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        制浆造纸废水处理膜分离技术

        文章出处:未知发表时间:2021-12-09 14:27:46


         

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          我国工业消费产生的工业废水总量的15%左右都来自于制浆造纸工业废水,仅次于化工行业,而制浆造纸工业废水中的CODBOD总排量则占到了全国CODBOD总排量的33%25%。能够说,无论是从工业废水排放总量还是工业废水的污染水平上来剖析,制浆造纸工业废水都是形成我国水资源环境污染、障碍我国生态文化社会开展以及绿色工业产业转型开展的要素。因而,如何进步制浆造纸企业废水处置深度和处置效率是当前企业需求重点处理的技术难题。基于此,国度科研院所和企业投入了大量人力、阅历开发出了多种先进深度处置工业废水的技术,例如磁混凝沉淀工艺、全膜分离处置技术、生物滤池工艺等。本文针对其中的膜分离处置技术的开发、研讨、应用做出总结阐明。

         

          一、传统制浆造纸工业废水组成及处置方式

         

          从化学组成和废水产生单元划分来看,制浆造纸工艺中的木片蒸煮单元、纸浆漂白单元、洗濯单元和抄纸单元都会产生大量的、化学组成不同的工业废水,其中蒸煮单元产生的废水占总废水量的85%以上。其中工业废水中的主要污染因子为木质素、杂原子有机物、含氯有机物、细纤维、抄纸填料等。由此能够看出,制浆造纸工业废水污染因子品种十分多,要完成深度净化处置难度十分大。传统的制浆造纸工业废水处技术主要包括物理法、化学法和生物法等。物理法主要包括絮凝沉淀法、吸附法。絮凝沉淀法经过混凝剂毁坏废水中胶体稳定性,完成废水中微纳米污染物颗粒的汇集构成絮凝体。吸附法主要是应用多孔固体资料对废水中微纳米固体颗粒的吸附作用,完成废水中的固体颗粒脱除。化学法处置废水的技术主要包括电解法和深度氧化法等。深度氧化法是应用强氧化剂(臭氧、双氧水等)或者是在高温高压环境下完成废水污染物的氧化降解处置。生物法处置废水的技术依据运用的微生物生活习性分为好氧生物处置办法、厌氧生物处置办法以及好氧/厌氧生物处置办法。无论哪种办法,其原理都是依据废水中污染物的品种选择适宜的微生物群,完成污染物的降解。

         

          二、膜分离技术的研讨应用

         

          由于制浆造纸不同单元产出的工业废水量和废水污染因子品种浓度不同,废水处置单元要有针对性的设计处置工艺,选择不同类型的膜处置资料。

         

          2.1 微滤膜分离技术

         

          微滤膜的中心基体资料主要为聚四氟乙烯、醋酸纤维素、聚氟乙烯等,膜内孔孔径可达20-1200nm左右,是膜分离资料中孔径最大的膜资料。经过压力势差的驱动作用,能够别离纸浆造纸废水中颗粒悬浮物、胶质物体和大分子有机物的中心膜资料。其在制浆造纸废水处置工艺中主要用在超滤膜分离单元的前处置安装以及涂布废水处置当中。经过微滤膜分离处置作用,能够降低纳滤、超滤、反浸透膜分离处置单元的操作苛刻度。

         

          2.2 纳滤和反浸透别离技术

         

          反浸透别离作用分离了毛细管流机理和选择性吸附作用,在流体压力和界面张力的作用下完成物质别离,纳滤膜的内孔孔道只要几纳米,可以截流废水中的小分子物质和金属无机盐。中科院开发的反浸透技术应用在兰州造纸厂的草料黑液废水处置,工业实验标明该技术能够去除肺水肿92%以上的小分子有机物和85%以上的无机物。连续工作一个月后,该安装的膜通量仍能够坚持在120/m2?h以上。谭绍早等人运用壳聚糖为改性剂,运用紫外光为改性条件,对聚丙烯腈纳滤膜实施改性。运用改性后的纳滤膜对CTMP纸浆废水实施深度处置,结果标明,其对钠离子的截留率高达42%以上,能够满足碱回收单元需求。

