现代化工企业三废治理技术及其展望论文 化工企业的三废模板

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 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wo3/а－fe2o3/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化剂牢固地负载于玻璃、硅片、和沙子等载体上以利于催化剂回收，但其光降解效率有所降低。光催化氧化过程中活性电子和带电荷的空穴极易复合，使光量子利用率较低，电耗和设备投资都较高，因此要将光催化技术用于工厂进行造纸废水处理还需要进行大量的研究实践工作。

2.2 生物法

废水的生物处理方法就是利用微生物的新陈代谢功能使废水中呈溶解状和胶体状的有机污染物被降解并转化成无害稳定的物质，使废水得到净化。生物法处理废水因其运行成本低，效果较好而在废水处理中得到了广泛应用。造纸废水中含有大量有机物质，废水的可生化性较好，可以为生物法的微生物提供大量的营养物质，从而能保证微生物的正常生长繁殖和生

物法处理废水的正常运行。利用生物法对造纸废水进行二级处理可有效去除bod、cod。造纸废水生物处理法主要有以下几种：

2.1.1 好氧生物处理法

利用好氧微生物（主要为好氧菌）的新陈代谢作用来降解污染物，其中应用最多的主要是活性污泥法，我国的科研人员对活性污泥法处理造纸废水进行了大量的研究，取得了许多成功的经验。造纸废水中的木素是不易生物降解的物质，活性污泥对木素具有极好的吸附性能，通过生物降解和活性污泥吸附作用，可达到除去木素的目的，从而降低溶解木素的浓度。芬兰oulu 纸浆厂利用活性污泥法加污泥曝气再生处理漂白硫酸盐纸浆废水，可使bod 去除率达90％，cod 去除率达84％。由于传统活性污泥法存在占地面积大的问题，可通过改进活性污泥法工艺流程来提高处理效率，刘素英等利用好氧生物接触氧化池处理再生纸造纸废水，可以达到codcr 的去除率为88.4%,bod5 的去除率为91.9%。施英乔，丁来保等[24]利用计算机自控间歇活性污泥生物法处理某大型造纸厂再生纸造纸废水,废水cod 去除率可

达86%～88%,出水cod<150ｍｇ/ｌ、ss<100ｍｇ/ｌ、ph 值为6～9、色度<1，达到环保局排放标准。北方某大型造纸厂采用hcr(high performance compact reactor)系统处理麦秸烧碱法造纸废水,hcr 系统融合了高速射流曝气、物相强化传递、紊流剪切等技术,并具有深井曝气和流化污泥床的特点，其空气氧的转化率高,可使废水的cod 去除率达到80%左右。张述林、罗启芳等采用混凝与低氧—好氧两段活性污泥法对某造纸厂综合废水进行处理研究,利用fecl3·6h2o 和聚合硫酸铁(16%液态)作为混凝剂，聚丙烯酰胺为助凝剂，当废水codcr为6230mg/l时,经混凝沉淀、低氧-好氧两段活性污泥法处理后，其codcr去除率可达93.8％,各项指际均达到国家行业标准。活性污泥法由于其处理成本低、易于管理、处理效果较好而在废水处理中的应用越来越多。

2.2.2 生物膜法

相对于活性污泥系统而言,生物膜系统具有如下显著优点:高容积负荷、更强的'抗毒能力和耐负荷冲击能力、无须污泥回流且处理设施紧凑。因此,生物膜技术在造纸废水处理中逐渐获得了广泛应用。朱光灿、吕锡武等[研究了采用脱木素—缺氧—好氧生物膜工艺处理造纸废水。其中的脱木素工艺可有效地将黑液中碱木素脱稳析出,并提高废水的可生化性，当废水ph=5,绝干纤维污泥与废水cod 质量之比为1.1,硫酸铝投加量为160ｍｇ/ｌ时, cod 去除率大于63%。疏明君、李友明等采用内循环好氧三相流化床技术处理造纸中段废水，该技术结合了流化床技术和生物膜技术的优势，经过17 天驯化后，获得了稳定的

出水，cod 去除率保持在80%以上，并且对进水污染负荷的变化具有较大的承受能力。生物膜的载体－填料直接影响生物的挂膜和处理效果，因此开发出吸附性能好、密度适当、耐用、耐腐蚀、价格低廉的第18 卷 第2 期 梁 宏等：造纸废水治理技术研究现状及展望 59填料,是提高生物膜处理效率和效果、推动生物膜法在实际工程中应用的有效途径。生物法在利用微生物处理造纸废水时候，如果造纸废水中含有大量不利于微生物生长的物质时候（如 化学物质添加剂、难于生物降解的氯化有机物），生物法处理效果较差。使用传统漂白方法—氯化物漂白法时生成的氯化有机物难于生物降解，具有一定的毒性，因此在制浆造纸过程中可以通过改变漂白剂的种类，提高造纸废水的可生化性，使其更利于生物法处理。

2.3 湿式空气氧化法

湿式空气氧化法是目前研究较多的新型处理方法,即在高温、高压下，在液相中利用空气或者氧气作为氧化剂，将废水中的有机物氧化成co2 和h2o,从而达到去除污染物的目的。mann 于1958 年研究提出，用于处理造纸黑液。在70 年代以前，湿式空气氧化法主要用于城市污泥的处置，造纸黑液中碱液回收，活性炭的再生等，进入70 年代后湿式氧化工艺得到迅速发展，应用范围扩大了，国内从80 年代开始进行湿式空气氧化法的研究，先后进行了造纸黑液、含硫废水、酚水及煤制气废水、农药废水、印染

废水等的实验研究，目前，湿式空气氧化法在国内尚处于试验阶段。与常规方法相比，湿式空气氧化法具有适用范围广、处理效率高等优点。但由于湿式空气氧化法一般要求在高温高压的条件下进行，对设备材料的要求较高，须耐高温、高压并耐腐蚀，因此设备费用高，系 统的一次性投资大，在实际推广应用方面仍存在着一定的局限性。5 超临界水氧化法

在处理难降解有机废水方面，超临界水氧化技术是目前研究较为活跃的新技术。由于超临界水气液相界面消失，成为一均相体系，因而超临界水中的有机物反应速度极快。model 等[30]对有机炭含量达#url# 的废水进行超临界水氧化处理，在实验条件下，1 分钟内就使有机氯和有机炭的去除率分别达到99.99%和99.97%。超临界水氧化技术具有良好的工业应用前景，但是由于对反应条件要求较为苛刻（高温、高压），对设备要求偏高，因此还有一些实际的技术问题需要解决。

3结语

造纸废水成分复杂, 污染物多种多样, 各造纸企业有各自最佳的治理方法, 但不能期望只用一种方法就达到处理的目的, 往往需要几种方法组成一个处理系统, 才能完成所要求的处理功效。随着技术的进步, 人们也会解决传统技术中出现的问题, 新技术也越来越多地被运用, 最终达到实现减少或者消除废水对环境的污染。目前清洁生产和零排放技术是适应国家节能环保的最佳技术, 也是最为理想的工艺和未来的发展趋势。

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