纤维素有80％分布在次牛壁的s。层-扣。存制浆过程中，半纤维素是应当尽量多保留的成分，这不仅町提高纸浆得率，而且对纸浆的打浆性能即成纸性质有良好的影响。(2)麦草半纤维素的化学结构半纤维素是植物纤维原料中多种聚糖的总称，不同原料半纤维素的组成【fl不『司，就是f-扩一种原料，产地不例，部位不同，它们的复合聚糖的组成也是不同的。因为半纤维素的结构复杂，所以研究的方法很多。目前的毫要研究方法有部分水解法、甲基化法、高碘酸盐氧化法等，并且用色谱、质谱、色谱一质满联用等分离鉴定技术。“⋯。小麦杆的主要半纤维素是聚阿拉伯糖基葡萄糖醛酸木糖。D吡哺式阿拉伯糖基以卜4苷键连接成主链，L一呋喃式阿拉伯糖基和D一吡喃式葡萄糖醛酸肇分别连接于丰链木糖基的C3与C2上成支链，还存在木糖基支链和乙酰基芷链，其化学结构式如下所示“”：．-4fj—D-Xp产4B—D-Xpl+4口3▲14口一D-Xp_ID-Xp·—‘I-4133▲L—ArafJt中：4IjD-Xp：13一D-吡哺式葡萄糖基D—Xpr-4p—D—Xpf--'4日一D—Xpl．一2▲1a—D—GluDAn山东大学硕士学位论文IAm【：L一呋哺式5Ⅱ'拉伯糖基“一D-GlupA：aD吡f||{j式葡萄糖醛酸基(3)半纤维素的化学性质半纤维素的化学性质主要有两种：酸性水解和碱性水解“⋯。现分别介绍如下_：半纤维素的酸性水解与纤维素的酸性水解相似，主要是半纤维素的苷键在酸性介质中被裂丌而使半纤维素发生降解。但是，由于半纤维素与纤维素结构Ji有很大差别，半纤维素的糖基种类多，有B苷键、a苷键：构型有D一。型，也有L一构型，糖基之间联接方式也多种多样，因此，反应情况比纤维素复杂。‘。’‘“。半纤维素的碱性降解也包括剥皮反应和碱性水解。半纤维素在较温和的碱性条件下，即可进行剥皮反应。由于半纤维素是由多种糖基构成的不均一聚糖，所以半纤维素的还原性末端基有各种糖基，而且还有支链。与纤维索相似，半纤维素的剥皮反应进行到一定程度也会中止，其中止反应f司纤维素。半纤维素在蒸煮升温时碱性水解进行慢，而在高温下碱性水解加速，由此产生较多还原性末端基使剥皮反应加快。1．2．1．5木素木素是以苯基丙烷为基本单元的，具有三度空间结构的天然高分子。经研究发现，木索单元faJ连接主要包括以下形式：B—O-4、a0—4、D5、B一1、5—5、4-0—5、口一B、n一0一Y、Ⅱ一B等连接”。。。二聚体形成后，木素结构币体间可任意连接，直至成为巨型木素分子。因此，木素一阋不是代表单一的物质，而是代表植物中某些共同性质的一群物质。木素存在于植物的木化组织之中，维管植物细胞壁中含有存在木素量的大部分，而细胞fnJ层物质的大多数则是木素，使纤维互相粘合而固结。因此，要分离纤维，就必须溶解木素，这就是化学制浆的实质。(1)木素的命名和分类对术素的命名有几种方法，通用而易于接受的方法如下：不『司种类的植物r扎小素的种类小同。目前通用的对木素基本结构单元中碳原子的标志方法如下式所示””。：n山东大学硕士学位论文OICH3征木素化学中，将3一甲氟基一4羟苯基称为愈疮木基：将3，5二甲氧基4羟苯基称为紫j‘香基；将4-羟苯基称为对一羟苯基。常用略写法分别表示为G、S、H。苯丙烷中的侧链结构则以符号P表示。苯环中的碳原予用1—6表示，侧链l：的碳原子用u、B、Y表示“。一”。木素；一，冈结构单体单元的不同分为两大类。愈疮木基木素(G木素)类和愈疮木基紫r香基木素(Gs木素)类。前者是针叶木木素的手要成分(占70％一90％)；后者是阔叶木和草类术素的主要成分。(2)木素与半纤维素之间的连接木素不是简单地沉积于细胞壁聚糖之间，『村是与半纤维素部分地结合结合和聚集在‘起。丰要有以下几种形式”’：(1)n醚连接：能够被半纤维素的不同单糖单元中的羟基加成到木素亚甲基醌化合物中去，这一类连接可酸解，而不能被碱水解；(2)酯键连接到葡萄糖醛酸基l：，此类连接易于被温和的碱性条件水解；(3)通过游离綦连接而成的碳碳型或碳氧型键，这+类比上两种更抗拒水解。(3)木素的物理性质小素是一种聚集体，原本木素是不溶解于任何溶剂的，在催化剂作用F，可被溶角早。f砸目还能从溶液中分离。分离木素常用的有机溶剂有二氧六环、吡啶、甲醇、乙醇、丙酮以及稀碱等(在利用纯有机物进行溶解时，需要滴入少巨水或羟基化试剂)。小素的燃烧热一般约为26Kcal／g。木素的本色与纤维素差不多，用化学方法分离得剑的木素制备物的颜色取决于它们所用的方法””。木利中的木索用少量过氧化钠即『；l_『漂到很好的白色，而木素的含量、甲氧基含量等都不发，{i变化；酸、铜铵和过碘酸盐木素颜色教深，在浅黄褐和深褐色之削。水n山东大学硕士学位论文素的相对密度大约为1．3g／om。一1．4g／cml之fn』。木素的分f量非常分散，从1000一10“不等⋯。。因此木素没有圃定的熔点，是1种热塑性的高分子化合物。因此，木素的熔点不能用作判断水素纯度的标准。在水溶液或悬浮液中木素从80—90℃丌始软化，当在二}一态加热时，在【20℃开始软化。在140一1jO℃左右丌始熔化。有些钊叶术的术素熔点叫达l70—一180℃。(4)木素的化学性质制浆的过程主要是木素的脱除过程。无论是碱法制浆还足亚硫酸盐法制浆，其』H米脱木素的活性试剂都是带负电的亲核试剂。在碱法制浆中是0H，在硫酸盐法制浆中是HSO。、HS、s”等“”。在实际上制浆化学过程就是一种亲核反应过程。木素反应可简单地分为在丙烷侧链的碳原予上、在芳核上、在甲氧基上和最少可能发生在酚羟基匕等几种。木素通常表现为对羟基芳基丙烯单兀或刈烷氧基芳摹冈烯单元，其羟基或烷氧基在0H一作用条件下形成形成酚氧离子．由于酚氧离子对苯环的诱导效应使得苯环上不同位置的电子云密度不同，促使了亲核反应的发生。木素碱法制浆的反应中存在两种竞争作用，其一是木素的碎片化，由此引起原料中木素的降解和溶解。另‘种是木素单儿碎片的缩合反应。由此引起木素分子量的增加和溶解度的降低，不利于制浆过程。影响碱法制浆的基本因素是木素结构单元及其间各种形式的连接键，它们的稳定性和反应性能氲接关系到术素的反应。如：所有的脂芳醚键在碱性介质中可典型地被裂解；芳基一脂基或脂基一脂基的碳一碳键也被破裂到某种范围；而在草类木素中占优势连接的a一芳基醚键和B一芳基醚键的裂开才是木索降解的关键所在“。17’⋯1。式卜l为酚型木素单元中d芳基醚键被碱性裂丌为亚甲基醌化物中介体的过程：式l_2为酚型木素单元中0一芳基醚键反应生成0芳氧苯乙烯单元的过程。以上两种结构可以在一定条件下发生D—C原子断裂反应。n山东大学硕士学位论文H3(式卜1)Lignin(式卜2)碱法制浆的末期，特别是在缺碱情况下，木素碎片间会产生缩合反应，使木素溶解受到阻碍，使蒸煮效果受到影响，在制浆过程中应尽量避免。1_2．2制浆工艺及黑液的治理造纸术是我国占代四大发明之一，凝聚着我国劳动人民的聪叫智慧，是中围悠久历史文化的象征。据我国二十血代史之三《后汉书》汜载：“自古陆契多编以竹简，其_f=}j缣帛者谓之纸。缣贵而简重，并不便于人。伦乃造意，用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸。元兴元年(公元105年)奏上之，帝善其能，自是莫不从用焉，故天下成称繁候纸”。近两千年来，制浆造纸技术已经发生了F1新月异的变化。纸的品种更是有几T渖}之多。1．2．2．1制浆方法制浆是指利用化学的方法或机械的方法或两者结合的方法使植物纤维离解的过程。根据制浆方法的不同，可以分为化学法制浆、高得率制浆以及fJj存研究中的生物制浆等三种。n山东大学硕士学位论文(1)化学法制浆就是利用各种化学药剂，在特定条件下将植物纤维原料中的大部分小素溶出来使之分散成浆。化学法制浆通常包括碱法制浆和酸法制浆以及近年来报道的溶剂法制浆。碱法制浆包括烧碱法制浆(又称苛性钠法)、硫酸舳法(其蒸煮液组成为NaO¨和Na：s，所以InJ硫化钠法更为合适)、多硫化钠法制浆、碱性哑硫酸钠法制浆、中性亚硫酸钠法制浆、哑钱法制浆、还有添加助剂的碱法和酸法制浆等。传统的苛性钠法已经很少用于木浆的生产，主要用来生产某些草浆，如稻跸浆、麦草浆、龙须草浆等：传统的硫酸盐法可以用来生产木浆，也司以用柬牛产草浆和竹浆⋯⋯。目前，碱法制浆在世界制浆方法中处于主导地位。亚硫酸盐法制浆，又称酸法制浆。主要包括亚硫酸靛法制浆、旺硫酸氢赫法制浆和酸性亚硫酸氢盐法制浆等“⋯。目前，该方法在国际上还应用，国内很少厂家使用此法，已经基本不再发展了。其盐基可以是钠盐基、镁盐基利钙盐基，其中以钙盐基最为经济，我国的几家酸性亚硫酸氢盐浆厂都采用钙盐基““。酸性距硫酸氢钙的药液，都是用来蒸煮木浆的，在我国东北，用来蒸煮I『松或A松与阔叶木的混合木片，用以生产造纸用浆和人纤浆粕；在我闺南方，{要用来蒸煮马尾松以生产造纸用浆。为了加速脱水素速率或保护纤维素和半纤维素，使之少受分解，或者同时达到这两个目的，近20年来，在添加助剂方面做了许多工作，特别是保扩·纤维素和半纤维素使之少受降解从而提高蒸煮得率方面做了大量工作。”】。对碱法或硫酸盐法制浆，其添加助剂的制浆方法又可以分为添加无机氧化性助剂或通氧的碱法蒸煮、添加还原性助剂的碱法制浆技术以及添加氧化性有机物的蒸煮方法。本研究中采用的氧碱蒸煮法，在制浆方法中就属于此法。溶剂法制浆是近年来发展起来的⋯种新型的制浆方法。其中乙醇法法制浆已经在北美取得了实质性进展，同种木材的乙醇法制浆可以与硫酸盐法制浆年ff媲荚⋯1。制浆中乙醇j叮以采用简单的办法回收利用，并能回收许多高附)in值的剐产品，带来显著的经济效益和环境效益。在我罔，科研人员刘麦n山东大学硕士学位论文草进行溶剂法制浆，电取得了良好的实验效果。(2)高得率制浆高秣}率浆足在近‘个世纪内逐步发展起来的，但最近30年发展的很快。人们丌发和发展了些用于抄造新闻纸，文化印刷用纸，卫￡卜纸，箱板纸利瓦楞原纸等高得率纸浆品种。当前，造纸工业面临着原料短缺和污染的难题，发展高得：筝浆成为当务之急。发展高得率制浆既可以充分地利用森林资源和农副产l}!I，减轻造纸工业和对环境的污染，又可满足产品性能的需要。近2()年求，世界各同纷纷发展高得率制浆技术，以R本为例，1951年F1本开始投资生产化学磨木浆(CGI，)和化学机械浆，l964年开始生产盘磨机械浆(RMP)，1975年又发展了预热机械浆(TMP)和作为新闻纸手要原料的磨木浆(S(；w)，至此，scP、cM}】、}{MP和SGW浆的产量占R本纸浆总产量的40％。同期的美嘲，其高得率浆占浆总产量的l2％，澳大利亚则占剑本国浆产量的2／3。El前，世界高得率浆产量占世界总产量的35％左右，仪次于碱法浆“⋯。我围造纸原料中草类纤维占的比重约为60％，为充分合理地利用草类原判，l：世纪70年代中期，我国火力推』1草类半化学浆，生产规模达2()万吨／龟“1“”J，但近来发展缓慢。(3)生物制浆，l物法制浆包括生物化学制浆和生物机械制浆两方面。生物机械制浆足指在机械磨木前用微生物或酶代替化学药品对原料进行处理，除了减少废水污染外还可以降低磨浆能耗，提高制浆强度。对生物制浆的研究始于l,987年，美困WjSSCOrIil2大学生物技术中心等单位采用白腐菌处理针叶木利阀¨】_术，发现在磨木是能节约50％的电能，纸浆的强度则要好得多”’。在草类制浆方面，余惠生等人利用真菌panusconchatus处理稻草，Sabharwal等人』月CerjpotiopsiSSubvvermispora处理红麻等也取得了有益的结果。。|。列]。卜物制浆而占，最初研究者还期望原料能够直接变成纸浆，fEi迄今为L[：，这个过程的周期太长，不能满足生产需要。Ej前，研究哲转向牛物预处理的化学制浆。其目的是利用生物预处理，使纸浆达到相同的硬度时，减，p化学药品和能源的消耗：或者在化学药剂彳i减少的情况下降低纸浆硬度，n山东大学硕士学位论文以适应无氯漂白的甘的。过程中使用的微生物一般是自腐担子菌类，以来它们产，￡的术素降解酶类，如木素过氧化物酶、过氧化物酶或漆酶等催化降解术袭，似迄今为J|I'对生物化学制浆的研究还仅限于实验室阶段和中试阶段，并没有应用j一一I：_：：业化!h2。通过对草类原料制浆机理的研究表明，在蒸煮脱木素过程中，人量的碱并不消耗在木索的降解和溶出上，而是消耗在原料中的半纤维素的降解和溶出卜，只要能在蒸煮前设法降低原料中易溶半纤维素的含量，就有可能实现草类原料的低碱蒸煮，从而减少黑液对环境的污染。同前这方面的研究还需要进一步深入和系统化。。4。1．2．2．2纸浆的漂白工艺历史上最初是采用借助于f『_I光的漂白。18世纪人们f长时期地使用称作漂自粉的次氯酸钙来漂白破布及其他造纸原料。J9世纪出现了用弧硫酸氧盐、连j二哑硫酸盐漂白机械浆。1930年开始实现氯漂和碱拙提的工业化，1936年lF式实现多段漂白连续生产，1940年过氧化物漂白机械浆实现了工业化，1946年一二氧化氯漂白『F式投入生产，1970年高浓氧漂实现工业化，1975年实现置换漂白，1980年以来陆续实现了中浓氧漂等，这些技术都大大促进了制浆造纸工业的发展。目时在我国制浆造纸企业广泛应用的漂白方法是cEH三段漂白法。分别代表氯化一碱处理一次氯酸盐漂白。其中的CE段，通常称为预漂段，顸漂段可以看作是蒸煮的继续，预漂段的脱木素程度，对后几段的漂白性能、漂白浆的质量、药品消耗及漂白废液的污染负荷有很大影响。纸浆经预处理后，其白度变化不大，因此还需进行补充漂白。由于大部分木素已经在预处理段除去，；r维素在漂白中失去保护，所以补充漂白的条件应缓和些。陔方法工艺成熟，漂白成本低，但漂白过程中产生的含氯有机物对环境造成极大危害。同时氯离子的积累会对生产设备产生腐蚀作用”“。因此人们正在寻求新的漂白方法来取代它。通过氧化使木索溶出的方式又称为“溶出木素式漂白”，对纸浆的Ej度要求很高时，往往采用此法：另一类方法是通过使用还原性漂剂，“仅使发n山东大学硕士学位论文色壤团脱色”，这种方法漂门的损失小，并保持了浆料的特性，称为“保留水豢式漂白”。