         

          2.3 超滤别离技术

         

          超滤膜在溶液压力的推进下,能够完成溶液中直径在2-100nm的物质别离,如废水中的病毒、微生物、高分子、蛋白质等,在造纸废水中的应用十分普遍。

         

          (1)蒸煮废液

         

          王永辉等人运用超滤膜分离造纸黑液中的木质素,能够完成木质素85%以上的脱除率,同时CODBOD的脱除率能够打65%80%以上。同时应用富集的木质素胜利制备出了活性炭。

         

          (2)脱墨废水

         

          脱墨是制浆造纸企业完成废纸二次应用的重要单元,传统的脱墨废水处置主要运用浮选法,经过超滤别离技术改良能够进一步进步脱除效率,其在处置水基油墨废纸脱墨废水上能够完成88%以上的脱除率。

         

          2.4 膜分离技术处置造纸白水

         

          全膜分离技术将微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反浸透几种别离技术有机地串联起来,在处置制浆白水具有显著效果。首先采用格栅、斜网过滤等方式对白水实施预处置,脱除其中的悬浮物和大颗粒胶体等。然后进入到微滤处置单元,实施悬浮物的深度处置,最后应用纳滤膜、反浸透膜和超滤膜深度脱除废水中的COD、小分子有机物、无机物等,降低白水的电导率。

         

          2.5 电渗析技术

         

          电渗析技术的中心设备包括阳离子、阴离子交流膜、离子交流树脂、直流电源设备等。运用阳离子、阴离子交流膜分别

         

          作为阳离子和阴离子选择性经过的通道,在阳离子、阴离子交流膜中间填充离子交流树脂,构成一个个无机盐处置的载体单元,每个单元运用网状物别离,以防止各个单元之间互相影响。每个离子交流树脂单元为淡水室,单元之间的网状物为浓水室。在用阳离子、阴离子交流膜之间接通直流电源作为驱动力。废水中的阳离子和阴离子在直流电源的作用下,借助于填充的离子交流树脂载运功用,快速、不时向阳离子交流膜和阴离子交流膜运动。在交流膜选择性过滤作用下,水中的阳离子和阴离子进入到网状物浓水室。薛德明等人将电渗析技术应用在制浆造纸废水的碱回收单元,能够完成氢氧化钠和碳酸钠的高回收率效果。

         

          三、新型膜资料开发应用

         

          传统的别离膜资料主要以高分子树脂为基体,研讨人员发现某些纳米尺寸的无机物同样能够起到膜分离效果。宋淑芳等人以纯钛板硬模板剂,运用电化学阳极氧化法制备出了二氧化钛纳米管,并依次为根底合成阵列膜用于处置制浆造纸工业废水深化处置。同时调查了不同的合成条件(如氧化电压、反响时间、电解液浓度参数等)对二氧化钛纳米管微观构造和阵列膜废水深化处置的效果。结果标明,二氧化钛纳米管的长度随着氧化电压和反响时间增加而增加,结晶度随着煅烧温度和煅烧时间增加而增加。运用聚铝预絮凝处置过的制浆造纸废水为样品,比照不同结晶度、不同长度阵列膜对制浆造纸废水实施深度处置,结果标明结晶度越高、长度为1500nm的阵列膜深度处置效果最佳。赵金琴等人以外表修饰过的陶瓷管为载体,运用浸渍法制备出了氧化石墨烯薄膜。从扫描电镜的察看结果来看,制备出的石墨烯在陶瓷管载体外表成片状膜的构造,片层之间连续无故曾。运用该石墨烯资料模仿纸浆造纸废水脱盐处置,结果标明,该石墨烯膜膜通量最高可达4.26kg/m3,废水脱盐效果可达80%以上。连续处置废水24h后,资料膜的膜通量、处置效率没有明显降低。

         

          四、结语

         

          随着我国生态文化建立的逐渐推进,废水深度处置产业具有宏大的市场前景。我国科研技术机构,应当在开发新型膜资料、进步别离膜运用寿命和扛污染才能等方面继续强化开发研讨。

         


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