制槳造紙廢水處理新技術(shù)

何昕燃

摘要：近些年來人們對于生態(tài)環(huán)保相關(guān)工作內(nèi)容有了越來越深入的認識，傳統(tǒng)造紙廢水處理技術(shù)污染較為嚴重，文章綜合分析制漿造紙廢水處理的相關(guān)技術(shù)，希望可以給有關(guān)從業(yè)人員以啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：制漿造紙;處理技術(shù);多相光催化

1、前言

多相光催化氧化技術(shù)是高級氧化技術(shù)，實際應用的過程中可以對于工業(yè)廢水的處理有著良好的應用效果，有著良好的應用前景，文章從這一點出發(fā)，分析了制漿造紙廢水處理相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。

2、制漿造紙廢水

制漿造紙廢水作為我國工業(yè)廢水的主要來源之一，每年不僅向環(huán)境排放大量的COD，而且還會有有機氯化物等毒性物質(zhì)排放。對這些毒性物質(zhì)的去除越來越受到廣大科學工作者的關(guān)注。1976年Carey瞳3等在光催化降解廢水中污染物方面進行了開拓性的工作，開辟了光催化技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應用前景。錛達綁0。光催化氧化技術(shù)作為廢水處理新技術(shù)對去除制漿造紙廢水的毒性效果顯著，發(fā)展前景可觀。

3、多相光催化氧化

作為多相光催化劑多是半導體材料，與金屬相比，它的能帶是不連續(xù)的，在填滿電子的低能價帶和空的高能導帶之間存在一個禁帶。用作光催化劑的半導體大多是金屬的氧化物和硫化物，一般具有較大的禁帶寬度。如被經(jīng)常研究的錛達綁0，在酸堿指示劑為l時的帶隙為3.2，相當于波長為400nrn的光的能量，在波長小于400nm的光的照射下，能吸收能量高于其禁帶寬度的波長的輻射，產(chǎn)生電子躍遷，價帶電子被激發(fā)到導帶，形成空穴一電子對，并吸附在其表面的H：O和Oz，由于能量傳遞，形成活性很強的自由基和超氧離子等活性氧，誘發(fā)光化學反應，具有光催化能力。多相光催化氧化技術(shù)主要有以下優(yōu)點：其氧化作用是無可選擇性的，因而可使大多數(shù)有機污染物光催化氧化降解;采用的催化劑錛達綁0，無毒價廉，其化學、光學性質(zhì)都較穩(wěn)定，而且可回收并易于得到。因此光催化氧化法比傳統(tǒng)的化學氧化法更受到世人注目。

4、光催化劑

常見的半導體光催化劑有Ti02、ZnO、Cds、W03、Fe203、PbS、Sn02、In03、ZnS、SrTi03、LaCoO。、SiOz等十幾種。根據(jù)其成分可分為氧化物光催化劑（如TiO。、ZnO）、硫化物光催化劑（如CdS、ZnS）和復合氧化物光催化劑（如SrTiO。、LaCoO。），根據(jù)光催化劑的存在狀態(tài)可分為懸浮態(tài)的和固定態(tài)的光催化劑。與其他的半導體光催化劑相比，TiO。無毒，光化學性質(zhì)穩(wěn)定，光催化效果好，因而廣泛地受到材料學家和環(huán)境工作者的極大關(guān)注，成為光催化中最常用的催化劑。TiO。主要有兩種晶型，銳鈦礦型和金紅石型。實驗研究表明，銳鈦礦型TiOz催化性能優(yōu)于金紅石型，因為銳鈦礦型Ti02比表面積大，吸附O。能力強，光生電子一空穴的簡單復合發(fā)生較慢。就半導體催化劑來說，不同的廠家生產(chǎn)的TiO。具有不同的光催化能力。