刈J‘新型的漂剂，根掘其化学性质的不同，-tJ以分为两人类””4：氧化型漂剂和还原型漂剂。目前研究较多的氧化性无氯漂荆骨：01、0；、过氧乙酸(CH；C0；H)、}I：0：等：还原性无氯漂剂有：连二哑硫酸钠(Na。s棚，)、硼氧化钠(Nag]l。)等。这些漂剂或单独使用或结合使用，已经取得了许多理论研究成果。1．2．2．3黑液的治理工艺化学制浆的蒸煮方法对水质的污染最严重，一般牛产～吨苛性钠法／硫酸黼法浆就会产生。吨有机物和400公斤碱类。这些废液放入江河t卢，不仪造成大量的资源浪费，而且严重污染了水源。给工业、农业、渔业!i三产以及人民的健康带来危害。因此，如何使废液中的宝贵物资得以充分利用，并消除污染是一项具有重大社会意义和经济价值的工作，应认真对待。(1)碱回收碱回收主要指碱、石灰和热能的回收。目前，国内外造纸工业的碱回收，仍是以传统的燃烧法为丰。从浆料中提取的稀黑液送到蒸发，将稀黑液浓缩到燃烧要求的浓度(50％)以l：，然后送入碱同收炉燃烧，烧去有机物，剩F的无机物为碳酸钠和硅酸钠(草浆特有)，呈熔融状态，经溶解澄清后成为绿液。再把石扶加入绿液中，使碳酸钠苛化为氢氧化钠和碳酸钙(白泥)。沉淀分离白泥，经煅烧回收石灰，得氢氧化钠的稀溶液，称为白液。供制浆蒸煮循环利用。整个流程包括黑液蒸发、燃烧、绿液苛化、石灰回收四个耩本过程。其他碱回收方法如湿空气氧化法、电渗析法和反渗透压法仍在研究中”⋯。山上述漉程可以看出，黑液中的大量有机物质碱网收过程中全部被燃烧掉，既消耗了大量的热能，又造成了资源浪费。因为我困制浆造纸原料以草类为主，草浆黑液的碱回收因草类特有的性质要比木浆黑液困难得多。草浆黑液的半纤维素和硅含量大于木浆黑液，冈两草浆黑液粘度大，流动性差，使燃烧时分散雾化不良，而且硅含量高，将使熔融物的熔点升高等”’。这些部影响了燃烧。n山东大学硕士学位论文(2)湿裂化法温裂化法是将黑液在较低浓度(7％)左右、高温(320—360℃)、高压(近200个大气压)以及缺氧的条件F，经过十几分钟的反应，使黑液中的有机物裂化，碳链断裂，分子量降低，生成裂化气(主要成分为甲烷、乙烷、硫醚、硫醇、氢气、二氧化碳、硫化氢等)，裂化油和碳渔均可作为燃料，黑液叫J的钠则留在液体中，称为黄液。其中有四分之三的钠以碳酸钠和碳酸氢钠的形式存在，经苛化后可循环利用；四分之。以醋酸钠和少量甲酸钠形式存在1”1，司作为副，“品也可通入空气氧化为碳酸钠，经四收后用于蒸煮。此法还处于丌发阶段，其设备设计、仪表控制、热能回收等问题尚待解决。(3)湿空气氧化法(WAO法)湿空气氧化法是以空气和含氧气体作为氧化剂将废水(包括黑液和巾段水)中溶解的及悬浮的有机物，在较高的温度和压力的液年一条件F，进行氧化反应，使之氧化分解，生成二氧化碳和水，无机物变为碳酸盐。反应产生的热被液体吸收，使部分液体气化，并回收利用。反应温度和压力愈高，氰化效率就愈高。但为了综合考虑经济、技术的合理性以及设备的简易性，4i宜采用过高的压力和温度，一般压力采用10()个大气压，温度为240℃。其氧化效率约86％，HOD二降低率约85％。该方法现己成功应用于实践。但,fJj存在设备投资大、维修费用高的特点“⋯。(4)黑液的综合利用近年来，来自环境的压力越来越大，来自现实的沉痛教训使人们越来越深刻地认识到：人与环境应该是和谐统一的关系，而不是以往的“征服与被征服”的关系。随着清洁生产、循环经济、生态工业园等发展理念的提出，人们丌始重新审视以往的工业企业生产过程中的生产方法和工艺。造纸黑液的综合利用也成为人们研究的热点。通过黑液的综合利用，我们不仪可以解决污染问题，而且很多有用的产品，造福与人类。对于不l司的制浆原料，因其黑液的组成不同，综合利用的方法也有所不同。目前从造纸黑液中回收的工业产品有上百种之多。产品可以经过加工制成粘结剂、树脂塑料、乳化扩n山东大学硕士学位论文散利、r苫化物等“⋯。对于麦草浆的黑液，目前常用的方法是进行酸析木素处理，在某些巾小型纸厂已经实现工业化”“⋯“。经综合利用后的残余废水，其污染负荷人大降低，·一J‘进一步进行物化和生化处理，直至达标排放。1．2．3清洁生产及其在制浆造纸企业的应用1．2．3．1清洁生产原理清沽生产源自英文cleanerproduction，足关于产品和制造产品的／jj产过程的⋯种新的创造性的一种思维方法““。它意味着对环境保护持续运刷整体预防的战略，以降低或减少对人类和环境的风险。对生产过程要求节约原料和能源。取消有毒的原材料，减少各种废弃物的排放量和减轻废弃物的毒性。对产品来说则要求从原料到最终处置，即产品的生命周期对环境和人类健康的影响”～。。因此，清洁_：产就是使用清洁的原辅料，通过清洁的生产过程，生产出清洁的产品。即通过加强生产全过程控制，提高自然资源和能源利用水甲减少污染物，“生量和排放量，减少末端治理造成的大量投入(包括一次运行赞)，促进环境和经济协调发展，走持续发展道路”。。清洁牛产名词的出王见虽然仅仅是近年的事，但是包括的主要内容和思想t芦已被若干发达或较发达困家所利用，如区分厂外和厂内处理的0i同，回收再利用的1i同，强调厂内处理、回收再利用的重要性。不过思路仍属于污染预防和废物最小化的范畴。而现在的清洁生产定义赋予它更广泛的内容，更强调资源的可再生性和综合利用。从措施讲，既强渊清洁生产的技术措施，也强调清洁生产的管理措施。“1。归根结底，清洁生产的核心通过发展清洁生』t技术达到清洁q三产，做到资源的充分利用和良性循环，造纸工业清洁生产的关键也在f二此。而以往我们对清洁生产的认识只是局限于污染物的末端治理上，本研究力图从生产工艺的革新入手，通过采用低污染或无污染工艺，使污染物的产生量从源头卜得以控制，实现污染的源削减。从而实现制浆造纸I2、眦的持续发展。1．2．3．2本研究中采用的清洁生产工艺(1)加强原料的净化l7n山东大学硕士学位论文原料存切』l之后通常需采用r法除尘、除杂，所谓加强原料净化，是指在一次F法备料基础上，再增加一次干法或湿法备料，分别称为二f二-一干法和干湿法备料【|‘。’。⋯。实践证明，原料增加一次净化过程，可以得到较好的原料质量。严格来讲加强备料的主要目的是为除杂，尤其足砂石、铁质物质、草皮、草节等。要获得好的湿备料质量，必须保证备料用水的质量，而循环用水不能保证用水质量，为了节约用水，因此首先应考虑干～1．法备料⋯1。(2)氧碱蒸煮脱木素蒸煮技术氧碱蒸煮脱木紊技术的主要目的是利用氧气对木素的氧化作用，代替部分苛性碱，在尽可能保证脱除木素的情况下，减少碱的用量。同时，氧碱蒸煮中可以可以使得黑液的BODj、COD显著降低“”。使黑液有利于进～步的化学、生物处理。蒸煮过稃中，苛性钠与木素中的酚羟基反应生成酚盐，酚盐阴离予再与氧气发生反应，从而使木素得以脱除⋯“。。研究表明，由于蒸煮温度低于常规蒸煮，存氧碱法蒸煮中，碳水化合物的降解作用小于常规蒸煮，除高锰酸钾值较高外，其他物理指标也优于常规蒸煮“⋯⋯。(3)全无氯漂白工艺(TCF)1987年就有报道在瑞典造纸厂外采集的蟹及排污沉积物中，2，3，7，8～．：二恶箕(TCI)D)的含量超过背景值的10倍。后来查明是来自于附近某制浆』一漂白工段的氯渫和碱抽提过程。现已知2，3，7，8一二恶英(TCDD)是迄今为jJ：最毒的有机化合物，其有强烈的致癌作用。实际上“二恶英”并非单一化合物，丽足一系列有机氯化物(diOXirls)的总称。该化合物又可分为聚氯二：苯并对位一：恶英(PCDD)和聚氯二二苯并呋喃二恶英两大系列‘。。我幽大多数草浆J。均采用传统漂白工艺GElI三段漂，其中C段(即氯化段)，足以元素氯作漂剂。漂白时90％的氯气反应后生成氯化钠，不存在问题，但有jO％的氯气产生少量氯化度高的二恶英类化合物和其他有机氯化物。现在已得到共识要消除二恶英主要通过漂白工艺改革，采用清洁的“全无氯漂白1I艺”(7i、c}、)㈦10,”-97]。全无氯生产工艺就是在漂白的流程中取消包括二氧化氯(C10：)存内的所有含氯漂剂。本研究采用过氧化氢、螫合剂、TAED、n山东大学硕士学位论文过醋酸等相结合的工艺进行漂自。研究表明”“”’，在过氧化氢漂白巾，麦草浆中的发色、助色挞17I：1对过氧化氧有。种较强的抗拒作用，过氧化氢并不能有效地破坏木素。}J的主要发色、助色壁团酚羟基、共轭羰基及邻醌和邻酚，研究结果指出。⋯1，聚片J活化木素及加强过氧化氢漂液的渗透性是提高麦草浆可漂性的关键。木研究在此理论基础上，通过大量的实验研究采用的活化助剂TAED和协同活化漂I勺助剂乙酸酐能够大幅度地提高麦草浆的可漂性。(4)酸析木素工艺碱法制浆蒸煮黑液不经过处理而直接排放是造纸工业严重污染环境的t耍根源，如前所述，我国中小型碱法草浆造纸厂由J二受到生产+规模、资金等制约冈素的限制，无法进行碱回收，十几年来，造纸工作者直存探索更为简单有效的黑液处理方法，特别是近几年，随着我同对环境保护的同益重视，有关黑液处理的实验研究和实际运行的方法也越来越多，实践证明，酸析术素，[E-1一种处理效果较好，使用范围较广的方法L42,“。51,““。与碱回收棚比，酸析木素工艺可以减少设备的一次投资，还能够使得木素作为有用的I、比原料回收使用。但碱回收只能把黑液中木素提取出来，l酊黑液中的碳酸钠总量不会改变。仍然会对环境造成一定的危害。所以碱回收方法仍i焉进行提高和改进。在本实验中，由于黑液的残碱低，采用酸析木素的方法可以减少峻的用量，从而使生产成本降低。同时由于本实验巾黑液的COD远低于普通蒸煮的COD值，经过酸析木素后，COD值进1步降低，为黑液下一步的物化和生化处理提供了更为广阔的思路。1．3课题研究所要解决的主要问题和主要研究内容▲本课题拟解决的主要问题就是研究丌发造纸清洁生产新技术与工艺，提高制浆得率，减少污染物的排放量，配套开发相关废水处理技术，列’所排废水进行综合治理和利用，使所排废水达标排放或循环使用。▲本课题的主要研究内容为：研究氧脱木素的最佳工艺条件，以降低用碱量，提高制浆得率，降低污染物排放最，减少废水处理难度。n山东大学硕士学位论文对氧碱蒸煮产生浆进行全无氯漂白，研究无氯漂门的最佳工艺条件。进行黑液的物化、生化处理工艺技术研究，探讨经济可行的废水处理方法，使废水达标排放或循环使用。▲本课题的技术指标：节城40％_i右，纸浆得率60％左右，浆白度达70％IS0以上。20n山东大学硕士学位论文2．1前言第二章蒸煮氧碱法制浆属于低碱法制浆，近年来，作为一种无公害的制浆方法备受灭注。其蒸煮剂的为苛性钠、氧气。其特点是可以在较低的用碱量和较低的温度下实现对木素的脱除。氧气的使用可以代替部分蒸煮用碱量和脱除部分烧碱不能单独脱除的水素，使得该方法能够在保证木素脱除率的情况下进行制浆；低温蒸煮使得该方法比常规的碱性蒸煮能更有效地减少刑原料的碱性水解，而且，由j．氧气的作用，可以在脱木素过程中抑制碳水化合物的剥皮反嘘，从I叮使制浆得率提高。同时，由于蒸煮黑液中木素和降解的纤维素等物质的量减少，使得黑液中的BODj和COD值都比常规蒸煮法的值低．为黑液的进一步处理提供了有利条件。本置主要探讨氧碱蒸煮的最佳蒸煮条件。通过对不同条件F所得浆料的性质和黑液的性质进行对比，综合考虑蒸煮阶段中浆料的得率、高锰酸钾值’孑照液的COD、BOD。值，确定最佳蒸煮工艺。2．2实验药品、仪器、原料与方法2．2．1所需药品和仪器设备氢氧化钠、碳酸镁、硅酸钠、葸醌(：l。l、氧气、乙醇。粉碎机·台，zQ卜1型15升回转蒸锅、通氧机、喷放仓、YQ—z481j(ISO)白度仪、ZOJ卜B型抄片机、20SX型f1T—IR红外光谱仪2．2．2实验原料麦草来自泉林纸业有限公司。切断为3—5cm，除去草皮、麦穗、草节，除去泥沙、碎屑，放入塑料袋中平街水分，备用。称取500克(绝干)，进行吱验。2．2．3实验方法2．2．3．1氧碱蒸煮实验在ZOl，～1型l5升回转蒸锅中进行，称取400克绝干麦草，AQ用最为0．05％，液比为l：7。n山东大学硕士学位论文2．2．3．2抄片在西北轻工学院机械厂生产的ZQJl一B型抄片机上进行，烘r温度90℃。2．2，：{．：{分析方法(1)白度：用YQ—Z一48B(ISO)自度仪测定。”(2)高锰酸钟值：按照崮家标准GBl54779规定的方法进行测定m3(3)COD。值：按照GBl1913—89规定的方法进行测定【⋯。(4)BOD、值：按照GB7488—87规定的方法进行测定¨钊(5)粘度值：按照GBI548—79规定的方法，用铜乙二胺测定‘。’j2．2．3．4紫外测定方法分别取通氯蒸煮黑液和未通氧蒸煮黑液各lOOm】，用20m]石油醚萃取lOmil"1，然后用无水硫酸钠过滤。在Tu—l22l紫外／可见分光光度计t进行紫外扫描。2．2．3．5红外测定方法在20SX型FT—IR光聘仪上进行测定。采用2cm“的分辨率，扫拙60次，扫拙范I目400一--4000cm。取普通苛性钠蒸煮黑液和氧碱蒸煮黑液各50m]，营rl2()℃恒温烘箱中加热烘干。取烘干后的固体物质并研成粉末状，用溴化钾(KBr)压片进行半定量测定。2．2．4．蒸煮参数的选定(1)蒸煮温度：蒸煮温度是影响制浆效果的主要因素。碳法蒸煮时碳水化合物的降解反应，现在已认识到的有两种。一种日q剥皮反应，在升温到lOO℃时就丌始了。另⋯种叫碱性水解，⋯般要在升温到150℃时才发生。温度愈高，这两种反应就愈剧烈。传统的蒸煮方法需要在高温、高碱条件下蒸煮，因此纸浆得率低，强度差。氧碱蒸煮可以在低温下通过氧化脱除术索。(2)用碱量：用碱量的高低直接影响到燕煮效果，研究表明，在蒸煮过程一_}_J，直接用于溶解木素的碱量只有2．5—4％，1．0～2．O％_}=}j于木素上甲酰基与乙酰基的水解，剩一卜的碱除小部分被纸浆吸附外，大部分用可：中和碳水化合物的酸性降解产物。用碱量不可太低，当pH值低于8．