制漿廢水生物處理過程中色度變化的研究.pdf

1、制漿廢水主要由兩部分組成,一部分來源于洗漿工段所產(chǎn)生的廢水,這部分廢水含有大量有機物,占制漿廢水有機物含量的70％～80％,其主要成分是芳香族化合物、纖維素以及半纖維素等。另一部分廢水來源于漂白工段的漂白廢水,廢水含有大量含氯有機物。工程實踐中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)制漿廢水在厭氧處理后色度加深,本課題針對此現(xiàn)象展開研究。研究總體分為兩部分,第一部分快速啟動IC厭氧反應(yīng)器,第二部分研究制漿廢水色度來源以及厭氧處理后色度加深的原因。
　　 實驗用

2、堿法草漿黑液配制的制漿廢水對IC厭氧反應(yīng)器進行啟動,旨在探索IC厭氧反應(yīng)器的快速啟動規(guī)律,縮減IC厭氧反應(yīng)器啟動時間。IC厭氧反應(yīng)器經(jīng)過26天的運行啟動成功。進水COD濃度穩(wěn)定在8000mg/L左右,水力停留時間(HRT)縮減到8h,容積負荷達到24.6kg/(m3·d),產(chǎn)氣量13500mL/d,可降解性COD的去除率穩(wěn)定在65％左右。依據(jù)運行結(jié)果把啟動過程分為啟動階段、負荷快速提升階段和穩(wěn)定階段三個階段。實驗采用先慢后快的措施提高容

3、積負荷,前15天容積負荷提高較慢,在16～21天,容積負荷由12.4kg/(m3·d)提升到24.37 kg/(m3·d),增加了兩倍。IC厭氧反應(yīng)器出水SS的變化主要受產(chǎn)氣量與水力上升流速影響,前期產(chǎn)氣量影響較大,后期水力上升流速影響較大。進水pH可放寬到5.6～9.0之間,出水基本穩(wěn)定在7.0～8.0之間,處理效果良好。
　　 采用加拿大制漿造紙協(xié)會(CPPA)制定的制漿造紙廢水色度測定標(biāo)準(zhǔn)對制漿廢水色度進行測定,結(jié)果表明制

4、漿廢水通過厭氧處理色度出現(xiàn)加深的現(xiàn)象,與工程實踐中所遇到的現(xiàn)象一致。實驗采用膜過濾、酸析法將制漿廢水中的成分分為木素、顆粒物、酸析濾液三種組分。并測定制漿廢水處理前后木素、顆粒物、酸析濾液三種組分對廢水的色度貢獻值,結(jié)果顯示,制漿造紙廢水中的色度主要來源于木素、顆粒物。
　　 實驗分別針對制漿廢水厭氧處理前后廢水中木素、顆粒物、酸析濾液三種組分進行研究,探索制漿廢水色度加深的原因,實驗結(jié)果如下:
　　 (1)實驗采用Lu

5、ndguist液-液萃取法對木素進行了純化。采用GPC、FTIR、紫外視差對進出水中木素的分子量、發(fā)色基團以及助色基團進行了測定,結(jié)果表明厭氧處理后木素中的酚羥基、共軛羰基、甲氧基助色基團,醌類發(fā)色基團含量出現(xiàn)升高。這可能是由于低聚合度木素在厭氧處理過程中得到了部分降解,產(chǎn)生了新的酚羥基、共軛羰基、甲氧基、醌類等;高聚合度木素因分子量過大難以生物降解,木素分子中裸露在外的一些有機官能團被發(fā)色基團或者助色基團所取代,導(dǎo)致木素中酚羥基、共軛

6、羰基、甲氧基、醌類的含量增加,木素色度在厭氧處理后增加。
　　 (2)對制漿廢水中顆粒物的色度貢獻值進行分析,結(jié)果表明:厭氧處理后廢水中顆粒物對色度的貢獻值大于處理前,厭氧處理后廢水中顆粒物較處理前增多、粒徑變小,使顆粒物對光的散射加強,厭氧處理后色度增加。
　　 (3)實驗采用UV、GC/MS對酸析濾液中的有機物進行分析,結(jié)果表明:酸析濾液中有機物主要成分為芳香烴類、烷烴類、有機酸類、酮類和脂類物質(zhì)。其中有機酸類、分子

7、量小的烷烴類通過厭氧處理得到較好的降解;分子量大的烷烴類難以生物降解;含有苯環(huán)的有機物出現(xiàn)向分子量小的苯類轉(zhuǎn)化的趨勢。酸析濾液中的發(fā)色有機物通過厭氧處理發(fā)生部分降解,其發(fā)色有機物的種類和含量都出現(xiàn)了減少,酸析濾液中的有機物不是制漿廢水厭氧處理后色度增加的原因。
　　 綜上所述,制漿廢水厭氧處理后色度增加的原因,(1)厭氧處理過程中木素的發(fā)色基團(醌類)、助色基團(酚羥基、甲氧基、共軛羰基)含量增加;(2)厭氧出水中顆粒物增多,粒