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现代化工企业三废治理技术及其展望
——造纸废水治理技术及其展望
摘
要
介绍了造纸工业废水的特点以及废水处理的各种技术,
综述了目
前废水
的治理及其应用,并分析了造纸废水治理的发展趋势。
随着造纸工业的迅速发展,造纸工业废水已经成为水环境的重要污染源之
一。造纸工业废水的污染已经是世界公认的“六大”公害之一,对环境的污染主
要为废水、废气、废渣、噪声和恶臭。其中废水的污染最为严重和复杂,这是由
于造纸工
业废水排放量大,又还有大量的纤维素、木质素、无机碱以及丹宁、树
脂、蛋白质等。<
/p>
并且即使经过充分的废液回收利用,也还是或多或少地会有一<
/p>
些纤维素和半纤维素流失进入废水中。
含有大量有机物的造纸废水
排入水体,
对
水体会造成不同程度的污染。
同时造纸过程中通常还需要加入一些必要的化学药
剂和化学助剂,
< br>这些物质流失进入水体中更是加重了水体污染。
造纸工业的漂白
< br>工段通常是采用含氯化合物漂白,导致排出的漂白废水中含有大量的氯化有机
物,
其中的氯苯酚、氯化脂肪酸、氯化树脂酸等有毒且难以处理的氯化有机物,
对环境中的生
物具有强烈的毒害、
致畸、
致多发性脑神经病变作用,
因此如何有
效地去除造纸废水中的含氯有机物已经成为废水处理的一大难
题。
本文在查阅大
量文献资料的基础上针对当前的废水来源和废
水处理技术特点进行详述
,
主要
介绍
国内外处理造纸废水的方法和新技术
,并就国内外治理造纸废
水的现状和
未来的发展前景加以评述。
关键词
:造纸废水,废水处理
Modern chemical enterprise
- paper making wastewater
treatment technology and its prospect
Abstract
Pick to characteristics of
papermaking wastewater are introduced, and
various technology of wastewater
treatment, current treatment of wastewater are
reviewed and its application, and
analyzes the development trend of papermaking
wastewater treatment.
With the rapid development of paper-
making industry, paper industry wastewater
has become one of the important sources
of pollution of water environment.
Papermaking wastewater pollution is
already the world's recognized as one of the
six
residue, noise and odour.
The waste water pollution the most serious and
complicated,
this is due to the paper
industry wastewater emissions big, and there are a
lot of
cellulose, lignin, inorganic
alkali, tannins, resins, protein and so on. And
even after
the full recycling of waste
liquid, are more or less there will be some loss
of cellulose
and hemicellulose into the
waste water. Papermaking waste water discharged
into
water bodies, with plenty of
organic matter in water cause varying degrees of
pollution. Papermaking process is often
a need to add some necessary chemicals and
chemical additives, the material loss
into the increase of water pollution in water
body.
Papermaking industry bleach section is
usually use bleach chlorine compounds,
leading to discharge of bleaching
wastewater contains large amounts of chlorinated
organic compounds, one of the chlorine
phenol acid, fatty acid chloride, chlorinated
resin such as toxic and difficult to
treatment of chlorinated organic compounds, and to
the environment have strong poison and
teratogenic, multiple cranial nerve lesions, so
how to effectively remove the chlorine
in the papermaking wastewater organic matter
has become a big problem to wastewater
treatment. Based on consulting a large
number of documents for the current
source of waste water and waste water treatment
technology characteristics in detail,
mainly introduced papermaking wastewater
treatment methods and new technology at