0H,J，会有较多的木n山东大学硕士学位论文索溶出物沉积l、来，影响纸浆的质量。(：{)液比：适当的液比可以达到摔制蒸煮液pH值、蒸煮液碱浓度、增强氧7L与原料间丰¨互作用的目的。从l砸增强蒸煮效果。(c1)氧压：山r氧7i只是微溶于蒸煮液，为r弥补氟溶解度低的不足，蒸煮时最好采用较高的氧压。同刚，氧气还能与蒸煮黑液中的还原性物质起反』、女，使得黑液的COD降低。(51蒸煮最高温度保温时间：在最高温度下进行一定刚间的保温，可以使得术素的脱除更为彻底，但保温时间不宜太长，否则容易引起木素的回吸，导致蒸煮效果降低。2．3结果与讨论2．3．1最佳蒸煮工艺条件的确定为了获得较高的浆得率、较低的高锰酸钟值和较低的黑液的COD值，参照有关j￡献。“'”·”3，并结合实践经验，分别以用碱罱、温度、氧压、蒸煮曲线、最高温度保温时间为变化参数进行实验，研究不l刊条件下的蒸煮效果．，2．3．1．1不同用碱量对蒸煮效果的影响氢氧化钠在蒸煮中与麦：草间的作用主要有浸透作用和降解作用：蒸煮液一接触到草片，就开始向草片内部渗透，并开始一系列的化学反应”“。浸透作用，主要表现在两个方面，即：毛细管作用和扩散作用。毛细管作用]：要是靠压力筹通过导管或管胞(或纤维)胞腔进行。‘般情况，纤维轴向的毛细管作用总是大于横向的毛细管作用约50—200倍。扩散作用则}要是靠浓度筹通过导管、管胞(或纤维)胞腔和细胞擘进行。蒸煮液的组成(pH值)是影响扩散作用的主要因素。若是pH>13的蒸煮液，则纤维轴向的扩散作与横向的扩散作用比较接近l：0．8，若是pH=12)，将出现不必要的反应。见式4—12：200H一———'02+OH一这种反应造成lb0：的过度分解，且01与碱‘起和木素反应而生成新的发色基团。使浆料变黄。若pH值较低，pH<=9，5时，漂白终止。所以实验中，2，O98765一o∞一器一型一一n山东大学硕士学位论文pH值控制在lJ．5。d．3．1．7／f；同pH值F加入TAED对白度的影响研究发现，在实验中如果在实验的不同阶段加入TAED，其漂白效果明显小司。以‘FAEI)加入叫间为变量，漂白时间为85—9()Injn。其他漂白条件同2．5。实验结果见图4—4。可以看出，在漂白初始加入7rAED，其助漂效果最差，自度仅为57，5％】SO，TAED的最佳加入时fH3为pH在9．5五：右，自度可达63．5％1s()。当pH为9时加入，因此时具有活性11：,0：已经很少，漂白反应基本处]二停滞状态，所以，其效果不如在pH为9．5时加入好(在本实验中约在反应进行50min左右加入)。从反应动力学的角度看，在本实验中，ILO!的用显比常规的tt．,0：漂白的用量高得多。反应初始时，其反应动力大。当反J逦进行一段时问后，随着l{。O：的消耗，反应动力减小，此时加入漂白活化剂¨J‘以与漂液中的OOH一反应，产生漂白作用更强的过氧酸，从而使反应动力增强。使整个漂白过程都保持在一个较高的反应动力上。同时，TAED的加入¨T以加速浆料中的残余H：01的分解迅速得以分解，使式3中的反应平衡向右移动，使反应终了时残余H：O：量减少，减少防止了浆料的返黄。6463—06203一B1掌PH值图4—4：不同pH值下加入TAEO对白度的影响注：jC他漂白条件M幽4：{。1．：{．1．8TAED与乙酸酐结合使用的最佳工艺条件n山东大学硕士学位论文rr觚I)作为漂r1活化剂，有着良好的助漂效果，乙酸酐同样可以作为漂白活化剂使用，在单独作为漂白活化剂时，其活化机删与1、AFD栩似，也是与OOH一结合生成强氰化性基团，从而达到活化作用。木研究巾，我们将TAED与乙酸酐配合使用，得到了显著的漂白效果。乙酸酐在1AED加入20mIn后加入。图j为TAED和乙酸酐协同作用下对漂白效果的影响。刳54血525O012TAED用34量(％)图4—5纸浆白度随IAED和乙酸酐用量豹变化注：TAEDn：oH95左右力¨入，己酸卅ff：TAED力¨入20min时加入，其他条件H幽3实验t4』我1r]发现，加入乙酸酐后，浆料白度在短时间内即明最升高。比较陶pI与图4啊jr叮以发现：TAED与乙酸酐配合使用可以有效提高浆料的白度。在过氧化氧量同样是6％时，在单独使用4％的TAED时，其白度为59．7％IS()，而添加5％乙酸酐叫‘以使其白度提高到65．1％IsO。可见，乙酸酐与TAED配合使1l_}j时，其如同助漂效果是显著的。由图5可以看出，当乙酸月f剧量增加到6％后，浆料白度反而降低。其机理尚不明确。因此，TAED与乙酸酐的最佳结合应为：TAED用量为3％，乙酸酐用量为5％。在过氧化氢与TAED漂白的后半段，过氰酸浓度也大大降低。但仍有部分过氰化氯姣尉在浆料中，加入乙酸酐可以与残余过氧化氢分解产生的ri00结合为强氧化性基团，并能与残余木素反应，使白度迅速提高。实验证叫，642O865一o∞一孚一n山东大学硕士学位论文使用乙酸酐也可起到对过氧化氢更强的活化作用，史验中乙酸酐用量小可太确．否则容易使浆料颜色变红，其机理尚不明确。综上所述，在Pl段中确定其最佳]：艺条件为：fI。o。用量为6％，TAED为：{％．乙酸酐为5％。漂白温度为85℃，时fnJ为90m{n。其他漂白药品用量为：邮7I、A(％)：0．5；ga：Siol(％)：4MgS0^(％)：0．5；NaOH(调肖pl夺11．5I。浆浓：6％。最终漂白白度为64．5％Ts()。4．3．2P2段工艺参数的确定q．3．2．1TAED单独使用时对白度的影响存I，2段漂门中，由于木素含量降低，漂白的反应条件也应比Pl段缓和。1_Iu步设定f，2段漂白温度为70℃，n．J间为60miiq。漂白药品用量为：ED’rA(％)：0．5：ga。Si0；(％)：4MgSO。(％)：0．5；加入NaOll调节pI【至11．5，浆浓：6％。以‰O?和TAED为变量进行实验。实验结果见图4-6。过轧化氢川鞋(％)图4—6P2段漂白剂和TAED用量对白度的影响涟：温度为70℃，时间为60miii．浆浓为b％由图4—6可以看出，浆料自度随漂剂用量的增加而升高，当lifO!和增加剑1％6．右时白度反而降低，主要原因是过氧化氢量太高，使得TAED不能完全消除浆料巾残余的过氧化氢。致使生成新的发色基团。其最佳漂剂用量为：H。0．．为4％，TAED为2．596。32，0自B76一o∞一$一型一一n山东大学硕士学位论文4．3．2．2‘l、AED与乙酸酐配合使用时的最佳工艺条件固定№O：用量为4％，将‘FAED与乙酸酐作为变量配合使用，其他条件与2．1相同，结果如幽4—7所示：图4—7P2段纸浆白度随TAED和乙酸酐用量的变化比较图4—6和图4—7可以看出，TAED与乙酸酐配合使用比单独使用TAED的漂白效果好。但当乙酸酐用量超过5％以后．浆料颜色带有微红，反而使白度F降。由此，确定P2段漂剂用量为：H10。用量为t1％，TAED为2．()％，乙酸酐为4．O％。漂白白度为73．6％ISO。4．3．3酸处理将_J：述漂白工艺F的漂白浆在常温下进行酸处理[43,44,48]。P2段漂白结束后，经过洗涤，进行酸处理。处理条件如下：用H：SO。约1．j％(对绝于浆)将浆料调节至pH=2一：{，纸浆浓度5％，处理H,J间15—25mil3。处理后洗涤。以酸处理时涮利白度为变量进行实验，结果如图4—8所示：4322，10g9876一o∞一乎一型一一n山东大学硕士学位论文／一_图4—8酸处理时间对白度的影响由上图可知，酸处理可以使浆料的白度升高。其适宜时间在20miE左右。坎选择酸处理时『刚为20min。4．3．4．扫描电镜实验14-酸处理后的浆料抄片，进行扫描电镜实验。观察纸浆纤维的情况，具体见F图：图4--9酸处理后纤维扫描200倍成像图4—10酸处理后纤维扫描1000倍成像从陶4—9和幽4—10可以看出，酸处理后，微细纤维上附着的杂质更少，纤维表面更加光滑，浆的白度进一步提高。同时，经酸处理后的浆料放胃很长时削没有返黄现象发生，酸处理增加．r浆料的稳定性。86420864{3i7一o∞一享一“一一_|n山东大学硕士学位论文4．3．5漂白浆的物理性能检测漂白麦草浆抄片(取相当于6克绝于浆的湿浆抄片)后，进行物理性能的分析测定‘171，检测结果见表4—4。作为比较，表44中同时给出了常舰烧碱化学浆CEH三段漂R浆抄片的物理性能分析结果。表4—4普通浆与实验浆抄片后物理性能对比由表p4：看出，普通浆与实验浆在各项物理性能上相近，其裂断长和撕裂指数较普通浆有较大提高，其原因为在蒸煮阶段温和的蒸煮条件下，纤维的降解程度小．纤维K=度与纤维强度都得到了有效的保护。4．4小结①漂白的最佳实验条件为：Pl段漂白工艺基本参数：EDTA(％)：0．5；Na?si0；(o／)：4MgSO。(％)0．5；NaOII(％)：2—3(其主要用途是控制pll值为11．5)，H20：用量为6％，TAED为3％，乙酸酐为5％。7FAED加入时间为50min／÷右(I)11为9．j左右)时，乙酸酐加入时间为70min左右时，浆浓：6％漂白时间：90mJn：漂白湿度：85℃。P2段漂白工艺基本参数：NaO!{(％)：0．5(作用同Pl段)，浆浓：6％H20。用量为4％，TAED为2．O％，乙酸酐为4．O％。漂白时问：60min；漂白温度：70℃。A段漂白工艺基本参数：H!SO。(％)2注意：段问进行洗涤。②TAED与乙酸酐配合使用可以有效地活化氧碱蒸煮麦草浆，使得漂白能够达到较高的白度，漂白最终白度75．2％IS0。⑧酸处理IJ以提高浆的白度，同时对浆料起到稳定作用，防止了浆料的返黄。④抄片盾，活化漂白麦草浆的各项物理指标均相似于普通碱法蒸煮浆，裂断长、撕裂指数优于普通浆。n山东大学硕士学位论文第五章黑液的化学与生化处理5．1前言造纸废水的处理尤其是黑液的处理难度很大，碱叫收技术是处理黑液的有效方法。但碱回收工艺也存在‘些问题，尤其足豫我国这种制浆原料以单类为主，制浆规模偏小的状况，更制约了该技术的推广‘。首先，碱I，r】收技术的‘次性投资过人，管理及运行费用较高，中小企业难以承受。其次，碱心收_[：岂只能回收黑液中的无机盐，黑液中的有机物部分被燃烧掉了，造成了资源的浪费。再次，麦草浆临界浓度低，黑液中含砖量大使得碱回收过程崞I黑液雾化难，造成能耗大、效率低。日前，造纸废水的处理已经成为制约造纸企业发展的瓶颈。在本课题中采用的氧碱蒸煮法，其黑液的COD。和BOD值以及残碱量都比常规蒸煮方法的低，降低了黑液的污染负荷，为造纸黑液的处删提供了更为，“闶的技术空问，降低了其处理成本。由丁我国量大面广的中小型碱法草浆造纸厂凶受到生产规模、资会等制约因素的限制，无法进行黑液的碱回收，几十年来，造纸工作者一直在探索更为简单有效的黑液处理方法，特别是近十几年，随着我困对环境保护的同￡&重视，有关黑液处理的实验和运行方法也越来越多，实践证明，黑液酸析木素是一。科r处理效果好，使用范围较r‘的方法，虽然酸析木素的方法提出较e芦，fH有关该方面的研究尚不够深入，影响了该技术的进一步完善和应用推J。。。本实验中，低用碱量的蒸煮方法为酸析木素法处理黑液提供了有力的先决条件，电为酸析木素后的废水的生化处理提供了广阔的思路。影制黑液酸析木素的主要因素有pH、絮凝剂用量、反应温度。其主要机理为，在酸性条件F，使已经溶解的碱性木素变为羟基木素重新析}H。有关艘析木素的最佳条件，我们将在实验部分具体分析。5．1．1黑液的组成黑液主要由有机物和无机物构成。根据制浆原料和生产工艺条竹的／1jH，黑液固形物中有机物和无机物的组分比例也不同。般黑液吲形物中有机物约，i65—70％，无机物占30一35％。碱法麦草浆黑液的吲形物中，其组成成分大致如p：n山东大学硕士学位论文有机物：无机物=2．2：1有机物：木素35％；挥发酸l3％；其他(纤维素、半纤维素等)：52％无机物：碳酸钠(碳酸氢钠、硅酸钠)75％；二氧化硅25％取蒸煮厉的黑液进行水质分析，其检测结果如表5一l表5—1黑液水质检测结果由表5—1可以看出，由于低温氧脱木素蒸煮时，用碱量少，温度低，黑液中的木素大分子和纤维素、半纤维素含量都比较少，所以COD。，值较常规蒸煮的黑液低50％左右。其BODj、SS值都较低。更为重要的是，其黑液的pH接近中。H：，加入少量酸便可以调至中性。5．1．2造纸废水的排放标准本次造纸废水处理达到的排放标准参照《造纸工-k污染物排放标准》((；wPB～I999)中表【非木浆造纸的一级标准执行；回用水标准参照《造纸工业污染物排放标准》(GB3544—92)表l中一般机制纸的一级标准执行。具体见表5—2。2003年山东省已经出台了分阶段执行的造纸废水新的地方标准，存该标准中对造纸废水的排放作了更为严格的要求。表5—2废水排放及回用参照执行标准5．2实验药品仪器、原料与方法5．2．1实验所需仪器与药品COD。，节能恒温加热器、BOOj生化培养箱、烘箱、搅拌器、分离器、无n山东大学硕士学位论文油无旨#!压机、铁碳微电解柱、PHS2型酸度计、CaCl：(分析纯)、i限硫酸、⋯离子聚丙烯酰胺(PAM，分子量≥800力)、铁砂、焦炭、0．05me)；／1高锰酸钭f溶液、0．07m01／l硫酸锰尿素(上业用)、磷酸铵(工业用)5．2．2实验原料氧碱蒸煮黑液和漂白废水5．2．3实验方法5．2，3．1COD。，值：按照GBll913-89规定的方法进行测定川”5．2．3．2BODj值：按照GB7488—87规定的方法进行测定⋯5．2．3．3SS值：将扁形称量瓶内装5—10克石英砂(dO一60}：；j)，洗净、烘}一，恒重。移取1rnl黑液放入瓶中与石英砂混匀在100℃F烘干至恒熏，称噬。fi$(g／1)=(G卜G2)／v式中：Gl一称最瓶(含石英砂)和绝干试样重；G2一称量瓶和石英砂重；V一黑液体积5．2．3．d碳电极的制作在烧杯中分别加入250m10．07mo]／lMnS04和0．05KMn04，搅拌，10min后，加入粒径为2-3mm的焦炭颗粒。