_木质素絮凝剂的制备及处理造纸废水的研究

[基金项目]中国科学院知识创新工程领域前沿项目(K2006C2)第28卷第5期2008年5月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol.28No.5May,2008Studiesonthelignin-basedflocculantsynthesisanditsuseinthetreatmentofpapereffluentPengFuyong1,2,QiaoRuiping1,LuQingliang1,SunChenglin1(1.DalianInsitituteofChemicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Dalian116023,China;2.GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)木质素絮凝剂的制备及处理造纸废水的研究彭福勇1,2,乔瑞平1,卢庆亮1,孙承林1(1.中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023;2.中国科学院研究生院,北京100049)[摘要]以木质素﹑甲醛和双氰胺为主要原料采用正交实验合成了新型絮凝剂LDH,并将该絮凝剂单独和与聚合铝(PAC)复配应用于生化处理后的造纸废水。结果表明:单独使用LDH,在原水pH5～8,LDH投加质量浓度50～65mg/L时处理效果较好;PAC与LDH复配时,在pH7.49,PAC和LDH的投加质量浓度分别为400mg/L和5mg/L的时候,出水CODCr为84.88mg/L(去除率69.47%),色度为33.3倍(去除率为88.48%),出水水质达到了GB3544—2001规定的一级排放标准。[关键词]木质素;絮凝剂;脱色;造纸废水[中图分类号]X703.1[文献标识码]A[文章编号]1005-829X(2008)05-0024-04Abstract:Thenewflocculant(LDH)hasbeenpreparedwithlignin,dicyandiamideandformaldehydebyorthogonalmethod,andusedfortreatingthebiologicallytreatedpaper-makingwastewater.TheresultsshowthatwhenthedosageofsinglyusedLDHis50~60mg/LandthepHoftheoriginalwateris5~8,theoptimaltreatmenteffectisobtained.When400mg/LofPACand5mg/LofLDHaresynthesizedatpH=7.49,theeffluentCODCris84.88mg/L(itsremovalrateis69.47%)andchromais33.3times(itsremovalrateis88.48%).TheeffluentwaterqualityreachestherequirementsprescribedintheFirstClassDischargeStandard,GB3544—2001.Keywords:lignin;flocculant;decoloration;paper-makingwastewater造纸工业以植物纤维资源为主要原料,生产过程中产生大量高浓度废水,是对环境污染严重的行业之一。能否解决好我国造纸工业的水污染问题,不仅关系到造纸工业自身的生存与发展,也关系到我国生态环境质量的改善〔1,2〕。木质素是天然的芳香族化合物,是制浆造纸所用植物原料的主要成分之一,造纸废水固含物中大约有50%的木质素,所以木质素的开发利用不仅会使废水得到治理,而且通过资源化利用木质素,还会带来可观的经济效益〔3〕。木质素作为絮凝剂使用时存在平均分子质量偏低,活性吸附点少等问题,人们通过交联反应、缩合反应等方法改变木质素的空间构型、增大分子质量、引进具有絮凝性能的官能团,以改善木质素的絮凝性能〔4～6〕。笔者以木质素﹑甲醛和双氰胺为主要原料合成了新型絮凝剂LDH,该絮凝剂具有较高的脱色和脱CODCr的能力,生产成本低,是一种性能优良的脱色絮凝剂,具有良好的市场前景。1实验部分1.1实验用造纸废水本实验所用废水为采用物化和生化处理工艺进行处理后的废水,取自山东某大型木浆造纸企业。水样经检测CODCr为278mg/L,色度为289倍,pH为7.49。1.2试剂与仪器试剂:双氰胺﹑氯化铵和甲醛均是分析纯;木质素和聚铝(PAC)为工业级。24仪器:数显电动搅拌器,EUROSTARp.c.v,德国IKA;恒温磁力搅拌器,HJ-4B,江苏省金坛市医疗仪器厂;数控超级恒温槽,SC-15,宁波新芝生物科技有限公司;雷磁精密pH计,pHS-