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制漿造紙廢水處理技術(shù)綜述【四】
2.2制漿造紙廢水中段水的處理
2.2.1 化學(xué)氧化法
化學(xué)氧化法是指利用強(qiáng)氧化劑的氧化性,在一定條件下與中段水中的有機(jī)污染物發(fā)生反應(yīng),從而達(dá)到消除污染的目的。常見(jiàn)的強(qiáng)氧化劑有氯、二氧化氯、臭氧、雙氧水、高氯酸和次氯酸鹽等。
臭氧因具有很高的氧化電位(E0=2.07 V)而對(duì)中段水有很好的脫色效果。臭氧濃度為20 mg/L時(shí),只要90min就可以去除中段水色度的90%,而且其中85%是在15min內(nèi)完成的。有大量自由基參加的化學(xué)氧化處理工藝稱(chēng)為**化學(xué)氧化法,此處理工藝可使廢水中有機(jī)污染物徹底分解,是近年來(lái)備受重視的水污染治理新技術(shù)。如臭氧和紫外線(UV)、超聲波、催化劑等聯(lián)合使用,大大提高了氧化脫色性能。這些輔助手段所提供的能量不僅催化臭氧產(chǎn)生具有極強(qiáng)氧化性的氫氧自由基,而且能激發(fā)水中的物質(zhì),使其成為激發(fā)態(tài),加速氧化反應(yīng)的速率。
光催化氧化法是在特殊的光照射條件下發(fā)生的有機(jī)物參與的氧化分解反應(yīng),*終把有機(jī)物分解成無(wú)毒物質(zhì)的處理方法。光催化氧化法由于產(chǎn)生的—空穴對(duì)具有較強(qiáng)的氧化和還原能力,能氧化有毒的無(wú)機(jī)物,降解大多數(shù)有機(jī)物,*終生成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物,使中段水對(duì)環(huán)境的影響降到*低。武書(shū)彬[11]對(duì)TiO2光催化氧化技術(shù)在造紙廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn):用TiO2作催化劑,在O2和紫外光作用下,室溫處理時(shí)間不超過(guò)1h,中段水中的總有機(jī)氯和色度可降低80%以上,再經(jīng)生物氧化法處理,廢水中COD、TOC和色度幾乎完全被去除。
2.2.2 制漿造紙廢水物化法
物化法包括吸附法、混凝法、膜分離法等。
吸附法是采用多孔的固體吸附劑,利用固—液相界面上的物質(zhì)傳遞,使廢水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)移到固體吸附劑上,從而使之從廢水中分離除去的方法。目前用于水處理的吸附劑主要有:活性炭、硅藻土、氧化硅、活性氧化鋁、沸石及離子交換樹(shù)脂等?;钚蕴渴?早應(yīng)用的脫色吸附劑,雖能有效脫除廢水中的顏色,但價(jià)格較高,再生困難且損失率高,因此一般只用于濃度較低的廢水處理或深度處理。膨潤(rùn)土主要成分為硅鋁酸鹽,其層狀結(jié)構(gòu)間具有可交換的鈣、鎂、鈉等離子,膨潤(rùn)土顆粒表面往往帶有電荷,因而具有良好的吸附性。王春峰等[12]用硫酸活化方法制作活化粉煤灰吸附材料,研究了活化粉煤灰吸附材料對(duì)造紙廢水中COD的吸附性能,結(jié)果表明,在20
℃
,pH=7時(shí),粉煤灰對(duì)有機(jī)物有明顯的去除效果。該吸附材料的制作以及其用于處理工業(yè)廢水的成本低,并且達(dá)到了廢物綜合利用的目的。
混凝法處理中段水的原理與其處理黑液的原理相同,通過(guò)混凝,可降低中段水的濁度、色度,去除高分子物質(zhì)、呈懸浮狀或膠體狀的有機(jī)污染物和某些重金屬物質(zhì)。中段水處理中常用的混凝劑主要有:硫酸鋁、硫酸鎂、2價(jià)或3價(jià)的鐵鹽、氧化鋁、氧化鈣、硫酸、磷酸、聚酰胺類(lèi)有機(jī)高聚物等。潘碌亭等采用氧化偶合絮凝法處理難降解的造紙中段水,考察了各種因素對(duì)處理效果的影響。結(jié)果表明,在改性鋁鹽與改性鈣鹽的質(zhì)量比2︰1,總投加量150mg/L,pH=7~8,反應(yīng)時(shí)間為20min條件下,COD去除率高達(dá)85%,在*佳條件下處理效果高于硫酸鋁、三氯化鐵和PAC,廢水處理后可達(dá)標(biāo)排放[13]。
膜分離法是一種新興的分離、凈化和濃縮技術(shù)。膜分離過(guò)程是以選擇性通透膜為分離介質(zhì),在兩側(cè)加以某種推動(dòng)力,使待分離物質(zhì)選擇性地透過(guò)膜,從而達(dá)到分離或提純的目的。膜分離可分為超濾、電滲析、納濾等技術(shù)。超濾是以壓差為推動(dòng)力,按粒徑選擇分離溶液中所含的微粒和大分子的膜分離操作;電滲析是以電位差為推動(dòng)力,利用離子交換膜的選擇透過(guò)性,從溶液中脫除或富集電解質(zhì)的膜分離操作;納濾是以壓差為動(dòng)力,介于反滲透和超濾之間,從溶液中分離物質(zhì)的膜分離過(guò)程。美國(guó)、芬蘭、挪威和瑞典等國(guó)家在造紙工業(yè)采用膜分離技術(shù)處理漂白廢水,生產(chǎn)工藝已比較成熟;我國(guó)在20世紀(jì)70年代也開(kāi)始研究膜分離技術(shù)處理造紙廢水,取得了一定進(jìn)展?!局茲{造紙廢水處理】
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