30min后，滤出上层液体，将碳粒晾晒，放入lOj℃烘箱中加热烘烤至恒重。5．3结果与讨论_!艾验采J}J的方案如图j1所示：5．3．1CaCl：预处理图5-1黑液处理工艺流程图采用CaCI!对碱法麦草浆黑液进行预处理反应，与之7#成难溶于水的Ca$iO，和CaCO。可与黑液中的$i0，“、CO／等碱性基团同时，还町与黑液中其他有机物，如脂n山东大学硕士学位论文肪酸钠等结合。使黑液的COD⋯pH值降低。CaCl．，+Na!Sj魄=CaSi0。I一-2NaClCaCl，+Na，CO：，=CaCO，I+2NaCI2RCOONa+C；1Cl。=(RC00)。CaI+2Natl取氧碱蒸煮黑液1000m1，加热至80。C左右，根据其蒸煮用碱量加入约209CaC]!，用搅拌器搅拌，沉淀40min，滤去下层沉淀。划‘匕层清夜进行测定，结果如表5-3所示。表5-3CaCl：预处理对黑液的影响实验结果表明，采用CaCl：除硅和沉淀碳酸栽的同时，能明碌降低黑液的COD。，。5．3．2酸析木索实验分别以pH值、絮凝剂用量和絮凝温度作为影响黑液酸析木素效果的变化参数，进行实验。寻找出酸析木素的最佳工艺条件‘观”-训。5．3．2．1pH值对絮凝效果的影响我们先嘲定反应时问为40mil'l，以阳离子聚丙烯酰胺为絮凝剂，用量均为2mg／1，反应温度为室温(30℃)，以30％的亚硫酸调节黑液的p11值进行实验。结果见表5-4：表5—4pH值对絮凝效果的影响n山东大学硕士学位论文表5—4中的数据Lq知，当黑液的p¨由8．5降低到5．0时，COI)．．的降低值只有28．6％，随着皿硫酸的不断加入，当pH值降低全3．0刚，木索析出率，1：f[f{大幅度上升，再加入酸使pH降低到1．O一2．0后，木素析出率增加不夫，』听以在酸析水素l_r|应控制pH值在2．O一3．0是较为合适的，若加酸不足，则本豢析出率低，加过多酸对提高木素析出率的意义也小大。5．3．2．2絮凝剂用量对絮凝效果的影响吲定反应时问为40min、pH值为2．O一3．0，反应温度同上。只改变絮凝剂用餐进行实验，得图5—2：2絮掇削图5—2絮凝剂用量对絮凝效果的影响从图5—2可咀看出，在进行黑液的酸析木素时，加入絮凝剂柑利J：提高酸析效果，当pH调整好后，析出的木素呈悬浮胶体状，不容易沉淀。句¨入絮凝剂后迅速形成片状沉淀。当絮凝剂用量增加剑3mg／1时，木索的析H{蹙增加至最大。这说明在黑液的酸析木素中，絮凝剂的用量有个最佳点，过多过少使用絮凝剂都不会取得最佳效果，对于本实验，絮凝剂的最佳用量为：{rag／2。5．3．2．3温度对絮凝效果的影响由此，再同定絮凝剂的用量为3rag／1，反应时间固定为40min。进’r实验改变温度进行实验，得表5—5：50505O56543一#一o§，^oon山东大学硕士学位论文表5～5反应温度对絮凝效果的影响山表5一j中可以看出，温度升高有利于COD。，的降低，即有利丁木素的析出。这晚明在酸析木素中提高反应温度有利于提高酸析水素的反应速度，特别是反应温度在75℃时酸析木素的反应速度提高较快。考虑到在实际生产叶1，黑液}j蒸球放出后温度为80℃一90℃左右，只需稍加冷却即可进行絮凝，使酸析时旺IJ缩短，有利于提高设备的处理能力。因此，可以采用7j℃为最佳反应温度。至此，我们可以固定反应温度、絮凝剂用量、pH值来进行最佳反应时间的研究：，以F对常温和75℃时分别进行实验得如下结果：图5—3反应温度和反应时间对絮凝效果的影响可见，常温卜酸析反应速度较慢，在同样的反应时间下，常温时木素的析出率远低于75℃时木素析出率。在75℃日_j的反应温度下反应的酊10min已经有77．4％的术素析出，超过20rnin后则析出较少，这说明75℃时前lOmiD为小索酸析的￡要反应阶段，因此在实际的酸析操作中若用高温可大大缩短反应时间”“。在实验中，存最佳处理条件下，絮凝后的褐色沉淀物下沉速度较快，静置沉淀后，溶液出现明显的分层，上层清液呈现淡黄色。n山东大学硕士学位论文综J：所述，我们可以得山黑液酸析小素的最佳条仲为：pH值=2．0-3．0，絮凝刺PAC用量为3rag／l，反应温度为75℃时的最佧反应时间为10min。以此条什进行实验得表5—6。表5—6酸析木素最佳处理效果5．|j．3铁碳微电解处理5．3．3．1铁碳微电解原理经峻析后的黑液，其COD。，值仍在10000mg／L^：右，其CODn主要由酸溶木素、有机酸、多糖、酚类等有机物质产生。而且，其BODj／C01)。，值仪为24．7％，可见其生化性较差。本研究采用铁碳粒料所形成的原电池对黑液进}j二物化处理，可有效降低其COD。，提高其BODj／COD。比值，并能显著降低色度。铁碳微电解法的基本原理是利用铁和碳构成的微小原电池的限极和负极对以污水为电解质溶液进行微电解，发生氧化还原反应，利用}乜极反J越的产‘物和污水r}1的有机污染物发生反应，使这些污染物的结构、形态发生变化，达到净化的甘的。铁碳形成原电池时，铁为阳极，碳为阴极。刚极电极反应为：Fe=Fe2++2e‘Eo(Fe”／Fe)=一0．44V阴檄电极反应为：2H++2e-=2HEo(H+／H)=0．00V当有氧气存在时，02+4H++4e。=2H20E”(02／H20)21．23V02+2H20+4e。=40H—Eo(02／OH一)20．41V铁碳微电解法处理酸析后废水的作用机理可归纳为以下四点：f，7n山东大学硕士学位论文(1)电场作用酸析后废水中，仍有胶体态的木素大分子、挥发酸、多糖等有机成分和以NaCl为主的无机成分存在，在酸析过程中，亚硫酸可对木素起到磺化作用，从而存木素人分子}：引入磺酸摹，增加了木素的可溶性和离子性。在电场力作用下，胶体粒了和带电大分：子物质发牛电泳，并聚集存电檄上。形成火颗粒而除去。(2)氢的氧化还原作用从电极反应中产生的新生态氢具有较大活性，能与许多物质进行氧化还原反应。能破坏发色物质的发色结构，使羰基、醌基、乙烯基等发生改变或断裂，从而降低色度和提高可生化性。(3)铁离子的混凝作用电极反应中不断产生Fe”，Fe2+很容易被氧化为Fe”，在pH≥3时，Fe2+和Fe”，即可与废水中的OH作用生成Fe(OH)。和Fe(OH)；。新生成的Fe(OH)。是胶体絮凝剂。可以吸附凝聚废水中的悬浮物和有色物质。(4)本研究中采用吸附性较强的焦炭作为碳极，在制作过程中碳又吸附了MnS0。和KMn0。反应生成的新相二氧化锰。3MnSO。+2KMnO。十2H：0一K，SO。+214。SO。+5Mn0。山于新生态Mn0：具有发达的自由羟基化表而，其零电荷电势pH为1．52．4，pH升高，新生态r4nO!表面带负电，pH降低，新生态、InO。表面带正电1671。因废水中污染物粒子多带负电荷，故新生态MnO：在pH低于2．4时作用效率较高。5．3．3．2微电解柱的组装将粒径为2-3ram的铁粒、焦炭颗粒按照I．2；l的比例混合均匀组装。电解柱为巾10era，氏50cm的PVC管。反应过程中始终进行曝气，将曝气头置Ji电解柱底部。s．3．3．3影响处理效果的因素取陵析木素后的}‘清液，加入微电解柱，根据资料，影响处理效果的罡n山东大学硕士学位论文要闳素何：处理时I'HJ、温度、进水pH值、铁碳比、铁碳粒径人小等。根掘资料‘675引，其中进水pH值对处理效果影n向最大，反应叫问次之。根据反应原理，pH值越低反应效果越好。但如果pH很低的话，产生的：价铁会更多，业铁离子也相相应增多，由于氢氧化征铁的比重不是太大，所以要将其曝气转化为氢氧化铁，。方面有利于泥水分离，另‘方面有利1二增加絮凝效果：因本研究中新生MnO。最佳作用也与pH值有哭，其最停pH值在1-3之问，所以，实验中，我适当增加铁碳比，而采用较低的进水DH值(2．5)。以处理时faJ为变量进行水质分析，检测结果见表5—7。表5—7铁碳微电解柱过滤后水质检验结果山表5—7可以看出，酸析废水经过铁碳微电解处理后，其pH值}b3．0L川为(；．9，COD。、BODi和ss的浓度进一步降低。当处理时问为20min叫，ss已经达到排放标准。整个处理过程中，BODj／COD。。值由0．25上升到0．46，表明酸析废水的可生化性大火提高，已经属于可牛化废水。在20min叫的测最值较l0Ⅱlin时有所降低，其原因可能是前l0min时，C01)。和BODj的降『氐}要是网着在碳粒上的新生念二氧化锰和碳粒本身的吸附作用造成的，随着反应的进行，吸附作用减弱，而电解作用和新生Fo(011)。的絮凝作用较吸附作月慢，所以10min后，COD。，和BODjF降速度减慢，BODj／COD。值也有所l|_|l落。反应进行到20min后，微电解作用和絮凝作用加强，吸刚作片j减弱，COD。和BOD。值稳定下降。但30min后，pH降低至5．6，铁碳微电解柱埘废水的整体处理作用变小。图54是酸析废水的COD。和gOD；随时间变化的趋势图。n山东大学硕士学位论文图5-4酸析废水COD．．和BOD。随时间变化从闰5—4l习以看出，铁碳微电解过程中，COD。和BOD。的降低趋势是基本致的。其叶1前10min降低速度最快。30rnin后，COD。，和BOD；值变化已经{5{小了。为了后续的生化处理的pH值需要，我们选40min为最佳处理时问。此时，pH值变化范凼为2．5-6．9。5．3．4生化处理将铁碳微电解后的废水过滤，得废水730ml。按照碳、氮、磷100：5：1的比例加入尿素、磷酸铵等营养物质，耿污水处理厂活性污泥进行全培养基驯化，将驯化后的活性污泥加入到废水中，用曝气量为O．002—0．004m3／min小型曝气头进行曝气，曝气时ll自J18h。静置，取上清液进行水质分析，结果见表5—8。表5—8．生化法处理出水水质检验结果n山东大学硕士学位论文5．4小结通过采用低温氧碱蒸煮新一艺后，蒸煮黑液经过酸析木素处理、铁碳微电解、生化处理后，其COD。．BOD，、SS、pH均uJ‘达到《造纸T业水污染物排放标准》(GwPB一1999)中的制浆造纸非水浆的标准。n山东大学硕士学位论文第六章结论本义针对我国造纸行业目前存在的能耗大、效益低、污染蘑等现状，刘草浆制浆的工艺进行了改进。制浆阶段主要是通过改变蒸煮药剂来实现低温氧脱水索、在漂门段采用过氧化物的碱漂和酸处理等上艺改进现有的‘㈦“[艺。总结如r：l、“氧碱蒸煮，九氯漂白”的薪工艺达到了较常规方法节碱35％，纸浆向度达到75．2％Is()和63．5％的粗浆得率，纸浆成品质量较高。2、采用此“氧碱蒸煮，无氯漂白”的新工艺，使造纸废水的污染负荷比现行方法降低t0％多，COD。BODj降低一半左右，残碱低，极大地减轻了污染。3、此工艺为后期的废水治理提供了方便，降低了其治理费用。为废水的后续处理提供了更为广阔的思路。4、氧化氢漂白废液中不存在传统漂白时产生的氯化物，其形成的中段水易于处理，有绿色环保的特点。5、黑液处理过程中回收的木素，可以广泛应用与工业中(如用作木素树脂粘结剂、树脂颦料、乳化扩散剂等)。实现了废物利用。本研究现存问题和有待改进的方面：l、蒸煮条件要求较高，氧压在0．6Mpa左右效果最好，但在生产实践巾蒸煮温度与氧压形成一对矛盾，2、漂白中使用的漂白活化剂价格高，使浆的漂白成本还是较常规方法高。n山东大学硕士学位论文参考文献。r草浆造纸l业废水污染防治技术指南中幽环境学出版礼200l『2胡宗渊，促进我围造纸工业跨世纪振兴与发腱的思考，巾华纸、忆1999：20(1)：3—8f：：{j胡楠，有关我国造纸叫持续发展战略的若干观点，2000；21(11)：611㈠1潘蓓蕾，实行林纸结合促进我国向现代化方向迈进，中华纸业，2000；21(9)：6—9[5]胡宗渊，新千年我国造纸行业面临新课题探索发展之路，中华纸业，2000；21(6)：7[6]谢来另、等，21世纪的造纸纤维原料，国际造纸，2001；20(1)：911[7]赵建，麦草酶法及机械酶法化学制浆及造纸废水的生物处理研究，lII东大学博士后研究工作报告，2001．618H：应洛，刘旭，清洁生产，机械工业出版社1998年8月第一版一97朱慎林，赵毅红，周中平，清洁生产导论，化学工业出版社2001．第一版[】0]武书彬，造纸工、lk水污染控制与治理技术，化学1一业出版社2001．5[1【]陈嘉川等，麦草NaOH—AQ浆氧脱木素特性的研究，。p国造纸学报，2002．17(2)15l8．[I2：安因兴，麦草浆氧碱漂白，中国造纸学报，1996．I1：28lIjj任启芳等，可持续发展与我国造纸工业，中华纸业，1999；20(1)：l2一L314]曾朴艿，笑于中国造纸工业结构调整问题的探讨，中华纸、ik，2000；21(7)：6—9h5]陈嘉翔，制浆原理与工程，中国轻工、lp出版社1992[161邬义明，植物纤维化学，中国轻工业出版社199717。陈佩蓉等，制浆造纸实验，中国轻工!№出版社1995l8]隆i；泉，造纸原理与1：程，中国轻工业出版礼19971】9¨．P．凯西≯编，王菊华译，制浆造纸化学工艺学，轻工业出版社1988Ⅲ20¨．c．JJ、阿瑟著，陈德峻等译，纤维素化学与工岂学，轻工、Ik出版社1983n山东大学硕士学位论文均％呲吖”学J国盯“鼢挫。报叭s告终J叶，卯晓阳纸{垤㈣社玑；孔造●，巳造北酮割学¨-二哳。"㈣肌黏旧哪惯蝴琢肺肭㈨帧卜一一㈣帅～一～一～一一一一∽懈砒㈤髓肿糕栅姆帕慨撇一艄辩利一～～～一黼一一～一～一～～～一～～㈣㈣㈨瓤袱种黻眦鱿凇⋯㈣～靴群一㈨～一一一一一一麟一潲一一。一一一㈣一～㈣黝煳附㈣一㈣群∽氍¨凯拇㈨怵帽溉㈨引鲐褊～¨高邬∽，曲：，∽矗刊。等¨獬，编。一Ⅲ，金i一一一一一一一一一一一一，～～一～一瑚一一，。一一吲～n山东大学硕士学位论文ApprI)acht’011SecuringRobustOxidatjonCatalYstS．J．Am．Chem．Socl998、120(19)：4867【39J0nnyAHall，LeollafdDVuo(：01O，eLa1．