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科技助力造紙廢水變廢為寶
2019-12-16 09:26:19化工儀器網(wǎng)閱讀量：453 我要評(píng)論
【化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 熱點(diǎn)關(guān)注】造紙工業(yè)是制造各種紙張和紙板的工業(yè)部門，是一個(gè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)文明建設(shè)息息相關(guān)的重要產(chǎn)業(yè)。然而制漿造紙工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，包括制漿蒸煮廢液、洗滌廢水、漂白廢水與紙機(jī)白水等，其成分復(fù)雜，可生化性差，屬于較難處理的工業(yè)廢水，是我國(guó)主要的工業(yè)污染源之一。
前段時(shí)間，一大型造紙廠在西北地區(qū)隨意排放造紙廢水，導(dǎo)致當(dāng)?shù)卮笃恋乇晃廴?，不僅給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成無(wú)法挽回的傷害，也給后續(xù)的治污工作帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。除了污染土壤，造紙廢水對(duì)水體的污染也不容樂(lè)觀。由于造紙廢水含有大量的木質(zhì)素、半纖維素、糖類和其他溶出物(殘堿、無(wú)機(jī)鹽、揮發(fā)酸、氨氮等)，因此，未加處理的廢水直接排入受納水體，除消耗溶解氧、影響到水生生物的生存外，還會(huì)使生物的生理生化，群落結(jié)果以及體內(nèi)組織發(fā)生變化，且易受各種有害微生物的侵襲，使水生生物的生物數(shù)量、質(zhì)量下降。
造紙廢水對(duì)環(huán)境危害如此之大，我國(guó)有關(guān)部門也出臺(tái)了有關(guān)政策對(duì)其進(jìn)行管理，如2017年*組織制定了《造紙工業(yè)污染防治技術(shù)政策》，該項(xiàng)政策對(duì)于完善環(huán)境技術(shù)管理體系，指導(dǎo)污染防治，保障人體健康和生態(tài)安全，引導(dǎo)造紙行業(yè)綠色循環(huán)低碳發(fā)展意義深遠(yuǎn)。
當(dāng)前，我國(guó)針對(duì)造紙廢水的處理工作主要采用治理和回收利用雙管齊下的方式展開(kāi)。在治理方面，國(guó)內(nèi)的造紙廠常用預(yù)處理方法進(jìn)行，預(yù)處理工藝主要由格柵、篩網(wǎng)、纖維回收系統(tǒng)、調(diào)節(jié)水量及水質(zhì)等工藝組成，可根據(jù)不同的造紙工業(yè)廢水水質(zhì)采取不同的預(yù)處理手段，去除一部分污染物，凈化廢水水質(zhì)，提升整個(gè)廢水處理系統(tǒng)的處理效果。
此外，由于造紙廢水的SS、COD濃度較高，通常情況下，當(dāng)廢水中SS被去除時(shí)，絕大部分非溶解性COD同時(shí)被去除，因此，造紙廢水處理要解決的主要問(wèn)題是去除SS和COD。針對(duì)這兩種化學(xué)物質(zhì)，主要采用氣浮或沉淀法、物化與生化處理相結(jié)合、污泥處置與綜合利用等方法進(jìn)行處理。
在回收利用方面，因?yàn)樵旒垙U水由黑液、打漿機(jī)廢水和造紙機(jī)廢水這三種廢水組成，因此對(duì)其進(jìn)行回收利用主要是針對(duì)這三種廢水展開(kāi)。關(guān)于黑液的回收利用，一般采用傳統(tǒng)堿回收法(燃燒法)、濕式氧化法、濕式氧化法、SCA-比列若得法以及黑液的綜合利用辦法；打漿機(jī)廢水的回收利用主要處理方法包括混凝沉淀法、氣浮法、活性污泥法、穩(wěn)定塘法、生物濾池法及A/O法等；造紙機(jī)廢水部分可用來(lái)稀釋紙漿(如案錕排出的白水)，部分送至打漿工程使用(吸水箱和伏錕所壓出的廢水)，打漿工程用不了的廢水，應(yīng)送到回收裝置進(jìn)行飼料回收。
上述處理方法一定程度上緩解了造紙廢水帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，但是這些處理方法成本較高，工藝過(guò)程復(fù)雜，對(duì)于造紙企業(yè)來(lái)說(shuō)負(fù)擔(dān)較重。為解決這些問(wèn)題，科學(xué)家們一直在尋求更好的方法來(lái)處理造紙廢水。近日，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)楊越超教授課題組發(fā)現(xiàn)了造紙工藝廢液中含有類黃腐酸有機(jī)成分，并揭示了類黃腐酸化學(xué)結(jié)構(gòu)及分子量與水稻促生長(zhǎng)、抗逆作用的關(guān)系。相關(guān)成果發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》上。
越超教授課題組采用超過(guò)濾法，將造紙黑液中的復(fù)雜有機(jī)質(zhì)按照分子量大小進(jìn)行了分級(jí)，并通過(guò)高分辨率傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜，從分子水平上對(duì)造紙黑液中類黃腐酸的化學(xué)成分進(jìn)行了研究。此外，該課題組還以鹽脅迫下水稻幼苗的生長(zhǎng)狀況為響應(yīng)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)與天然黃腐酸相比，造紙黑液中類黃腐酸具有較少的芳香結(jié)構(gòu)。
在研究過(guò)程中，他們還發(fā)現(xiàn)了低分子量類黃腐酸能夠助力鹽脅迫條件下水稻幼苗生長(zhǎng)，而高分子量類黃腐酸則產(chǎn)生抑制作用，并認(rèn)為類黃腐酸對(duì)水稻的促生抗逆作用與化學(xué)結(jié)構(gòu)的關(guān)系大于與分子量的關(guān)系。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于作物耐鹽方面的研究以及造紙企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要意義。
綜上，不管是廢水治理工藝、回收利用工藝還是在廢水中發(fā)現(xiàn)可利用的物質(zhì)，本質(zhì)上都是我們?cè)诮柚诳萍嫉倪M(jìn)步來(lái)努力尋求廢水的價(jià)值，并將其變廢為寶，既保護(hù)了環(huán)境也方便了我們?nèi)祟愖陨?。相信，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，造紙廢水的利用率會(huì)有進(jìn)一步地提升。
資料來(lái)源參考：百度百科、科技日?qǐng)?bào)
原標(biāo)題：科技助力造紙廢水變廢為寶
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