造纸黑液处理技术研究范文

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《辽宁化工杂志》2015年第三期

1化学法

1.1超临界水氧化法超临界水氧化法是利用水在临界状态（温度为373.15℃，压力为22.1MPa）时所具有的非同常态水的特性（可与非极性物质，有机物及氧气、二氧化碳等气体任意比互溶，而对无机物的溶解性相对于有机物来说很低）。利用超临界水氧化法可将有机物深度彻底氧化，达到处理污染物的目的。董磊[4]等采用超临界水氧化法，对COD值为175000mg·L-1的黑液进行处理，在实验条件下，60s后COD去除率可达99.9%，色度去除率达99.5%。可见，超临界水氧化法对高色度、高COD有机废水的处理效果很好。

1.2酸析法造纸黑液含有大量的木质素，酸析法一般都用无机酸使黑液pH值降到5.0以下，从而使木质素析出，达到降低COD及色度的目的。单一的酸析法通常只作为前处理，后续还应进行深度处理才能使黑液中有机物完全去除。而目前通常将酸析法和絮凝剂（聚合氧化铝、聚二甲基丙烯基氯化铵、阳离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺等）联合使用，可大大简化处理过程，并且处理的黑液可达到排放标准。

1.3半导体光催化氧化法半导体光催化氧化法是利用CdS、ZnO、TiO2等半导体材料在波长为254~400nm的紫外光照射下，发生电子跃迁，形成电子/空穴对。利用半导体表面空穴吸附水分子及氢氧根离子产生具有强氧化能力的·OH，将吸附于颗粒表面的有机物氧化，从而达到去除污染物的目的。最初的半导体光催化氧化法通常只利用一种半导体材料进行光催化反应，随着研究的深入，两种或多种半导体符合、金属离子掺杂改性、非金属改性、光敏化等多种改性方法已经在光催化氧化法中得以广泛研究并应用，使得光催化氧化法对造纸黑液的处理效果也越来越显著。但是可见光利用率、负载技术、反应器的设计等方面仍存在问题，使得光催化氧化技术在造纸黑液处理领域的应用受到限制。

1.4絮凝沉淀法絮凝沉淀法是在造纸黑液中加入絮凝沉淀剂，通过分子间作用，生成沉淀，达到去除黑液中的污染物的目的。常用于处理造纸黑液的絮凝剂有：聚合氧化铝、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁等。潘永江[5]等利用四种混凝剂复配处理造纸黑液，发现pH=6.0时，硫酸铁：硫酸铝：聚氯化铝铁：硫酸铝钾=1:0.4:1.4:1.4（体积比），采用复配的混凝剂可使造纸黑液的COD和色度去除率可达到97%以上，并且pH值将明显影响混凝剂对黑液的处理效果。

1.5碱回收法碱回收法是一项成熟的技术，在大型造纸厂尤其在国外应用较多。该法将黑液蒸发、燃烧，使黑液中有机物的钠盐转变成碳酸钠，将其溶解后再用石灰苛化制得白液，最后回到蒸煮工段循环使用。但是在回收碱的同时，会产生白泥从而带来二次污染。因此国内外专家对碱回收法进行研究，将膜分离技术及燃烧法等引入碱回收法处理黑液工序中，从而降低处理成本及对设备的要求，使碱回收法仍然成为当前造纸厂处理黑液的主要方法。

2物理法

物理法处理造纸黑液废水常用的是吸附法、膜分离等。

2.1吸附法吸附法是处理造纸黑液较为有效的物理方法之一。常用的吸附剂为活性炭、树脂、天然矿物等多孔物质。周平[6]等利用新疆尉犁且干布拉客天然蛭石尾矿处理造纸黑液，效果明显，适用于中小型造纸企业废水处理。

2.2膜分离法膜分离法是利用膜的选择透过性能将离子或分子或某些微粒从水中分离出来。常用于处理造纸黑液的膜有无机和有机膜两大类。无机膜机械强度高、耐有机溶剂和化学试剂、耐高温、性能稳定、可重复使用，适用于条件苛刻的黑液处理工厂，但是制备无机膜的材料较少。而有机膜制备材料种类繁多、价格低廉、操作简单，但是有机膜易受污染，操作条件受限，因此只有解决了无机膜和有机膜存在的弊端才能使膜分离法处理造纸黑液实现工业化。

3生物法

生物法是污水治理领域较为有效的方法之一。此法处理成本低、操作简单、处理效果相对较好，在造纸黑液的处理中也颇受欢迎。王宇[7]等通过从黑液污泥中分离提纯霉、菌，其对黑液降碱非常有效，并且发现经厌氧好氧处理后，黑液的COD总去除率可达93%以上，同时处理过程中还可对木质素和纤维素进行回用，有一定的经济实用价值。此外，将生物处理与其他处理相结合的处理效果也很好，如厌氧、絮凝、好氧相结合处理后黑液的COD和BOD去除率均可达到90%以上，臭氧与活性污泥相结合处理后黑液的COD和BOD去除率均将达到97%，物理化学方法与生物法相结合处理后黑液的COD和BOD去除率均达到97%~99%。但生物法也存在培养周期长，环境适应性差的缺点。

4结语

造纸黑液是较难处理的有机废水，虽然处理方法很多，并且每种方法都得到了深入研究，但是要想寻求一种操作方便、工艺简单、无二次污染、成本低廉的方法还是有一定困难，如何将各种方法有效结合到一起，并且将处理过程中的废弃物变废为宝，都是造纸黑液处理领域要急于解决的问题。

作者：付丹单位：辽宁石化职业技术学院应用化学系