论文部分内容阅读
近年来,我国对造纸工业废水的排放标准愈发严格,特别是大多数浆厂仍采用含氯漂剂带来废水的污染问题日益突出,引起了社会的广泛重视。对于纸浆漂白过程中CODCr、BOD5、AOX的生成原因,过去认为未漂浆中的残余固相木素是其主要来源。实际上,因浆料特性、提取工艺和设备等原因,黑液不能从固相纤维中被完全提取出来,未被分离的黑液木质素残留在固相纤维中,与固相纤维一起经受漂白作用,进一步降解形成的有机物存在于漂后废水中,从而对废水的污染控制和治理带来严重的后果。以传统蒸煮化学浆为原料,对蒸煮黑液进行特征分析,结果表明黑液色度很深,黑液的BOD5/CODCr为0.18,黑液中含有大量抑止微生物生长的有机物,黑液中有机成分非常复杂,其中芳香族化合物的相对含量达到76.84%,是蒸煮黑液的主要污染物。采用传统次氯酸盐漂白探讨了有效氯用量、时间、温度、浆浓对纸浆性能的影响,在单因素试验的基础上将响应面法应用到纸浆漂白条件的优化上,得到纸浆漂白最佳的工艺条件为有效氯用量6%、温度52℃、时间25 min,漂后纸浆的白度、粘度和漂损分别是48.0%ISO、347.2 m L·g-1、4.10%。以纸浆洗涤后残留黑液为对象,研究含有不同残留黑液量即不同洗净度的浆料在漂白过程中液相有机物对废水污染负荷(CODCr、BOD5)的贡献。彻底洗净浆料在不同的有效氯用量下进行漂白时,漂损与废水CODCr和BOD5之间线性关系十分显著,废水的可生化性较差。对于彻底洗净浆料和未洗净含残留黑液的浆料,随着有效氯用量的增加,漂后的白度逐渐增大,卡伯值逐渐减小,固相纤维中木素的去除率增大,浆料的卡伯值和白度呈现一定的线性关系。未洗净浆料中含残留黑液对废水污染负荷的影响较大,在相同的漂白条件下,浆中残留黑液量越大,黑液漂后对废水总的CODCr和BOD5污染负荷贡献越大,残留黑液产生的CODCr和和BOD5可分别占总CODCr和总BOD5的34%及22%以上,负荷贡献均最高可达90%,表明浆中残留黑液是漂白过程中的主要污染源之一。采用扫描电镜、X射线衍射和红外光谱从微观角度对漂白前后纤维形态及表面的变化进行观察。与未漂浆料相比,彻底洗净浆料漂白后纤维分丝帚化并产生大量的细小纤维及不同程度的碎片,长纤维表面凹凸不平,几乎没有完整的光滑面,次氯酸钠溶液作为氧化剂直接作用于纤维,破坏了固相纤维的结晶结构,使得漂后纤维破损程度较大,纤维结晶度明显降低。未洗净浆料漂后纤维没有彻底洗净浆料漂后纤维破损严重,未洗净浆料中的残留黑液在漂白过程中会消耗部分漂白药剂,降低了药剂对固相纤维的漂白效率。对漂后废水进行分析,彻底洗净浆料、残留黑液浆料、黑液漂后废水中总有机氯代物的相对含量分别为42.94%、55.89%、60.53%,AOX的含量分别为1.071 kg·t-1、1.386kg·t-1、2.619 kg·t-1。这些物质几乎具有毒性,不易降解。漂后有机氯代物的含量随着残留黑液量的增加而明显增加,浆料中残留黑液进入漂白系统,将对漂白废水产生严重的影响,增加废水的毒性和处理难度,应当引起重视。