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当造纸黑液综合治理技术的研究三

发布时间:2021-09-14 20:33:02 阅读: 来源:柴油机厂家
当造纸黑液综合治理技术的研究三

造纸黑液综合治理技术的研究三

1.6 化学氧化法

化学氧化法(AOP)主要基于活性含氧自由基链反应,尤其利用攻击力极强的羟自由基(·OH)破坏有机物分子结构,使有机物矿化成CO2和H2O,或使有机物形成沉淀脱离水相,该法对有机物降解彻底,能大幅度提高废水的处理效率。Mohamed等[27]人首次采用UV/TiO2光催化氧化技术,在室温下降解黑液中可溶性的木质素,同时得到香兰素等有价值的工业原料。

1.7造纸黑液的资源化

造纸黑液回收的木质素,具有优良的理化特性,是一种重要的基本工业原料,在各领域中有广阔的应用前景。木质素作为基本原料合成各类有机物的研究已有近百年的历史,尤其是近期取得的许多研究和应用的技术成果增多[28]。

目前国内开发研制木质素产品的品种和用途主要有下列两大类:利用木质素和木质素磺酸盐的天然特性,作为工业的粘合剂、补强剂、填充剂、分散剂及外加剂等[29],广泛应用于农业、建筑业以及石油开采、地质钻井、公路铺路、冶金制团、粉煤制团等工业。

今后进一步研究需求量大、技术先进、经济效益好、有市场前景的木质素利用技术,是促进木质素工业发展的重要前提。加强木质素利用工艺技术的研究、开发,加快其产业化进程,不仅可变废弃物为有用资源,而且必将促进制浆造纸废水的根本治理,从而为人类社会带来显著的环境与经济效益。

2 造纸黑液治理技术最新进展

造纸黑液的治理是解决整个造纸工业污染的关键,由于黑液中含有难生物降解的木质素以及其它一些有毒物质,使黑液的治理非常困难,成为世界性的难题。黑液的治理主要在于如何合理地处置木质素。目前,国内外对中小型草浆厂木质素的治理,酸析法仍是主要手段[30],但不足之处非常明显。处理木质素,生物法应作为最终出路。将酸析法与生物法相结合,有可能取得良好的治理效果。已有研究表明[31],白腐菌是现阶段对木质素及其衍生物降解最具有潜力的菌株,在碱性黑液中可以发挥产酸与降解的双重功能,可用于造纸黑液的生物处理。我国年产纸量万吨以下的小厂占工厂总数的95%左将实验机恢复原状右,以非木纤维原料如稻草、麦草等生产的纸浆占总产量的70%以上。针对我国小厂过多,纸浆原料复杂的情况,大力推广生物法以及解决生物法在黑液治理中的几个关键难题,具有十分重大的意义。可以预测,生物法将使造纸工业的污染得到根本性的治理。

近30年来,超临界流体技术迅速发展,尤其是超临界水技术是1998年开始自日本兴起的一门高新技术,逐步地广泛应用于环境工程领域[32]。超临界水具有通常状态在许多领域里下的水所没有的特异性质,与氧可以任意比例混合,从而提供了超临界水氧化反应的溶剂介质。在废水处理,特别是工业废水、高浓度有机废水、城市地下水中的难分解有害有机物、难分解有机固体废弃物、污泥的处理等体现出卓越的优点。此外,超临界水技术具有节能、高效、选择性可调等特点。目前,我国对该技术应用于造纸黑液处理研究方面还未见报道。

造纸厂使用的蒸汽来自燃煤锅炉,煤炭燃烧产生的烟气中含有大量粉尘和有害气体,导致环境污染。超临界锅炉可显著提高循环效率,降低燃料消耗,因而大大减少有害物质的排放。另外,重金属元素在普通锅炉高温燃烧后不会被分解,且在高温下会挥发形成金属蒸汽,烟道温度降低时凝结形成亚微末颗粒,不易被除尘器捕获,超临界锅炉可克服普通锅炉重金属污染环境的不足。目前国外超临界锅炉技术已进入商业应用阶段,随着我国对环保要求的日益严格,加快研究和开发超临界锅炉是解决能源利用率低和环境污染严重的最现实和有效的途径。造纸黑液作为一大公害长期存在,超临界技术处理造纸黑液的研究将具有划时代的意义。

超临界水氧化技术处理有毒有机废物是一种经济有效的方法,早在1982年Modell[33]对DDT、二氯乙烯、联苯等污染物进行超临界水实验,证明这些有机物的去除率均大于99.9%,污染物分解也非常迅速,因而具有高效、均相反应时间短,有毒物质、废水废物的处理产物清本质上就会和我们这类济南实验机厂区分开来洁等特点,说明超临界水氧化技术处理废水是一种很有效的方法宁波吉丰环保科技公司新研发推出了以天然植物淀粉为主要原材料的发泡包装缓冲材料。造纸黑液中的有害成分主要为有机物( 65%),超临界水氧化技术是处理造纸废水的一种最具优势的新方法,在超临界水中溶解的氧气与有机废物发生反应生成C02、H20和N2等无毒物质,无需外界供热并可利用氧化过程产生的能源,具有处理彻底、投资相对少、年操作维修费用低、单位成本较低等优点。作为一种新兴的环保技术受到各国政府的广泛重视,在欧、美、日等发达国家开展了深入研究,已有工业装置投入运行,成功地处理了造纸工业废水,而我国对该技术的认识远远不足,研究工作处于刚刚起步阶段。

随着高温高压技术的日臻完善和有关的热力学及超临界水化学反应动力学和机理方面的深入研究,超临界水技术将不断完善,超临界水氧化处理造纸工业废水的潜在能力将充分发挥,这显然是很有希望的研究领域,它将给我国造纸工业带来新的发展契机。

3 结语

我国木材短缺,造纸行业中以非木纤维原料如稻草、麦草等生产的纸浆占总产量的70%以上,且小厂居多。在国外工业化国家已经相当成熟的碱回收处理木浆造纸黑液并不适合我国的造纸工业。虽然人们对处理小型草浆造纸厂黑液进行了许多研究,提出过许多新的方法,但迄今为止未具有普遍推广价值的成熟工艺。国内造纸工业要适应激烈竞争的国际市场环境,解决严重的环境污染问题是当务之急。可以预见,随着研究者对复杂黑液认识的加深及黑液处理工艺条件的成熟,造纸黑液的污染问题一定会得到根本解决。(文/苏维丰 柴立元 王云燕)

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