(：}=LLalvLjCAcliv}，Lhn⋯’llydr,)genPeFOXide(Ph_)forKraftPuIPBfeaching．10“1iS¨PC．YokO‘1ama，1999，ProceedingS，Book1，262[4()]张曾等，过氧化氢漂白的活化剂，造纸化学品，2001．N03：49—50【4l!(；hoshA，NiY，metalionsComplexesandTheirRelaLjonshiPt0PulP13righLness．Jpps，1998，24(1)：263l42】BaSta．ieta]，(：()OtrollingtheprofileofmetalsinthepulPbeCorphydrogenpeFOXidetreatment．TheProceedingsOfl6”lSWPC，199l，I：237-24343]M．MonaBY]UndetalSvenskPapperstidn73：521．1997l44]BACKSIAN．】⋯andgellerstedt．g．，7“1nL1．symp．WoodandpulPingChem．，V01．1．223-229(1993)14j—PAN．(j．Y，CttEN，C—I．，CHANG，t]--M．andGRATZL，J．S，J．Woodchem．Techno14(3)：367387(1984)：46JFRANC】S．Ii．C．，Bleachingconf．29一：12(1994)l47]【【ARi{Is．W．E，，andKRAl、OCtIVIL，B．，ChemicalseparatiOnSandbleasurementS：BackgroundandproceduresforModernAnalySjS，SaundersCollegePIIiladelpHia66—69fl994)【148]MARl’El。L，A，E．，andCALVIN，M．，Chemistrgof"theMethodchelateCompounds，Prontico—Halj，InC，Engle—woodCliffs，NJ．512559—9]黄寸强，螫合作用与过氧化氢漂白，广东造纸，1996，N03：l2一16旧()]秦梦华等，麦草浆酸性过氧化氢脱木素及其纸浆的可漂性，纸和造纸，t998，、0l：37—38}51]杨碧修，蒸煮助剂用于烧碱法麦草制浆，纸和造纸，1998，NO。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=2.7L/s)Q2：现场施工高峰期施工人员按200人计算。Q2=q2N2K2/8/3600=200×20×1.5÷8÷3600=0.21L/s消防用水Q3：本现场物料堆放齐全，因此现场消防器材布置相当重要。根据现场施工临水水量规定，当施工现场占地不大于1ha（公顷）时，q3取15L/s。考虑管道漏水系数1.1,则q3=1.1×15=16.5L/s。现场施工用水干管管径D为：D=SQR（4Q/π/v/100)=SQR（4×16.5÷3.14÷2÷100)=0.1=100mm。b、临时用水布置说明临时用水管管材采用镀锌钢管。埋地敷设，埋设深度为80厘米，以免被现场过往车辆损坏，冬季还可起到保温作用。用水由闸阀控制。供现场消防。现场设临时用水值班人员两名，负责现场用水的巡视维修。增强职工的环保意识，节约用水，严禁水管出现跑、冒、滴、漏象，临时用水及消防平面布置见附图。-9n第三章施工进度计划及措施3.1工期目标本工程我们经仔细研究，并结合我单位实际，在保证安全、质量的前提下用180日历天完成全部施工任务，并争取提前竣工。3.2工期保证措施本工程按我单位较成熟的项目法管理体制，建立规范化的项目体系，实行项目经理负责制，成立本工程项目经理部，实行项目法施工，对本工程行使计划、组织、指挥、协调、施工、监督六项基本职能，配备有力的管理层，选择能打仗、并有大型建筑施工阶段组成作业层，承担本工程施工任务。3.2.1制度保证3.2.1.1建立生产调度例会制度-10n每周至少召开一次工程调度例会，检查上一次例会以来的工程计划执行情况，布置下一次例会前的工作安排。找出拖延施工进度的原因，并及时采取有效措施保证计划完成。3.2.1.2动态控制施工进度的制度采用施工进度总计划与月、周计划相结合的各级网络管理体系，进行施工进度计划的控制与管理，采用网络技术进行动态管理。在施工中抓主导工序，找关键矛盾，组织流水交叉，安排合理的施工顺序。做好劳动力调配和协调工作，通过施工网络节点控制目标的实际现保证各控制点工期目标的实现，从而进一步通过各控制点工期目标的实际，确保总工期控制进度计划的实现。3.2.1.3提高劳动工效，落实劳动承包制度通过逐级签定劳动承包合同，约束劳动双方的行为。即项目部要求作业队在一定时间完成某项工作，必须及时提供充足的设施料，状态良好的设备以及必要的技术指导。谁违反合同就处罚谁，改变只约束作业队的“单方合同”。并实行合同价与工期指标挂钩，组织劳动竞赛等活动，充分调动作业层的积极性和主动性。确保劳动工效提高20-30%。3.2.2劳动力保证依据本工程的特点，与劳务队伍签订施工人员保证合-11n同，同时与公司其他劳务分包商签订补充劳务合同，作为劳动力储备。一旦出现劳务队人员不能满足施工要求，立刻限期补充，如不能及时补充，项目部将执行与其他劳务分包商签订的补充劳务合同，以此补充劳动力原劳务队进行严厉处罚。3.2.3施工技术保证3.2.3.1加强技术管理工作，精心组织施工，合理安排好施工程序和流水作业，加快施工进度，缩短施工周期。3.2.3.2科学地制订施工进度网络计划，强化计划管理，加强日进度计划控制、旬进度计划检查和月进度计划考核，以日进度促进旬进度，以旬进度保证月进度，以月进度确保总工期的实现。3.2.3.3认真进行图纸预审和参加图纸会审，与设计单位加强联系和沟通，抓好设计变更的落实工作。3.2.3.4在整个工程施工阶段合理组织立体交叉作业，充分利用场地、空间，加快施工进度。3.2.3.5充分利用技术、新工艺等科技手段，加快施工进度。-12n3.2.3.6科学地制订季节性施工方案，合理安排冬雨季施工期内的工作内容，采取切实可行的有效措施确保产品质量，使工程持续和均衡进行，促进工程进度。3.2.3.7积极作好各种影响施工进度因素的预防工作，如停水、停电、风、雨天等，采取各种积极有效的措施和手段，如配备发电机、蓄水箱、防雨布等，把不利因素降到最低。3.2.4机械保证3.2.4.1充分利用机械化程度高的有利条件，配备适宜的施工机械，减轻劳动强度，提高工作效率。3.2.4.2加强施工机械、设备和设施料的配备、维修工作，充分保证施工进度的需要。3.2.5资金保证3.2.5.1本工程项目资金全部专款专用，确保施工中各项费用开支。3.2.5.2施工期内如建设单位资金一时发生缺口，内部银行及时-13n给予适当解决，满足工程进度需要。3.2.6物资保证3.2.6.1机械物资保障部积极协助项目部做好各种物资的供应工作。3.2.6.2项目部保障部按施工预算和工程进度及时编制物资用量计划并组织采购和进场。及时对进场物资进行验收和质量验证，保证合格物资投入施工。3.2.7后勤工作保证3.2.7.1做好职工思想教育工作，关心群众生活，提高食堂饭菜质量，夏季做好防署降温工作，及时供应茶水、饮料和绿豆汤、冬季做好职工宿舍的保温取暖工作。3.2.7.2搞好现场文明施工，做好工地宣传和开展各种娱乐活动同，创造良好的的工作和生活环境，增强职工的凝聚力，形成一个团结、紧张、奋发向上的工作局面。3.2.7.3开展劳动竞赛，建立奖励制度，精神鼓励与物资奖励相结合，激励施工管理人员和操作工人的生产劳动积极性。-14n3.3施工总进度计划图施工总进度控制计划详见施工进度网络图。第四章施工方案根据工程概况，平面布置，施工组织机构，在充足劳动资源的基础上，将招标文件要求的实质性文字说明叙述如下：（一）设备人员动员周期和人员、材料运到施工现场的方法1、设备人员动员周期：一旦接到中标通知书，立即进行人员设备的动员和调遣工作。3天内派项目经理部的主要负责人进驻工地，与监理、业主接洽，详细勘察、了解沿线及场地情况，安排落实施工用地，着手水、电、路三通准备工作，对料场、预制场及机械停置场进行硬化。按照施工工序的先后，组织相应机械同期进驻工地，做到“三通一平”，保证线位恢复、原材料试验、砼配合比设计、人员进场同步进行。设备人员动员周期5天，其中主要工程机械和人员动员-15n周期控制在3天之内。2、设备、人员、材料运到施工现场的方法：大型机械设备如压路机、发电机组设备采用平板车运输，自卸汽车、吊车、洒水车等适合于公路行驶的设备，直接开往工地。其它小型机具及施工设备采用汽车运输。主要材料如钢材、水泥等直接送货到场，碎石、砂等地材从当地料场采购，自卸汽车运到现场。汽油、柴油等其它材料在就地购买送往工地。（二）施工准备工作1、临时设施（1）临时房屋：经理部拟设在道路旁，施工队部分考虑租住当地住房。（2）临时用电：充分利用沿线已有电力资源，架设拌和场专用线路，用电率考虑70%。配备发电机组3套，工程自备用电率考虑30%。（3）临时通讯：因沿线通讯设施较好，可采用安装电话解决通讯问题。施工中配备对讲机加强联系。（三）各分项工程的施工顺序及施工要点1、路基填方①施工顺序填土：测量放样—（场地、地表）清理—翻松—填前碾压—检查验收—纵横向取料—分层摊铺—推土机整平—洒水—碾压成型—检查验收压实度—合格进入下层施工。②施工要点a、路基施工设计困难，挖掘机、推土机考虑大吨位履带式设备，压实设备应考虑双轮驱动振动压实设备，并作好土工实验。b、取料、弃土场地因运输困难，应根据设计文件就近选择。-16nc、应翻松30cm，进行填前碾压。d、严格控制层厚，填土不大于30cm。e、做好临时排水设施，为保证压实度填筑宽度应两侧多填50cm。2、路基挖方测量放样—路基开挖—路床整理—大于120马力推土机稳压—振动压力机碾压—边坡防护—路基封闭—检查验收。3、涵洞（1）施工顺序：施工放样—挖基—基底处理—混凝土基础—安管—管缝处理—混凝土管座—防水沥青—涵背填料及夯实—涵顶填土。（2）施工要点：①基底夯实，墙后回填料密实，避免不均匀沉降。②混凝土强度达到75%以上方可进行路基填土。③涵管安装时要位置要准确，不得碰掉棱角。（四）主要工程项目的施工方案1、路基土石方工程施工方案本标段全长775.136m,该段路基土方施工安排一个作业队，按顺序进行施工。（1）基准点、导线点、水准点复测测量人员组织对设计单位、监理单位所交基准点、导线点、水准点进行全面复测，整理出复测结果并报监理工程师审批，以获取第一资料。（2）对全线原地面纵、横断面复测复测完成后，根据监理工程师审批结果，开展对原地面的纵、横断面进行测量，并将测量成果报监理工程师审批复核。（3）场地清理-17n①测量放样，确定清理范围。对清理范围内的清理工程量、挖除、砍伐树木数量，造表统计，请监理工程师验收认可后，再进行清理，挖除及砍伐。②对清理的草皮、垃圾、腐殖土现场堆积，然后按照招标文件要求或监理工程师的指令，运离施工现场。对砍伐的树木按招标文件要求或监理工程师指令堆放整齐，验收数量后报业主单位。③对不同的地段，采用不同的清理方式，对能够进行机械施工的，采用机械清理，对陡坡、局部小坑机械不能清理的采用人工清理，清理结果，要达到招标文件和监理工程师要求为至。④填土碾压。清理工作完成后，通知监理工程师进行验收（4）路基填方施工路基填方将按以下方法来完成。①首先根据招标文件及监理工程师要求，由技术部牵头，中心试验室、安全质量部配合，完成土质分析试验报告，确定土质的最佳含水量及击实报告。②修试验路段。由技术部牵头，工程部、安全质检部、中心试验室、路基土方施工队配合，按监理工程师要求完成一段试验路修筑，确定路基施工中的各种技术参数，试验路修筑完成后，总结成报告，报监理工程师审批，再进行路基填方的大面积施工。③零填挖地段。对于零填挖地估的施工，对于含水量接近最佳含水量的地段，可直接翻松整平，然后进行碾压；对于含水量偏大的，可采用换土的方法进行碾压，总之，对零填挖地段，可视具体情况确定其施工方案。④填方路基，本合同段土方工程以路基填方为主，为了搞好此项工作，我经理部要求：技术部、工程部、安全质检部、中心试验室全力配合路基土方施工队，严把-18n质量关，共同搞好路基填方工作。A、选择好填方路基的土源土源质量的好坏，直接决定着路基的质量，我们将按照招标文件所指明的土场，逐一进行试验，以确定最佳土源。保证路基施工的原材料没有质量问题。B、确定施工人员最佳组合施工人员组合的好坏，是关系到路基填方质量的一个重要方面，因此我们考虑在路基土方施工队人员基础上，委派工程部、质检部、中心试验室各一人到路基土方施工队加强管理，及时发现问题，解决问题，使问题在萌芽状态得以消除。C、机械配制机械是做好路基填方工作的主要工具，为了搞好路基填方工作，保证路基压实效果和质量，我们将以我单位最新、最好的设备予以投入。对用于填方路基需要的压路机、推土机、平地机、运输车辆，我单位将全力支持，在保证质量的前提下，按合同工期按时完成。D、填土施工方法严格按路基试验路段总结的各项技术参数及监理工程师要求进行施工，并按以下步骤逐段逐层进行。a、准确放样中线、边线、测量每层标高。b、按照换算结果，运输车辆排开卸土，避免造成卸土过密。c、推土机打开卸土并初平。d、测量松铺厚度，推土机精平。e、光轮压路机初压。f、振动压路机终压。压路机碾压时按照先两边后中间，先轻后重，先慢后快的原则进行。g、试验人员按质量评定标准进行试验自检,并将自检-19n结果报监理工程师审批。h、邀请监理工程师抽检，抽检合格再进行下层施工，否则，进行补压，直到监理工程师认为合格，再进行下一层施工。i、资料整理并保存。⑤土方路基填筑：路堤填料分层平行摊铺，且每层的压实厚度不宜大于20cm。