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1.2吸附技术
吸附法是利用多孔性的固体物质,使废水中的一种或多种物质被吸附到固体表面而去除的方法,它可用于除臭及去除有机物、胶体、微生物及残氯等目的。其特点是处理效果好,CODCr可以降低到很低,设备简单,但吸附饱和后需要再生,操作不便且运行成本较高,一般作为混凝处理方法的后续处理手段。常用的吸附剂包括活性炭、活性焦、膨润土、硅藻精土等。活性炭对色度与CODCr的去除具有明显的效果,废水的脱色率一般在60%~90%,对CODCr的去除率可以在55%~75%,吨水的运行费用在1.5~2.5元。活性焦具有活性炭的吸附特点,生产成本不活性炭的50%。目前活性炭与活性焦吸附处理的工业运行实例相对较少。膨润土在国内目前仍以实验研究为主。硅藻精土对于SS、CODCr、色度、氮磷等同时具有较好的去除效果。目前在造纸废水处理上还未实际应用,但在广东、江苏、云南、贵州、广西、内蒙古等地城市废水处理中已经有一些工程实例并取得了良好效果,为造纸行业提供了可借鉴的经验。
1.3高级氧化技术
高级氧化技术又称深度氧化技术,泛指有大量羟基自由基(˙OH)参与的化学氧化过程。羟基自由基的氧化能力极强,其电位(2.80V)仅次于氟(2.87V),在处理过程中通过羟基自由基与有机化合物间的加合、取代、电子转移、断键、开环等作用,可使废水中难降解的大分子有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质,甚至直接分解成为CO2和H2O,达到无害化的目的。高级氧化技术包括了Fen-ton氧化法、光催化氧化法、电化学氧化技术、臭氧氧化法等,具有反应速度快、处理效率高、对有毒污染物破坏彻底、无二次污染、适用范围广、易操作等优点。目前行业内实际应用的主要是Fenton氧化法。
1.3.1Fenton氧化法
Fenton技术是采用Fe2+与H2O2反应体系氧化多种有机物,Fenton氧化过程实际上是极为复杂的,其实质就是羟基自由基与有机物进行一系列反应,各反应之间相互作用与影响。由于Fenton技术能够非常有效地去除造纸废水中的色度和CODCr,近些年在我国造纸企业中出现了较多的实际工程,包括传统Fenton氧化工艺以及Fenton流化床处理工艺。Fenton氧化工艺首先对进水的pH值进行调节,使pH值降低到3~4以更好发挥Fenton试剂的作用,随后通过足够的停留时间来完成氧化反应,反应后的出水要将pH值回调到6.0~6.5左右,进一步通过后续沉淀过程进行泥水分离,从而实现废水净化过程。由于要多次对废水的pH值调节,其酸碱的消耗量较大,并对与废水接触的构筑物与管道设备的防腐蚀要求程度高,因此其建设成本与处理成本较高。不同浆纸类型生产企业实际运行案例中,吨水处理成本在1.5~5.0元,甚至会更高,目前实际建设的项目吨水投资成本大约在500~1000元,部分采用Fenton氧化法处理技术企业的运行数据见表2。
由表2可见,Fenton氧化法用于造纸废水的深度处理,对CODCr具有较高的去除效率,虽然运行成本与投资费用较高,可以真正满足GB3544—2008排放标准的要求,是一种较为可靠与实用的技术措施。近两年来这种技术在国内的普及应用非常迅速,除了表中所述企业外,山东华泰纸业、安徽华泰林浆纸项目、广西博冠纸业、无锡荣成纸业、云南昌宁建星纸业、山东太阳纸业、赣州华劲纸业、广西华劲纸业、敦信纸业、联盛纸业(龙海)等多家企业都已运行或在建Fenton氧化法处理工程。
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