含 氯漂白 废水 在厌氧过程中脱氯机理的研究

研究简报�文章编号:0253�2468(2000)�06�0801�03���中图分类号:X131.2���文献标识码:A含氯漂白废水在厌氧过程中脱氯机理的研究陈元彩,肖�锦,詹怀宇,王�杰�(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广州�510640)摘要:厌氧法能有效地去除废水中的氯代有机物,通过GC�MS测试漂白废水厌氧处理过程中污染物组分的变化证实了厌氧过程中还原脱氯机制,而废水厌氧过程中产生的硫化物和pH值对厌氧过程中氯代有机物脱氯的影响,则证实厌氧过程中还存在亲核取代和碱性水解非生物脱氯机制.关键词:厌氧;漂白废水;脱氯机理StudyonthedechlorinationmechanismduringanaerobictreatmentofpulpbleacheryeffluentCHENYuancai,XAOJin,ZHANHuaiyu,WANGJie�(StateKeyLaboratoryofPulp&PaperEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640)Abstr0act:ReductivedechlorinationmechanismswasconfirmedthroughGC�MSanalysisduringanaerobictreatmentofpulpbleacheryeffluent.TheinfluenceofsulfidebiologicallyproducedandpHonthedechlorinationrevealedthatnucleophilicsubstitutionandalkalinehydrolysiswerealsononbiologicalmechanism.Keywords:pulpbleacheryeffluents;anaerobictreatment;dechlorinationmechanism收稿日期:1999�09�03;修订日期:2000�03�13资助项目:教育部重点科研项目(编号99�284)作者简介:陈元彩(1967�),女,工程师(博士)目前已确定50种据认为可影响内分泌系统的化学物质,其中约有一半是氯化物(如二恶英和多氯联苯等),这些与生物激素结构相似的化学物质摄入人体后,会破坏生物的激素平衡,导致内分泌紊乱,严重的还会导致发育与生殖功能出现异常.而纸浆含氯漂白废水由于含有大量氯代有机物,随着人们对水环境的重视及对有毒物在生物体内富集的认识,它带来的污染越来越引起了人们广泛的关注.近年来国外对漂白废水中氯代有机物的排放控制也越来越严格,瑞典计划到2000年达到0.5kg/t(浆),2005年达到0.1kg/t(浆),在BritishColumbia及Ontario甚至不允许AOX的排放.在我国制浆造纸行业废水排入标准(GB3544�92)中规定AOX少于1.5kg/t(浆).大量的研究结果表明[1-2]厌氧法能有效地去除废水中的氯代有机物.然而人们通常认为还原脱氯是厌氧过程中唯一的脱氯机理,其理由为氯代芳香族化合物中氯原子具有强烈的吸电子性,使有芳环上电子云密度降低,在厌氧条件下,环境的氧化还原电位较低,电子云密度较低的有机物在酶催化下,易受到还原剂的亲核攻击,发生氯原子的亲核取代.然而漂白废水中除了氯代芳香族化合物外还存在其它氯代有机物,因而在漂白废水的厌氧处理过程中,很可能存在其它的脱氯机理.1�实验材料及方法1.1�废水水质及分析方法第20卷第6期2000年11月环�境�科�学�学�报ACTASCIENTIAECIRCUMSTANTIAEVol.20,No.6Nov.,2000实验用水取自江门甘化厂甘芒竹浆混合浆CEH漂白废水,其水质见文献[3].pH用上海产pHS-3C型酸度计测量;浊度用光电式浊度仪测定;用标准重铬酸钾法测定CODCr;用Schoniger燃烧法[4]和银量法测AOX;色度:废水经0.45�m滤膜过滤后,用752型紫外分光光度计按CPPA标准法测定;超滤用日本密滤膜公司生产的PelliconCasstte!高容量盒式超滤装置,废水经0.45�m滤膜过滤后,再经滤膜孔径为1kD的膜包超滤,工作压力1.8MPa;气相色谱质谱条件:机型HP5890�5972,色谱柱:HP�5,柱头压:70KPa,He流速:1mL/min不分流进样,升温条件:80∀保留5min,以4∀/min升至290∀,保留30min,电离方式:EI50eV,电子倍增器电压1500V,扫描范围:50�550amu,检索谱库WILEY库.1.2�实验方法厌氧批处理实验:废水的厌氧实验在自制的混合式厌氧反应装置中进行,采用批量试验的方法,其中厌氧反应瓶和集气瓶容积都为150mL,瓶口用橡