在填筑前，应对填料进行各项试验，以确定填料的最佳含水量和压实度，并在路基填筑前，应根据监理工程师的指示现场确定铺筑长度不小于100m路幅全宽的试验路段，以确定设备的选择、工序、压实遍数、行进速度以及能够压实的有效厚度。各层的铺筑和整平使用平地机在每层压实前进行整平作业，以保证均匀的压实度。土方压实采用拖式振动羊角碾压（激振力在40T以上），辅助平滚压路机一台（激振力20T）。首先，用于路堤填筑的材料不应含有杂物或其他有害物质，路基填筑前应取土试验，其强度和粒径应符合设计要求，当达不到要求时，可采取掺石灰固化材料处理，掺入量通过试验确定。路基填筑前，填方材料应按JTJ051-93标准方法进行颗粒分析、液限和塑限、有机质含量、CBR和击实试验，进行击实试验时，用重型击实法确定土的最大干密度和最佳含水量。路基填筑时，当填土高度低于1.0m时对原地表清理与掘除之后的土质基底应将表面翻松深30cm；当填土高度大于1.0m时，对于土质基底应将原地面整平压实到无轮迹时方可填筑。填筑时，应均匀的把填料摊铺在整个宽度上，在压实前应先整平，并作2--20n4%的横坡，碾压时，振动压路机前后两次轮迹须重叠40-50cm，前后相邻西两区段纵向重叠1.2-1.5m，并应达到无漏压、无死角，确保碾压均匀。压实后的土方压实度应不小于95%，按JTJ051-93重型击实法进行检验，直至达到规范要求。在路基填筑同时，我们将作好整个路基排水工作，做到路基表面无积水，排水畅通。（5）路基挖方施工①路基挖方施工步骤本合同段路基挖方工程量较小，但为了搞好路基挖方施工，我们准备采用以下步骤进行。A、准确放出公路中线，并每50m精确测出地面横断面线，根据招标文件要求计算出挖方开挖边界线，以避免造成多挖或少挖。B、将上述放线结果报监理工程师批准后方可进行开挖，对于开挖高度及工程量较小的，可采用全断面同时开挖方式进行。C、做好挖方中利用调配计划，对于不能利用的按招标文件及监理工程师要求进行废弃，并要求平整复耕。D、刷边坡，要求挖方在进行的同时，人工配合机械刷边坡，做到一次过手，决不返工。E、做好开挖中的防排水设施。开挖线以外，人工修筑挡墙，高度不小于0.3m，宽度不小于0.5m。开挖路槽内两侧设排水沟，并在适易地段设积水坑，以便将降雨汇积一处，天放晴后及时排走。F、当标高挖至路床标高时，先用推土机初平，再用平地机精平，如果含水量合适，可直接将路床标高下30cm翻松用压路机分两层碾压达到路床设计标高，如果含水量偏大，可适当翻松晾至含水量稍大于最佳含水量再进行碾压。-21nG、压实度检测。碾压成型后，要对路槽压实度进行检测，合格后方能交验。首先由试验人员自检，并将自检结果报监理工程师，然后由监理工程师抽检。原则上压实必须一次合格，不能返工。②路基土方开挖：A、施工工序：施工放样—挖掘机就位挖装—自卸车运输—路槽翻松压实—人工修整边坡。B、工序要点：开挖过程中，应注意不松动边坡，避免破坏边坡稳定性。场内排水应畅通。。3、石灰土底基层的施工方案和施工方法经过认真分析和研究，对石灰土底基层决定采用路拌法施工，成立一个底基层施工队，负责底基层的施工。A、材料要求土、灰除满足规范要求外，施工中控制点为：（1）石灰应符合Ⅲ级以上标准，石灰在使用前10天充分消解，并过筛（10MM筛孔）；（2）消石灰存放时间宜控制在2个月以内；（3）一个作业段内采用土质相同的土（击实标准和灰剂量相同），以便对压实度进行准确控制。B、准备下承层（1）石灰土施工前，应对路槽进行严格验收，验收内容除包括压实度、弯沉、宽度、标高、横坡度、平整度等项目外，还必须进行碾压检-22n验，即在各项指标都合格的路槽上，用18-21T压路机连续碾压2遍，碾压过程中，若发现土过干、表层松散，应适当洒水继续碾压；如土过湿、发生翻浆、软弹现象，应采用挖开晾晒、换土、外掺剂等措施处理。路基必须达到表面平整、坚实，没有松散和软弱点，边沿顺直，路肩平整、整齐。（2）按要求设置路面施工控制桩。C、备土、铺土用于石灰土的土必须符合规范要求，不含树皮、草根等杂物。备土前要用土培好路肩，路肩应同结构层等厚。备、铺土分两种方法：（1）用汽车直接堆方备土按照每平米的松土用量及每车的运土量，用石灰粉标出每车的卸土位置（划出方格），直接整齐地卸土于路槽上。但须注意备土时纵向必须成行，每车的运土量要基本准确，同一作业段内土质基本均匀一致。该方法有利于机械化施工，但备土数量不易准确控制。铺土时，先用推土机大致推土，然后放样用平地机整平，清余补缺-23n，保证厚度一致，表面平整。（2）码条备土用拖拉机等小型机械备土可采用此方法。按照每延米的松土用量，分两条成梯形状均匀地码条于路槽上，用卡尺逐段验收备土数量。备土时应在备土位置用石灰粉标出两条标线（码条的边沿位置），保证备土顺直，码条应均匀、数量准确。铺土时可直接用平地机均匀地将土铺开，保证表面平整、厚度一致。此备土法数量控制准确、摊土方便。D、备灰、铺灰备灰前，用压路机对铺开的松土碾压1~2遍，保证备灰时不产生大的车辙，严禁重车在作业段内调头。备灰前应根据灰剂量、不同含水量情况下的石灰松方干容重及石灰土最大干容重计算每延米的石灰用量。根据计算出的每延米石灰的松方用量，分两条成梯形状均匀地码条备灰，并用卡尺逐段验收数量，不准用汽车直接大堆备灰。备灰前应事先在灰条位置标出两条灰-24n线，以确保灰条顺直。铺灰前应在灰土的边沿打出标线，然后将石灰均匀地铺撒在标线范围内，铺灰应用人工撒铺。E、拌和采用灰土拌和机拌和，铧犁作为附助设备配合拌和。（1）土的含水量小，应首先用铧犁翻拌一遍，使石灰置于中、下层，然后洒水补充水份，并用铧犁继续翻拌，使水份分布均匀。考虑拌和、整平过程中的水份损失，含水量适当大些（根据气候及拌和整平时间长短确定），土的含水量过大，用铧犁进行翻拌凉晒。（2）水份合适后，用平地机粗平一遍，然后用灰土拌和机拌和第一遍。拌和时要指派专人跟机进行挖验，每间隔5~10米挖验一处，检查拌和是否到底。对于拌和不到底的段落，及时提醒拌和机司机返回重新拌和。（3）桥头两端在备土时应留出2米空间，将土摊入附近，拌和时先横向拌和两个单程，再进行纵向拌和，以确保桥头处灰土拌和均匀。第二遍拌和前，宜用平地机粗平一遍，然后进行第二遍拌-25n和。若土的塑指高，土块不易拌碎，应增加拌和遍数，并注意下一次拌和前要对已拌和过的灰土进行粗平和压实，然后拌和，以达到拌和均匀，满足规范要求为准。压实的密度愈大，对土块的破碎效果愈好，采用此法可达到事半功倍的目的，否则既使再多增加拌和遍数也收效甚微。拌和时拌和机各行程间的搭接宽度不小于10cm。对于桥头处拌和同样采用先横向拌和2个单程，再进行纵向拌和。F、整平用平地机，结合少量人工整平。（1）灰土拌和符合要求后，用平地机粗平一遍，消除拌和产生的土坎、波浪、沟槽等，使表面大致平整。（2）用震动压路机或轮胎压路机稳压1~2遍。（3）利用控制桩用水平仪或挂线放样，石灰粉作出标记，样点分布密度视平地机司机水平确定。（4）平地机由外侧起向内侧进行刮平。（5）重复（3）~（4）步骤直至标高和平整度满足要求为止。灰土接头、桥头、边沿等平地机无法正常作业的地方，应由人工完成清理、平整工作。-26n（6）整平时多余的灰土不准废弃于边坡上。（7）要点提示·最后一遍整平前，宜用洒水车喷洒一遍水，以补充表层水份，有利于表层碾压成型。·最后一遍整平时平地机应“带土”作业。·切忌薄层找补。·备土、备灰要适当考虑富余量，整平时宁刮勿补。G、碾压碾压采用振动式压路机和18~21三轮静态压路机联合完成。（1）整平完成后，首先用振动压路机由路边沿起向路中心碾压（超高段自内侧向外层碾压），有超高段落由内侧起向外侧碾压，碾压采用大摆轴法，即全轮错位，搭接15~20厘米，用此法震压6~8遍，下层压实度满足要求后，改用三轮压路机低速1/2错轮碾压2~3遍，消除轮迹，达到表面平整、光洁、边沿顺直。路肩要同路面一起碾压。（2）要点提示·碾压必须连续完成，中途不得停顿。·压路机应足量，以减少碾压成型时间，合理配备-27n为振动压路机1~2台，三轮压路机2~3台。·碾压过程中应行走顺直，低速行驶。·桥头处10米范围内横向碾压。H、检验（1）试验员应盯在施工现场，完成碾压遍数后，立即取样检验压实度（要及时拿出试验结果），压实不足要立即补压，直到满足压实要求为止。（2）成型后的两日内完成平整度、标高、横坡度、宽度、厚度检验，检验不合格要求采取措施预以处理。（3）要点提示·翻浆、轮迹明显、表面松散、起皮严重、土块超标等有外观缺陷的不准验收，应彻底处理。·标高不合适的，高出部分用平地机刮除，低下的部分不准贴补，标高合格率不低于85%，实行左中右三条线控制标高。·压实度、强度必须全部满足要求，否则应返工处理。-28nI、接头处理碾压完毕的石灰土的端头应立即将拌和不均，或标高误差大,或平整度不好的部分挂线重直切除，保持接头处顺直、整齐。下一作业段与之衔接处，铺土及拌和应空出2米，待整平时再按松铺厚度整平。桥头处亦按上述方法处理，铺土及拌和应空出2米，先横拌2遍再纵拌，待整平时再按松铺厚度整平。J、养生不能及时覆盖上层结构层的灰土，养生期不少于7天，采用洒水养生法，养生期间要保持灰土表面经常湿润。养生期内应封闭交通，除洒水车外禁止一切车辆通行。有条件的、对7天强度确有把握的，灰土完成后经验收合格，即可进行下道工序施工，可缩短养生期；但一旦发现灰土强度不合格，则需返工处理。4、石灰土碎石基层的施工方案和施工方法石灰土碎石计划用场拌法施工，由基层施工队负责全标段的基层施工。A、材料要求-29n碎石（最大料径40mm）、土、灰质量应满足规范要求，施工中控制点为：（1）石灰应符合Ⅲ级以上标准，石灰在使用前10天充分消解，并过筛（10mm筛孔）；（2）消石灰存放时间宜控制在2个月以内；（3）一个作业段内采用土质相同的土（击实标准和灰剂量相同），以便对压实度进行准确控制。（4）碎石压碎值不大于30%。B、计算材料数量根据结构层的厚度、宽度（按设计图纸）及预定的干密度，计算各段的干集料数量。C、拌和石灰土碎石在中心站用多种机械进行集中拌和，集中拌和时，必须做到：1．土块要粉碎，最大尺寸不应大于15mm，粒料的尺寸要符合要求；2．配料要准确，严格按照设计配合比施工（石灰：土：碎石＝5：15：80）；-30n3．含水量要略大于最佳值（约1%），使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量能接近最佳值；4．拌和要均匀。D、运输和摊铺集料1．在摊铺段两侧先培土，以控制结构层的宽度和厚度。2．用自卸翻斗车运输集料。装车时，应控制每车料的数量基本相同。3．卸料距离应严格控制，打石灰方格控制材料用量，必须由专人指挥卸料，避免铺料过多或不够。4．卸料和摊铺时，通常由远而近全断面摊铺尽量不留纵缝。5．提前通过试验确定集料的松铺系数。机械摊铺石灰土碎石，松铺系数约为1.2~1.4。6．检验松铺材料层的厚度，视其是否符合预计要求。必要时，应进行减料或补料工作。E、整型与碾压用平地机结合人工整平。-31n（1）混合料卸料后，用平地机粗平一遍，使表面大致平整。（2）用震动压路机稳压1~2遍。（3）利用控制桩用水准仪测量，石灰粉作出标记，样点分布密度视平地机司机水平确定。（4）平地机由外侧起向内侧进行刮平。（5）重复（3）~（4）步骤直至标高和平整度满足要求为止。灰土接头、桥头、边沿等平地机无法正常作业的地方，应由人工完成清理、平整工作。（6）整平时多余的混合料不准废弃于边坡上。（7）要点提示·最后一遍整平前，宜用洒水车喷洒一遍水，以补充表层水份，有利于表层碾压成型。·切忌薄层找补。（8）在最佳含水量的范围内，用12t以上的三轮压路机、振动压路机进行碾压，由两侧向中间，直到过到规定的压实度。严禁压路机在已完成的或正在碾压的基层上调头或急刹车。-32nF、接缝的处理横缝：压实后末端做成斜坡（可为1：2），在第二天开始摊铺新混合料之前，应将留下的末端斜坡挖除，挖成一横向（与道面中心线垂直）垂直向下的断面，便可继续向前摊铺。纵缝：尽量避免纵缝，在不能避免纵缝情况下（如较大站坪的石灰稳定土施工），纵缝必须垂直相接，严禁斜接，并尽可能减少纵缝的数量。G、养生在养生期间应保持一定的湿度，不应过湿或忽干忽湿。养生期不少于7d，可采用洒水（分散水流）或采用不透水薄膜。5、沥青碎石面层的施工方案和施工方法A、材料要求（1）沥青采用石油沥青A-100；（2）碎石最大料径19mm，压碎值不大于30%。B施工程序：测量放样→清扫基层顶面→自卸车运卸混合料→摊铺机摊铺→8T光轮压路机稳压→胶轮压路机稳压→12～1-33n5T光轮压路机碾压→8T光轮压路碾压→开放交通。C施工工艺:沥青混凝土面层施工工艺框图清扫基层路面摊铺机到位调整摊铺厚度试车自卸车运料检测摊铺前温度检测摊铺厚度摊铺沥青混合料检测摊铺温度8T光轮压路机稳压胶轮压路机稳压12～15T光轮压路机碾压8T光轮压路机碾压人工预留接茬D施工方法:(1)测量放样，放出中线、两边边线，拉控制高程钢丝线。(2)在沥青面层施工前，应将路面基层清扫干净，对有坑槽、不平整的路段应先修补和整平。(3)用自卸车将混合料运至施工现场，摊铺机摊铺施工。边摊铺边用刮板整平，刮平时应轻重一致，往返刮2～3-34n次到达平整即可，不得反复撒料反复刮平引起粗集料离析。碾压原则：由低到高，由边到中，由慢到快。(4)混合料出厂温度宜在140℃左右，摊铺温度控制在130℃左右，施工过程中要随时检测摊铺温度，以保证沥青混合料有良好的流值。摊铺过程中，如发现摊铺数量不足，有空白、缺边等应在现场技术人员的指导下，用人工补足，有积聚现象应予刮除。分两幅摊铺时，应保证接茬搭接良好，纵向搭接宽度10～15cm。半幅施工时，路中一侧宜事先设置挡板或采用切刀切齐。铺另半幅前必须将缝边缘清扫干净，并涂洒少量粘层沥青。