超聲波處理造紙黑液
來源:張家港市港威科凈電子有限公司 閱讀:3077 更新時間:2012-09-26 18:19目前黑液單獨處理的方法很多,各有所長。黑液單獨處理的方法有堿回收法、酸析木素法。SO2酸化全回收法和物化法。堿回收法不適宜中小紙廠,酸析法卻需要大量的硫酸,SO2酸化法木素回收率很低,廢水負荷仍然很高。超聲降解有機污染物,是近年來興起的一項新型水處理技術。
降解機理
造紙廢液中有機物主要是大分子難降解難揮發的有機物,常溫常壓下很難分解為小分子化合物。但是在超聲輻射過程中,造紙廢液中有機污染物可以被部分降解,有以下可能機理:(1)超聲空化產生的瞬間高溫高壓提供高能,使大分子被打斷成小分子;(2)空化泡表面層的水分子可形成超臨界水,超臨界水的高擴散性有利于反應速率的增加;(3)加入H2O2和FeSO4試劑后產生的強氧化功能的OH與有機污染物(RH)反應,是RH生成有機活性基團R,R容易被OH和H2O2氧化形成小分子有機物,此條件下的超聲降解是以本體溶液和空化泡液界面處得OH氧化反應為主;(4)Fenton反應產生的Fe3+有一定的絮凝作用,可以與造紙廢水中被OH和H2O2氧化成的小分子有機物發生絮凝沉淀。
超聲波餓空化作用是主要的因素。超聲波作用于黑液時,引起液體內部周期性的壓縮與膨脹,在壓縮區氣泡逐漸擴大,然后突然崩潰,在急速的空化崩潰過程中,空化泡中產生高溫高壓,空化泡周邊的液體形成局部強烈的激波,由此產生一系列的次級效應。這樣黑液中的木質素大分子受到力學及化學效應,受到沖擊破碎,亦可能導致凝聚和解聚。一部分木質素大分子凝聚在黑液中的細小纖維上,被厭氧活性污泥的膠團所吸附,亦降低了出水COD濃度。超聲波的沖擊破碎作用有可能使木素結構單元之間的連接鏈——醚鍵發生斷裂,使木質素網狀大分子變小,為微生物對其進一步降解創造了有利條件,而且鏈中小分子部分斷裂下來后易于酸化成揮發性脂肪酸,為微生物所利用最終轉化成CH4、CO2等。
超聲波輻射可以將造紙黑液中大分子有機污染物部分分解為小分子有機物,增加廢水的可降解性。超聲波作為生物預處理技術是有效的,并且可與其他前處理手段聯用,取得很好的經濟效益和環境效益。