制槳造紙廢水處理新技術

何昕燃

摘要：近些年來人們對于生態環保相關工作內容有了越來越深入的認識，傳統造紙廢水處理技術污染較為嚴重，文章綜合分析制漿造紙廢水處理的相關技術，希望可以給有關從業人員以啟發。

關鍵詞：制漿造紙;處理技術;多相光催化

1、前言

多相光催化氧化技術是高級氧化技術，實際應用的過程中可以對于工業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，分析了制漿造紙廢水處理相關技術內容。

2、制漿造紙廢水

制漿造紙廢水作為我國工業廢水的主要來源之一，每年不僅向環境排放大量的COD，而且還會有有機氯化物等毒性物質排放。對這些毒性物質的去除越來越受到廣大科學工作者的關注。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，開辟了光催化技術在環保領域的應用前景。錛達綁0。光催化氧化技術作為廢水處理新技術對去除制漿造紙廢水的毒性效果顯著，發展前景可觀。

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，產生電子躍遷，價帶電子被激發到導帶，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，誘發光化學反應，具有光催化能力。多相光催化氧化技術主要有以下優點：其氧化作用是無可選擇性的，因而可使大多數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、光學性質都較穩定，而且可回收并易于得到。因此光催化氧化法比傳統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。），根據光催化劑的存在狀態可分為懸浮態的和固定態的光催化劑。與其他的半導體光催化劑相比，TiO。無毒，光化學性質穩定，光催化效果好，因而廣泛地受到材料學家和環境工作者的極大關注，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生較慢。就半導體催化劑來說，不同的廠家生產的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。目前有關有機污染物的光催化技術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構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，經簡單的流程，可以完全回收以完成蒸煮液循環使用。對制漿黑液和漂白介質的凈化研究，實驗證明，經過高溫熱處理后的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，結果表明，二氧化鈦能有效地催化CDDS，在室溫下，4h內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、結束語

近些年來人們對于光催化的基礎研究有了越來越深入的研究和應用，主體集中在環境保護相關方面，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故障檢測[C]//2019中國制漿造紙自動化技術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）