摊铺时应重叠在已铺层上5～10cm，摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走。先在已压实路面上行走，碾压新铺层10～15cm，然后压实新铺部分，再伸过已压实路面5～10cm，充分将接缝压实紧密。表层的纵缝应顺直，且宜留在车道区画线位置上。(5)摊铺不得中途停顿，摊铺好的沥青混合料应紧接碾压，如因故不能及时碾压或遇雨时，应停止摊铺，并对卸下的沥青混合料覆盖保温。(6)适度的碾压对于沥青下封层路面的施工极为重要，碾压不足和过度碾压都会影响路面质量，因此在施工中，应根据矿料的等级、沥青材料的标号、施工气温等因素确定各次碾压所使用的压路机质量和碾压遍数。-35nE施工注意事项：(1)施工前对各种材料进行调查试验，经选择确定的材料在施工过程中应保持稳定，不得随意变更。(2)施工前对各种机具应作全面检查，并经调试证明处于性能良好状态,机械数量足够,施工能力配套，重要机械宜有备用设备。(3)沥青加热温度及沥青混合料施工温度应符合施工技术规范的规定，并根据沥青品种、标号、粘度、气候条件及铺筑层的厚度选择。(4)沥青混合料必须在沥青混合厂有采用拌和机械拌制，拌和厂的设置应符合国家有关环保、消防、安全等规定。(5)拌和厂设置在空旷、干燥、运输条件良好的地方。沥青应分品种分标号密闭储存。各种矿料应分别堆放，不得混杂。矿料填料不得受潮。集料宜设置防雨顶棚。(6)热拌沥青混合料可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制。各类拌和机均应有防止矿粉飞扬散失的密封性能及除尘设备，并有检测拌和温度的装置。当工程材料不能连续供料或质量不稳定时，不得采用连续式拌和机。(7)拌和厂拌的沥青混合料应均匀一致、无花白料、无结团成块或严重的粗细料分离现象，不符合要求时不得-36n使用，并应及时调整。(8)热沥青混合料应采用较大吨位的自卸汽车运输、车厢应清扫干净。为防止沥青与车厢板粘结，车厢侧板和底板右涂一层薄柴油与水的混合液，但不得有余液积聚在车厢底部。(9)运料车应用蓬布覆盖，用以保温、防雨、防污染。(10)沥青混合料运输车的运量应较拌和能力或摊铺速度有所富余，施工过程中摊铺前方应有运料车在等候卸料。(11)沥青混合料运至摊铺地点后应凭运料单接收，并检查拌和质量。已遭雨淋湿的混合料不得铺筑在道路上。(12)摊铺后紧接着碾压，缩短碾压长度。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡，对不符合要求时应根据铺筑情况及时进行调整。(13)沥青混合料必须均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停止。摊铺好的沥青混合料应紧接碾压，如因故不能及时碾压或遇雨时，应停止摊铺，并对卸下的沥青混合料覆盖保温。-37n第五章质量、安全保证措施一、确保工程质量的措施（1）具体质量目标：本标工程质量验收合格率100%，优良率不低于90%。（2）质量控制和创优规划：质量管理领导小组是整个工程质量管理的最高领导，由项目经理、总工程师、工程部长、质检部长、中心试验室主任、测量组长组成，制定整个合同段工程质量创优规划、方针、措施。各施工队分别设现场质量管理小组、工长、技术主管和工班长等有关人员参加。质检组和试验室专职抓现场质量管理。施工队一级的质量管理在项目经理部质量管理小组领导下，制订本队施工区段的创优措施，质量实施计划，并在现场落实。施工队所属各班组根据自己的创优任务，拟定项目工程具体的分项实施计划，由工序检查小组和QC小组落实责任到人，严格要求，确保全员、全方位、全过程的质量控制。（3）强化质量意识，健全规章制度①坚持质量意识教育，落实质量岗位责任制，用工作质量保证工程质量。-38n②开工报告制度：a、组织工程部和工程队有关人员编制施工组织设计，经项目经理、主管副经理或总工程师、安全员、材料员、质检工程师等签字。b、施工组织设计必须在工程实施前10天报监理工程师。内容包括《公路监理规范》要求的开工报告的全部内容，并保证各种测试数据的真实性和各种生产力资源的足够到位。经审批，并且按审批意见进行修改完善后，方可进行施工。③技术复核，隐蔽工程验收制度：a、明确复核内容、部位、复核人员及复核办法。b、技术复核结果应填写《分部分项工程技术复核记录》，作为施工技术资料归档。c、凡分项工程的施工结果被下道工序施工所覆盖，均应进行隐蔽工程验收。隐蔽验收的结果必须填写《隐蔽工程验收记录》。d、施工过程中应积极配合监理工程师搞好平行试验、测量验收和现场检测等工作，各工序、位置都复核，做到万无一失。④、技术、质量交底制度：技术、质量的交底工作是施工全过程基础管理中一项不可缺少的重要工作内容,交底必须采用书面签证确认形式,具体可分以下几方面：a、项目总工程师组织项目部全体人员对图纸进行认真学习，并同设计代表联系进行设计交底。b、施工组织设计编制完毕并送业主和总监审批确认后，主管工程师编制操作规程，总工程师组织有关人员认真学习施工方案，并进行技术、质量、安全书面交底，列出关键部分工程和施工要点。c、本着谁负责施工谁负责质量、安全工作的原则，各分管分项工程负责人在安排施工任务的同时，必须对施-39n工班组强进行书面技术质量、安全交底，必须做到交底不明确不上岗，不签证不上岗。⑤、三级验收及分部分项质量评定制度a、分项工程施工过程中，各分管负责人必须督促班组做好自检工作，确保当天问题当天整改完毕。b、分项工程施工完毕后，由总工负责及时组织有关人员进行分项工程质量评定工作，并填写分项工程质量评定表交施工队长确认最终评定由项目经理部质检工程师检定。c、项目经理部每旬组织一次全标段的质量检查，每月进行一次评定，并作为奖惩和内部结算的依据。d、质检部对每个项目进行经常性和不定期的抽样检查，发现问题以书面形式发出限期整改指令单，施工队负责指定期限内将整改情况以书面形式反馈到工程部。⑥现场材料质量管理制度：a、严格控制外加工、采购材料的质量。各种地方材料、外购材料要求质量证明资料齐全，到现场后必须由质检部、中心试验室和机材部有关人员进行抽样检查，如发现问题立即与供货商联系，进行退货或换取合格材料。b、搞好原材料二次复检取样、送样工作。⑦计量器具管理制度：a、工程部和中心试验室负责所有计量器材的鉴定和管理工作。b、现场计量管理器具必须确定专人保管、专人使用。他人不得随意动用，以免造成人为的损坏。c、全站仪、压力机等按规范要求校对的计量器具要定期进行校对、鉴定；严禁使用应校对未经校对过的量具。⑧工程质量奖罚制度-40na、遵循“谁施工、谁负责”的原则，对各施工队、班组进行全面质量管理和追踪管理。b、凡各施工队、班组在施工过程中违反操作规程，不按图施工，屡教不改或发生质量问题，项目部有权对其进行处罚，处罚形式为整改停工，罚款直至清出本工地。c、凡各施工队、班组在施工过程中，按图施工，质量优良且达到优质，项目部对其进行奖励，奖励形式为表扬、表彰、奖金。d、项目经理部在实施奖罚时，以平常检查、抽查、业主大检查、监理工程师评价等方面的评定资料为依据。（4）分部项工程质量控制：a、严格按照业主要求、设计图纸、技术规范、监理指令施工，分项工程开工前制定书面技术要求，操作细则，施工过程中定程度、定期、定项目检查，发现问题及时整改，对完成的工程及时验收检查，作到“预防为主、过程控制、产品验收”。b、对涵背回填等质量问题较多的项目作为专项进行质量控制，要加强技术难点和外观质量的控制，确保工程总体质量目标的实现。c、有针对性地组织专家组咨询，达到重要项目、关键工序、控制难点施工质量稳定提高。雨季的施工安排直接影响到整个工程是否能按期完工，现就有关雨季的施工安排叙述如下：1、雨季施工前的准备：雨季施工前应做以下列准备工作：①对选择的雨季施工地段进行详细的现场调查研究，编制实施性的雨季施工组织计划。②修好施工便道、硬化施工场地，保证晴雨畅通，雨季施工场面处的人、机械都设置防雨棚。施工电路、电-41n器不受雨淋、不受潮，能安全使用。③住地、仓库、车辆机具停放场地，生产设施设在最高洪水位以上地点，并应与泥石流、沟槽冲积堆保持一定的安全距离。④修建临时排水设施,保证雨季作业的场地不被洪水淹没并能及时排除地面水。⑤贮备足够的工程材料和生活物资。2、雨季施工：①路堤填筑：场地处理：在填筑路堤前，应在填方坡脚以外挖掘排水沟，保持场地不积水。如果原地面松软，还应采取换填等措施进行处理。填料选择：在路堤填筑时，应选用透水性较好的碎石土、卵石土、砂砾石碎渣和砂性土作为填料。利用挖方土作填方时，应随挖随填及时压实。含水量过大无法晾干的筑路材料不得用作雨季施工填料。填筑方法：若是土路堤应分层填筑。每一层的表面，应做成2%~4%的排水横坡。当天填筑的土层应当天完成压实。防止表面积水和渗水，将路基浸软。如需借土填筑时，取土坑距离填方坡脚不宜小于3m。路床排水：土路堤填筑完成后，为防止路床积水，应在路肩处每隔5——10m挖一道横向排水沟，将雨水排出路床。②路堑开挖场地处理：路堑开挖前在路堑边坡顶2m以外修筑截水沟，并做好防漏处理。截水沟应接通出水口。土方开挖方法：雨季开挖路堑宜分层开挖，每挖一层应设置排水纵横坡。挖方边坡不宜一次挖到设计位置，应沿坡面留30cm厚。待雨季过后再整修到设计坡度。以挖作填的挖方应随挖、随运、随填。开挖路堑至路床设-42n计标高以上30—50cm时应停止开挖，并在两侧挖排水沟。待雨季过后再挖到路床设计标高后压实。弃土堆，雨季施工开挖路堑的弃土要远离路堑边坡顶堆放。弃土堆高度一般不应大于3m。弃土堆坡脚到路堑边坡顶的距离一般不应小于3m，深路堑或松软地带应保持5m以上。弃土堆应摊开整平，严禁把弃土堆放在路堑边坡顶上。总之，雨季是施工抢进度的关键阶段，我单位将采取一切行之有效的方法，做到既保证工程质量，又保证工程进度。安全预控措施1各专业工长在每道工序前，作好书面的质量安全技术交底，将工程施工中技术难点，质量标准及可能发生的质量问题讲清楚，施工班组长认定签字，并同时向班组全体人员传达，认真执行。2施工过程中，质检员跟班检测，实行现场施工全过程的质量监督，发现问题及时处理解决，把质量事故消灭在萌芽状态。实行质量监督人员质量一票否决制。3组织高素质的施工队伍，对特殊工种人员，例如：搅拌、养护、机械操作等主要工种执行持证上岗制来完善和强化质量管理工作。-43n4加强技术管理，作到轴线、标高控制准确，组织专业测量小组用激光经纬仪、水平仪、钢尺等对柱的垂直度、柱网定位轴线和柱顶标高及预埋铁件的位置等进行施测，将测量结果报送项目技术负责人复核，报请监理工程师签字认可后，方能进行下道工序施工。5施工前工程技术人员必须熟悉设计图纸及有关规范，由施工员作质量技术交底，施工班组加强自检、层层把关，确保工程施工质量达到验收规范规定。6材料、半成品验收应符合验收规范，并按有关规定进行试(复)验，对不符合标准的材料一律不使用。7各工序必须按照我国《建筑施工技术操作规程》及招标文件中的有关施工技术操作规范进行施工，并接受建设主管部门、监理单位、甲方等的检查、监督。计量检测控制措施1国家规定强制检定的计量检测器具必须100%按时送检，并要按时抽检。计量过程中，必须使用检定合格的计量检测器具，超过检定周期及经检验不合格的计量检测器-44n具均不得使用。2材料部门及时对水泥、钢材、砂、砖等进场消耗进行计量检测，管理好大中型材料消耗定额，做好原始记录，并对检测数据负责。3认真把好材料进场关，做好石料、沥青、砂等原料的进场检验，所有进场材料(成品及半成品)必须有出厂合格证，并按规定取样复检，复检合格后方可用于工程上。4专职质检人员应按施工顺序、质量评定标准及时做好质量检测，其量值应在规范允许的范围内。5贯彻以自检为基础和自检、互检、交接栓的“三检”制，层层把关，及时搞好质量等级的评定和质量验收工作，定期召开质量会议，公布各专业施工队已完工的工程质量情况，建立奖优罚劣制度。6搅拌站台要在运行前，须进行系统测试，制定搅拌工艺计量检测网络图。7施工现场设立全自动标准养护室，并做好配合比优化设-45n计工作。8试验人员每季度对实验仪器进行一次检验、维护和保养，无证人员不得使用仪器。9施工中严格执行隐蔽工程检查验收制，所有隐蔽工程必须按规定，经有关职能部门验收合格，报请监理工程师签字认可，方能进入下道工序的施工。10现场测量每季度要对所有测量仪器特别是经纬仪、水准仪进行检验校正，必须使用合格仪器。11计量器具必须妥善保管，非计量人员不得任意拆卸、改造、检修计量器具，认真作好计量器具的采购、入库、检定、降级、报废、保管、封存、发放等管理工作。安全目标1杜绝因工亡人事故；2杜绝一切重伤事故；3轻伤率控制在5‰以内。7安全保证体系贯彻“安全第一，预防为主”的方针，制定切实可行的安全保证体系，安全保证体系详见后附图。在明确对-46n项目经理安全责任的前提下，按照“管生产必须管安全”和“谁主管谁负责”的原则，规定各种人员的安全责任，奖罚措施，并逐级签订安全保责任状，使安全生产贯彻落实于施工全过程。8安全生产管理制度安全生产技术交底1执行安全生产交底制度。施工作业前，由工长向施工班组作书面的安全交底，施工班组长签字，并及时向全体操作人员交底。2执行施工前安全检查制度各班组在施工前对所施工的部位，进行安全检查，发现隐患，经有关人员处理解决后，方可进行施工操作。3安全教育制度加强对施工人员的安全意识教育，提高自我防护意识，进场前对职工进行安全生产教育，以后定期不定期地进行安全生产教育，加强安全生产、文明施工的意识。4建立安全生产责任制定期组织安全生产大检查，并建立安全生产评比制度，根据安全生产责任制的规定，进行评比，对安全生产优良的班组和个人给予奖励，对不注意安全生产的班组和个人给予批评，甚至处罚。-47n主要预报及控制措施1进入现场的所有人员必须带安全帽，高空作业必须系安全带，施工现场设置安全警告牌。