推行清洁生产,过程水循环回用,减少用水量、污染物和废水排放量是造纸工业发展的必由之路.造纸工业用水的高度循环回用必将激化非过程元素(Non-Process Elements,如K、Al、Ca、Mg、Mn、Fe、Si、Cl等)在造纸过程流中的富集、当这些非过程元素在造纸过程流中富集到一定浓度时,将从多方面影响正常的生产操作;对富有挑战性的无元素氯和全无氯纸浆清洁漂白来说,随着Ca、Cu、Mn、Fe等非过程金属离子的富集,纸浆漂白效果逐步下降,最终导致漂白过程无法进行;对纸页抄造过程来说,大量非过程无机元素存在于造纸白水封闭流中,将严重破坏纸页抄造过程的动态平衡,损坏纸页的成型效果;对碱回收系统,非过程元素的富集将使蒸发器结垢而严重影响蒸发效果.研究这些非过程元素在纸浆过程流中的富集规律,找出其对正常生产的影响大小,寻求有效地处理这些非过程元素的办法,消除其对正常造纸生产的影响已经成为目前急需解决的课题.该课题研究包括两大部分:第一部分——非过程金属元素在浆料系统中的富集行为探讨;第二部分——非过程金属元素的富集行为对纸浆清洁漂白的影响.在非过程金属元素在浆料系统中的富集行为探讨中,效仿正常的生产操作向浆料系统中外加不同种类的金属离子,让其富集一定时间后,测定非过程金属离子在浆料中的富集量.通过研究不同条件(富集时间、PH值、纸浆卡伯值、助剂等)对金属离子在浆料中富集的影响,总结各种条件对非过程金属元素在浆料中富集的影响规律,进而找出消除非过程金属元素影响过程流的办法,为工业大生产提供必要的理论依据和技术支持.在非过程金属元素的富集行为对纸浆清洁漂白的影响研究中,主要通过分析不同外加金属离子量、不同预处理条件眄富集在纸浆中的各种非过程金属元素对纸浆氧漂和过氧化氢漂白效果的影响,建立非过程金属离子富集与纸浆漂白之间的数量关系,总结出非过程金属元素对清洁漂白的影响规律,并探讨有效的消除办法."非过程元素富集"是随环保的发展和造纸过程水循环回用而出现的一个新概念、新问题,该课题率先在中国提出循环过程流中非过程元素富集行为规律的研究,具有鲜明的独创性和科学意义,通过对非过程金属元素在浆料中富集规律的探讨以及非过程金属元素富集对纸浆清洁漂白的影响研究,为造纸生产的"反富集"和实现过程流循环回用直至"零排放"提供理论依据.