5、見光催化

20世紀80年代中期有人對芳香族化合物及苯環(huán)上有取代的化合物進行光催化研究，確定21種有機化合物可以完全無機化，含硫、含磷和含氮的有機物在二氧化鈦濁溶液中光催化氧化可完全無機化。目前有關(guān)有機污染物的光催化技術(shù)研究更多的致力于水相體系，主要的研究對象是水中的常見的和難以生物降解的有機物。木質(zhì)素是紙漿造紙廢水中重要的污染物之一，～一般認為它是一種以苯丙烷為結(jié)構(gòu)單元的高分子聚合物，是一類典型的難降解的有機高分子化合物。造紙廢液主要是有機物和無機物，一般黑液的有機物占65%70%，無機物占30%35%，黑液堿回收，對草漿黑液由于回收過程中存在黏度過大，蒸發(fā)難，燃燒值低，致命的還是存在硅干擾，使回收低效和高難度。但如果能把Ti02運用于降解黑液中的有機物，意義重：大。黑液經(jīng)TiO。光催化氧化，其中的大部分催化降解，甚至完全降解，只剩下絕大部分無機物，將其凈化、稍加化學試劑，經(jīng)簡單的流程，可以完全回收以完成蒸煮液循環(huán)使用。對制漿黑液和漂白介質(zhì)的凈化研究，實驗證明，經(jīng)過高溫熱處理后的TiOz，光催化活性更大，在紫外光的照射下能降低黑液的色度和化學耗氧量COD值，對次氯酸鹽漂白產(chǎn)生的有機氯有除毒凈化的作用。利用中壓汞燈作光源u引，研究了氯代二苯并對二惡英（CDDS，包括DCCD，PcDD和oC叻）在二氧化鈦催化下的光解反應，結(jié)果表明，二氧化鈦能有效地催化CDDS，在室溫下，4h內(nèi)DCCD、PcDD和OCDD分別降解了87.2%、84.6%和91.2%。劉飛躍uu等使用溶膠～凝膠法制得Ti02粉末，并對其進行熱處理。該粉末是一種納米晶半導體金屬氧化物。用該粉末作光催化荊，以高壓汞燈為紫外光源，對制漿黑液進行降解處理，結(jié)果表明，TiO：用量和氧流量均有一個最佳值。催化劑的用量過低，光源的能量得不到充分利用，過高則無助于光子的吸收，反而因過多的光散射而降低效率。等用光催化氧化法處理含木素磺酸鹽的酸法制漿廢水，將廢水稀釋100倍后，經(jīng)UV/TiO。光催化氧化15h，濁度完全消失，COD的去除率高達99.6%。Mansillau副等將硫酸鹽法制漿廢水稀釋250倍后，用2%的ZnO作催化劑，汞燈作光源，通過石英玻璃窗照射lh后，COD和濁度去除率分別達57%和80%。研究得出通過對催化劑的改性（包括光敏化、摻雜、復合等）可提高其活性。例如崔玉民H"等利用復相催化劑WOa/a-Fe。0。/w深度處理堿法草漿造紙廢水，討論了催化劑的組成、用量、試液的pH、光照時間對COD及色度去除率的影響，結(jié)果表明當w03用量為0.5009/L，W03：a—Fe203：W=75：24：1，酸堿指示劑為6.5，光照時間為22h時，廢水COD和色度去除率分別為68.3%和71.2%。

6、結(jié)束語

近些年來人們對于光催化的基礎(chǔ)研究有了越來越深入的研究和應用，主體集中在環(huán)境保護相關(guān)方面，可以有效用于空氣凈化和水處理方面，改善人們的生活環(huán)境，有著良好的應用效果。

參考文獻：

[1]? 劉鴻斌.造紙廢水處理過程的動態(tài)故障檢測[C]//2019中國制漿造紙自動化技術(shù)與智能制造研討會論文集.2019.

[2]? 馬書雨.廢紙制漿造紙廢水脫鈣研究[D].2019.

（作者單位：新疆中測測試有限責任公司）