2所有机电设备实行专人负责操作，持证上岗，非专业人员不得动用电器设备，供电设备要遮盖防雨，经常检修，所有移动设备均须设置漏电保护器。3覆带式机械负重操作时，履带下方必须垫平垫实，推土旋转半径内，严禁站人，且禁止人员通过。4现场施工用电严格遵照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定及要求进行布置及架设，定期对闸刀开关、插座及漏电保护器的灵敏度进行常规的安全检查。用电按三相五线制架设，现场用电线路及电器安设由持证电工安装，无证人员不得操作。现场的所有机械、设备、电器须安设漏电保护器，并在每班前由持证电工进行检查。5加强对施工人员的防火安全教育，及对现场消防器材的管理，消防器材配备齐全，安放位置符合消防要求，定-48n期检查，更换灭火器的药品，保证消防器材随时处于良好状态。6随时取得预防资料，根据气象预报，提前作好防风防雨措施，切实按措施严格执行实施，确保本工程安全控制的实现。安全生产技术措施。1严禁在施工作业面上互相抛丢材料、工具等物质及向下抛丢杂物、高处作业人员衣着要简便，不准穿高跟鞋、硬底鞋、拖鞋或赤脚上班，严禁酒后作业。2认真贯彻落实安全帽、安全网、安全带的安全“三宝”使用要求和、通道口、预留洞口的安全防护。3实施“施工生产安全否决权”，对于影响施工安全的违章指挥及违章作业，施工人员有权进行抵制，专职安全员有权停工，并限期进行整改。整改后经专职安全员检查合格后，方准继续进行施工。4安排施工任务的同时，必须进行安全交底，按照安全操作规程及各项安全规定要求进行施工。安全交底应有书面资料并有交接人的签字。5现场内的各种防护设施和安全标语等，均不准擅自拆除-49n或移动，需要拆动时必须经安全负责人批准。6严寒期间施工作业要做好防冻防滑工作。7施工机械设备的使用必须严格遵守《建筑机械使用安全技术规程》的有关规定，各种电器设备必须要有防雨措施，传动部位要有防护罩，并有良好的保护接地和接零，开关箱内部和顶部装钉防火板，一机一闸，闸刀熔丝不得用其它金属代替。8夜间施工作业配有足够的照明设施，上下施工联系采用多种类型的通讯设施，并保持通讯设施的正常使用。9各种气瓶要有防震胶圈和防爆防晒措施，要有明显标志，挂灭火器具。对生产必须用的气割与电焊有专人负责监护。10对参加施工的全体人员，做好安全教育，使各级管理人员、生产工人牢固树立“安全第一”的思想。消防报卫措施1建立生产岗位防火责任制，把消防工作做到“五同时”，同计划、同布置、同检查、同总结、同评比。-50n2严格执行现场用火制度，随着季度、气候工程进度的变化，因地制宜做到“四有”。(1)有施工消防安全交底；(2)有用火审批制度；(3)有看火员和兼职消防组织；(4)有消防器材和救火措施。3对设置的消防水泵、消防给水管道、消防水箱和消火栓等设施，不得任意改装或挪作他用，在施工中如有冲突不得擅自变动。4进入施工现场不得抽烟，对易燃材料要集中管理，做标记，小型工具房内不得存放汽油、煤油等易燃料。5电气焊工经常检查使用工具是否漏气、漏电，施焊中除清理周围易燃物外还要设专人负责看火。安全奖罚措施为保证施工安全，根据我单位安全奖罚办法，结合本工程特点，特制定以下安全奖罚办法：1奖励：全年杜绝一切重伤及以上事故，轻伤率在5‰以下，授于安全工作先进单位称号，并发给单位安全奖10000-51n元，奖励主管领导1000元。2惩罚：发生职工因工重伤3人(含)以上，一次死亡1-2人的或造成经济损失在10-30万元的事故，给予事故直接责任人开除留用查看或开除处分，并按事故直接经济损失的3-5%进行罚款，构成犯罪的，依法追究刑事责任；对经理、书记、总工程师给予降级或撤职处分，并按事故直接经济损失的2~3%进行罚款。-52n第六章使用新技术、新工艺的可行性本工程拟推广应用的新技术、新工艺、新材料、计算机应用和管理技术等。计算机应用及管理技术本项目拟配备电脑3台，项目施工后，从施工技术交底、验工计价、施工预决算及技术资料整编到项目对外文件往来及项目进度计划管理、人员管理等方面均采用电脑管理。-53n第七章主要材料构配计划根据现场施工管理体系，形成以主任工程师把关，生产组制订各分项工程所需材料、构配件计划用量，报技术组、项目经理审查。开工前材料、构配件准备工作计划7.1熟悉、审查设计资料，准备图纸会审。7.2委托进行材料、试块(件)试验。7.3统计委托加工木制品和其它半成品。序号材料名称单位数量1标准砖千块33.752镀锌钢管DN100M28.843水泥KG25416.094黄土M311022.9795水M33599.95水泥花砖5*25*6块12215.5225cm水泥花砖6*12*7块98015.9624cm8中粗砂M3470.36-54n9PVC100M280010混凝土路缘石M320011乳化沥青Kg18300中粒式沥青混12T969.9凝土第八章主要机械设备供应计划本项目工程主要机械设备的配置，以满足总工期保证施工进度为前提，以作业面的需要及便于调配为原则，充分发挥施工机械设备的交替，同时考虑一定的富余量，具体配备情况详见下表：（见后附表）机械设备供应计划序机械、设备规格、型单计划备号名称号位数量注1推土机QTZ-5513台22铲车HBT60台23装载机ZB-21台3SCD200/24压路机台205沥青搅拌机JS-350台16蛙式打夯机HW-25台4-55n冲击式打夯7HC-70台2机8柴油发电机50KW台19气焊工具台310电动试压泵4BA-8A台211倒链5t个212接地电阻测ZC-8个1试仪第九章劳动力安排依据本工程的特点，结合我单位的实际情况，施工人员精选我单位技术熟练，经验丰富的技术工人上场，配属一部分合同工及临时工作为补充，详见主要劳动力配备计划表。主要劳动力配备计划表序号工种高峰人数1土工302拌合工403沥青工10-56n4普工305电工106机械工27管道安装工6第十章文明施工措施我单位在施工中将尽最大限度维护原来的地貌地形，保持原来的生态环境，在施工中，从以下几方面加强文明施工管理：确保文明施工的技术组织措施项目经理部必须树立“外理市场，内抓现场，以创建文明工地强化现场管理保护”的思想。使全体职工认识到，现场是企业的窗口，效益的源泉。施工过程中必须以现场管理为重心，推行创建文明工地活动，使管理职能落实到现场，管理人才流向现场，技术进步渗透到现-57n场，严抓进度、安全生产管理，促进施工现场管理水平稳步提高。制定文明工地目标，建立文明施工管理体系，认真地落实创建文明工地责任，发扬我公司在本地区创立省、市级文明工地建设的先进经验和创建文明工地的优良传统，把要工种创建文明工地活动推向更高水平。第一节文明施工目标本工程文明工地施工总目标：确保市级文明工地，争创省级文明工地。第二节文明施工管理体系项目经理生产副经理项目总工技工材行政术程料办公室主管设任-质理备58n组建以项目经理为组长的创建文明工地领导小组，项目部副经理和项目技术总负责为副组长，设立创建文明工地办公室主任，负责处理、协调创建文明工地的日常事务工作。第三节文明工地施工措施一、施工现场管理规范工地四周围墙稳固，统一刷白色外墙涂料，工地大门制作安装规范，大门砖柱水泥砂浆抹灰后刷白色外墙涂料。大门内一侧布置尺寸统一的“六牌一图”和“项目经理部主要管理人员责任制”标牌，标牌内附照片、姓名和职务。设立固定的阅报栏并落实专人每天更换报纸。场区内临时工地道路全部用砼硬化并做好排水沟，大门口设置冲洗台，运输车辆外运必须冲洗后方可放行，-59n防止污染城市道路。材料堆场用砼硬化并找好坡度，防止雨水积水，施工现场材料物资按平面布置图堆置，砂子等材料堆置应成方见垛，机砖和空心砖应码垛见方，钢材和设施料应放整齐有序。施工层应做到操作中随用随清，工完后人走场清。建筑垃圾和生活垃圾分开定点堆放，并设专人负责及时清运出场外。施工现场内的中、小型机械设备均搭设防雨棚，机械的标识、编号清楚醒目，操作规程和操作负责人标牌制作规范，悬挂位置合理。制定措施控制施工噪音大的机械设备，以避免干扰四周单位和居民休息。消防管理制度健全，责任落实，措施到位，安全警示牌醒目，有针对性的制定防火，防爆和防毒预防措施。施工现场内严禁用明火和吸烟。二、施工安全达标安全管理工作到位，经常组织安全生产竞赛活动，认真执行安全交底，加强安全日巡查和安全检查。有针对性的制定安全预防措施，排除安全隐患。加强职工安全培训和安全教育，特种作业岗位必须持证上岗。-60n施工用电“三宝”和“四口”以及机械设备安全是重点检查的内容，检查应及时产做好记录。三、工程质量创优施工现场有微机管理，提高施工现场的现代化管理水平，配备必要的办公设备。加强现场计量管理，砌筑砂浆拌制全部用电子磅秤控制。实现质量目标，创建精品工程。四、办公室设施整洁办公室等临边设施搭建规范，整齐，室内安装暖气及吊扇，室内通风、采光、照明、卫生间要符合规定。制定办公室“公约”和管理制度。现场建水冲厕所，由专人负责保持卫生，安装排气扇。大门口内外以及场区内地面的卫生安排2－3人，负责每天上班前，中午和下午班后打扫干净，并负责保持。围墙边、宿舍前空闲地面，栽种花草搞好绿化。五、良好的文明氛围制定文明职工公约并自觉遵守，由行政管理组长负责组织经常性的娱乐活动，开展争做文明职工的竞赛评比活动，改善职工的精神面貌。建立职工花名册，做到人数清，情况明。-61n现场设卫生治疗室，卫生室内一般药品急救药品量足，品种齐全，有1名专职卫生员。现场开辟黑板报专栏，专人负责搞好黑板报，利用黑板报进行法制宣传和安全文明施工教育，使职工知法，懂法和提高职工创建文明工地的积极性。由项目部治安员负责现场门卫安全值班管理，负责组织夜间现场巡逻，制定现场保卫制度和建立门卫登记制度并认真落实。六、补充实施措施工地设钢制大门双开，进大门右侧设门卫室，墙上挂铝合金框以保持大门内外的整洁。大门出入口设置高压洗车台，凡出门车辆必须冲洗轮胎，方可出门，以保持大门内外的整洁。在橱窗背面的内墙面，用水泥砂浆粉刷1.2×1.8米一块做黑板宣传栏。进大门右侧的门卫室和围墙临近处设温饮水茶桶一只，茶桶边设有消毒水盆和引水杯，施工条件成熟时，在工地西部再设同样的茶水处一座，均由门卫用电水壶烧开水供应。采用二层外廊式活动房为工地现场办公室，做鲜明规范的CI图案，并规范地安装办公室、会计室门牌和铁合金室内岗位责任制。-62n办公室内设一专人管理的保健箱，公司的医生定期到工地指导工作。凡进入施工现场的施工人员必须佩戴公司统一制定的岗位证上岗。按施工组织设计，用电要规范的架空或埋地，进三相五线制线路进入工地二级上级配电箱。按施工组织设计的施工平面布置图位置整齐堆放施工材料、构件、料具，并分规格、名称、品种插上标示牌。按施工组织设计，施工现场的主要道路和施工地坪要硬化处理，排水通畅。如排水需要经过硬化道路或硬化地面处，可在硬化前预先埋设过水管道或先做暗沟，以保证路面或地面无积水。开工前向业主或有关部门了解场内有无城市管线埋设通过，如有，施工时必须采取切实有效的保护措施，施工完后，在竣工图中不应把所施工范围内的所有新、老管网位置标入图内，加以警示，边缘维修。占用人行道前办理占道手续，施工期间及时清扫，不得污染路面。施工场内的排水系统需设置必要的沉淀池，产定时清理，保持通畅。近招标单位规定，工程主体施工一定使用商品砼，以-63n保证施工质量。工地外架一律设密目式安全网全封闭，通道外设双层防砸棚，必须牢固、安全、可靠，三有施工废物，必须及时清理。楼上工完料清的建筑垃圾，不得向下抛撒，砖头、钢筋头、砼头、木头及生活垃圾应装车由提升机上运下，并分类堆放，插上标牌，及时清运处理，以保持工地整洁。工地要建立义务消防队，组织培训，掌握工地消防知识。防火的重点部位，如宿舍、食堂、配电室、木工场、仓库等应设置必备的灭火器材。工地动用明火，必须要有动火审批手续和防火措施，实施时要的专人看护，并不准在工地内燃烧产生有害气体的废弃物。不在工地建设宿舍、食堂生活设施，所有工人均住在场外，对工人宿舍委派专人管理。宿舍内整齐安设双层铁架床，通风良好，宿舍外排水通畅、有绿化。食堂内墙面全部刷白，厨房、灶台等地上2米高范围内贴白瓷砖。食堂工作人员持健康证，穿工作服上班，墙上挂“食堂管理制度”和食堂卫生标准”牌，操作必须符合《食品卫生法》。食堂内外经常冲洗，整洁卫生，设防蝇罩，并定期灭蚊、灭鼠。建筑工地食宿处设厕所和澡堂，厕所内墙面贴白色瓷-64n砖，做简易平顶，要求有良好的通风，澡堂设沐浴，墙面1.8米以下及地面贴白瓷砖，设专人管理。环境保护技术组织措施（1）重视环境工作：为确保文明施工，促进施工顺利进行，我单位将采取以下环境保护措施。完善施工组织设计时，把环境工作作为施工组织要求组成部分，并认真贯彻执行施工的全过程。（2）加强环保教育：组织职工学习环保知识，加强环保意识，使大家认识到环境保护的重要性和必须性。（3）贯彻环保法规：认真贯彻各级政府的有关水土保护、环境保护方针、政策和法令，结合设计文件和工程地点，搞好环境保护。（4）强化环保管理：定期进行环境检查，及时处理违章事宜，主动联系环保机构，请示汇报环保工作，做到文明施工。（5）美化施工现场：场地废料、土石废方处理，应按设计要求或按监理工程师指定地点处理，防止水土流失，保持排水通道畅通，工地干净卫生。施工中还应尽量减少对周围绿化环境的影响和破坏。（6）消除施工污染：施工废水、生活污水不得污染水源、耕地、农田、灌溉渠道。工地垃圾及时运往指定地点深埋。-65n3、承诺：如果我单位有幸中标，我们将严格按本投标书所提供的人员设备迅速进场组织施工，通过和业主、监理的密切配合，在按合同工期完成任务的同时，保证优良质量目标的实现，力争本工程质量达到国内同期同类工程的先进水平。不论是我单位还是业主方的因素可能导致工期滞后和工期紧张时，将在2天内从单位调遣技术力量，在3天内从单位调遣补充劳力资源，确保目标的实现，发扬完成抢险或突击任务的精神，以回报建设单位的信任。-66