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科技助力造紙廢水變廢為寶

發布時間:2019年12月16日 16:26來源:化工儀器網編輯:人氣:857


  【包裝印刷產業網 熱點關注】造紙工業是制造各種紙張和紙板的工業部門,是一個與國民經濟發展和社會文明建設息息相關的重要產業。然而制漿造紙工藝過程中產生的廢水,包括制漿蒸煮廢液、洗滌廢水、漂白廢水與紙機白水等,其成分復雜,可生化性差,屬于較難處理的工業廢水,是我國主要的工業污染源之一。
 
  前段時間,一大型造紙廠在西北地區隨意排放造紙廢水,導致當地大片土地被污染,不僅給當地環境造成無法挽回的傷害,也給后續的治污工作帶來了不小的挑戰。除了污染土壤,造紙廢水對水體的污染也不容樂觀。由于造紙廢水含有大量的木質素、半纖維素、糖類和其他溶出物(殘堿、無機鹽、揮發酸、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,還會使生物的生理生化,群落結果以及體內組織發生變化,且易受各種有害微生物的侵襲,使水生生物的生物數量、質量下降。
 
  造紙廢水對環境危害如此之大,我國有關部門也出臺了有關政策對其進行管理,如2017年環境保護部組織制定了《造紙工業污染防治技術政策》,該項政策對于完善環境技術管理體系,指導污染防治,保障人體健康和生態安全,引導造紙行業綠色循環低碳發展意義深遠。
 
  當前,我國針對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。在治理方面,國內的造紙廠常用預處理方法進行,預處理工藝主要由格柵、篩網、纖維回收系統、調節水量及水質等工藝組成,可根據不同的造紙工業廢水水質采取不同的預處理手段,去除一部分污染物,凈化廢水水質,提升整個廢水處理系統的處理效果。
 
  此外,由于造紙廢水的SS、COD濃度較高,通常情況下,當廢水中SS被去除時,絕大部分非溶解性COD同時被去除,因此,造紙廢水處理要解決的主要問題是去除SS和COD。針對這兩種化學物質,主要采用氣浮或沉淀法、物化與生化處理相結合、污泥處置與綜合利用等方法進行處理。
 
  在回收利用方面,因為造紙廢水由黑液、打漿機廢水和造紙機廢水這三種廢水組成,因此對其進行回收利用主要是針對這三種廢水展開。關于黑液的回收利用,一般采用傳統堿回收法(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、穩定塘法、生物濾池法及A/O法等;造紙機廢水部分可用來稀釋紙漿(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,應送到回收裝置進行飼料回收。
 
  上述處理方法一定程度上緩解了造紙廢水帶來的環境污染問題,但是這些處理方法成本較高,工藝過程復雜,對于造紙企業來說負擔較重。為解決這些問題,科學家們一直在尋求更好的方法來處理造紙廢水。近日,山東農業大學楊越超教授課題組發現了造紙工藝廢液中含有類黃腐酸有機成分,并揭示了類黃腐酸化學結構及分子量與水稻促生長、抗逆作用的關系。相關成果發表在《環境科學與技術》上。
 
  越超教授課題組采用超過濾法,將造紙黑液中的復雜有機質按照分子量大小進行了分級,并通過高分辨率傅里葉變換離子回旋共振質譜,從分子水平上對造紙黑液中類黃腐酸的化學成分進行了研究。此外,該課題組還以鹽脅迫下水稻幼苗的生長狀況為響應指標,發現與天然黃腐酸相比,造紙黑液中類黃腐酸具有較少的芳香結構。
 
  在研究過程中,他們還發現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,而高分子量類黃腐酸則產生抑制作用,并認為類黃腐酸對水稻的促生抗逆作用與化學結構的關系大于與分子量的關系。這項研究發現對于作物耐鹽方面的研究以及造紙企業的轉型升級具有重要意義。
 
  綜上,不管是廢水治理工藝、回收利用工藝還是在廢水中發現可利用的物質,本質上都是我們在借助于科技的進步來努力尋求廢水的價值,并將其變廢為寶,既保護了環境也方便了我們人類自身。相信,隨著科學技術發展的日新月異,造紙廢水的利用率會有進一步地提升。
 
  資料來源參考:百度百科、科技日報
 
  原標題:科技助力造紙廢水變廢為寶

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