home and abroad, and the treatment of
papermaking wastewater at home and
abroad present situation and future prospects
are reviewed.
Key words
: papermaking waste
water, waste water treatment
一、制浆造纸废水特点和处理方法
造纸工业废水主要分为蒸煮废液、
中段水、
造纸白水三种
,
对于废纸制浆企
业来说
,
在废纸再生利用过程中会产生脱墨废水
,
它们由于产生的情况和来源
不同
,
其污染的严重程度和特点也有一定的差异。
1. 1
蒸煮废液
蒸煮废液即碱法制浆的黑液
和酸法制浆的红液。
目前国内的制浆技术主要是
碱法制浆
,
黑液的污染负荷最大
,
占整个造纸行业污染负荷的
90% ,
其产生的
黑液污染物浓度与所用造纸原料种类、
生产工艺等有
关。
一般黑液中杂质约占
10%
~
20%
,
其中
1/
3
为无机物
,
主要是各种钠盐
;
2/
3
为有机物
,
主要是碱木素、
半纤维素、
脂肪酸和树脂酸等。
对其处理方法主要是采用碱回收
,
但目前草类原
料中的硅干扰问题没有完全解决
,
使得黑液提取率比木材低得多
,
碱回收比较
困难
,
造成一定的污染
,
而且碱回收工艺投资大
,
工艺复杂
,
只有大型制浆企
业才能承受。
1. 2
中段水
中段水来源于造纸工艺的洗涤、筛选、漂白工段
,
是废水处理的主要目标
,
其化学成分与黑液相仿
,
只是浓度稍低
,
其中漂白废水中含有
大量的有机氯化
物
,
具有很深的颜色和很大的毒性
,
除了
需要除去
COD
、
BOD
、
SS
等物质外
,
p>
还
要进行脱色处理。
目前中段废水的处理工
艺主要是物化和生化处理
,
经过处理后
,
虽然
< br>COD
、
BOD
、
SS
等物质大大降低
,
但部分有机污染物无法有效去除。
1. 3
造纸白水
造纸白水主要来自打浆、<
/p>
浆料的净化筛选和造纸机的湿部。
白水污染物浓度
低
,
主要是一些
纤维、填料、涂料等
,
可通过白水封
闭循环、过滤、筛分、气浮、沉淀等处
理工艺
,
回收纤维实现可循环利用
,
减少污染排放量。
1. 4
废纸脱墨废水
废纸脱墨废水主要来源于制浆部分的洗涤废水
,
该废水不仅
SS
含量高、色
度大
,
而且还含有大量成分复杂的
COD
物质。这些
COD
物质主要包括细小
纤维、
油墨、
树脂、
颜料、
化学药品和机械杂质等污染物
,
根据废纸来源和生产工艺的
差别
, <
/p>
洗涤废水的特征有所不同。
我国目前采用的废纸造纸废水处理技术
为混凝
沉淀
(
或气浮
)
等。
二、
造纸废水治理技术和应用特点
2.1
物理化学法
< br>物理化学法是通过物理或者化学反应的作用来达到去除废水中的污染物的
目的,主
要有以下方法:
2.1.1
臭氧法
< br>臭氧氧化技术已问世多年,
近年来,
由于低成本的臭氧发
生装置和臭氧处理
装置的出现而重新成为研究热点。臭氧(
O3
)是一种强氧化剂,
O3
作为两性离
子
[+O
-
O
-]
参与反应
(主要是亲电反应)
,<
/p>
能选择性地分解发色基团。
安郁琴
[3]
将经过化学混凝处理后和经过化学混凝过滤吸附处理后的麦草浆黑液利用臭氧
法处理,
处理
20
分钟
后脱色率可以达到
82.1
%,
但
p>
CODcr
去除率仅
15.8
%,
BOD5
去除率为
24.8
%,由此可见,臭氧脱色效果显著,但对
CODcr
和
BOD5
的去除效
果不明显。
与其它处理方法比较而言,
臭氧法处理成本
较高,
单独利用臭氧法并
不是经济有效的去除有机物的方法,因
此也有人将臭氧技术与其它技术联合使
用,如臭氧-紫外光催化技术、臭氧-生物活性炭
技术等都取得了较好的效果。
臭氧在水中的溶解度较低,
如何更
有效地使臭氧溶解于水中从而提高其利用率已
经成为该技术研究的热点。
使用臭氧法也会产生其它副产物,
其中最受关注的是
羰
基化合物中的醛类,比如甲醛、乙醛,这些物质具有急性毒性和慢性毒性,并
具有一定的致畸、致癌、致突性。
2.1.2
光催化氧化
光催化氧化技术是近年来比较活跃的研究领域,
光催化氧化技术是在光化学
氧化技术的基础上发展起来的,
以
n
型半导体
(如
TiO2
、
ZnO
、
CaS
、
WO3
、
SnO2
等)
为催化剂,其中以
TiO2
p>
效果最好,当有能量大于禁带宽度的紫外光照射半导体
时,
半导体的价带电子就会吸收光能后被激发到导带上,
产生活性电子和带电
荷
的空穴,
从而形成氧化-还原体系,
该技术能有效地破坏许多结构稳定的生物难
降解污染物。造纸工业的漂白工段产生的二啞
英,可利用光催化纳米级
TiO2
产
生氧化能力很强的
·
OH
自由基,引
发一系列的链反应直接将二啞英降解为
CO2
、
H2O
和
Cl
-。张志军等
[5]
利用中压汞灯作光源,研究了氯代二苯并-对-二啞
p>
英(
CDDS
、包括
DCCD
、
PcDD
和
OCDD
)在
TiO2
催化下的光解反应,在室温下,
4h
内
DCCD
、
PCDD
和
OCDD
分别降解了
87.2
%、
84.6
%和
91.2
%。
na
Yeber
等
[6]
将
TiO2
、
ZnO
固定在玻璃上,
对漂白废水进行了光催化氯化处理,
处理
120min
后,废水的色度可完全去除,总酚含量
减少了
85
%,
TOC
减少了
50
%,处理后残
留
有机物的急性毒性和
AOX
比处理前大为减少,高分子化合物几乎全部降解。
Tinucci
等用光催化氧化法对含木素磺酸盐酸法制浆废
水进行了处理,
将废水稀
释
100
p>
倍后,经
UV/TiO2
光催化氧化
15h
后,浊度完全消失,
COD
由
930mg/L
降
到
360mg/L
。崔玉民、朱亦仁、何东宝等采用<
/p>
WO3/
а
-
F
e2O3/W
为复相光催化剂进
行深度处理造纸废水,
当其用量为
0.5g
,
pH=6.5
,
光照为
22h
时,
造纸废水的
COD
和色度去除率分别达到
68.3
%和
71.2
%。
大量研究表明,
采用多相光催化氧化技
术处理造纸废水,
在
COD
降低的同时,
可大大降低废水中的木素。
目前的光催化
技术中催化剂大都采用悬浮相体系,
催化剂的回收很困难,
所以很多人探索将催
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