【摘 要】
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制浆造纸工业用水量大,在淡水资源日趋短缺的形势下研究开发造纸废水深度处理与回用技术具有重要意义。针对造纸废水电导率（Electric Conductivity,简称EC）和色度高,且含有一定量的悬浮物和难生物降解有机物等特点,本论文采用催化臭氧氧化结合无机膜处理的技术途径,优化了处理的工艺条件并探讨了处理效果。首先,对来自造纸厂的二级生物处理出水（Secondary Biological Effl
【基金项目】
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广州市科技计划项目（No.202002030157）； 山东省重点研发计划项目（No.2019JZZY010501）；
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制浆造纸工业用水量大,在淡水资源日趋短缺的形势下研究开发造纸废水深度处理与回用技术具有重要意义。针对造纸废水电导率（Electric Conductivity,简称EC）和色度高,且含有一定量的悬浮物和难生物降解有机物等特点,本论文采用催化臭氧氧化结合无机膜处理的技术途径,优化了处理的工艺条件并探讨了处理效果。首先,对来自造纸厂的二级生物处理出水（Secondary Biological Effluent,简称SBE）进行水质基本特性分析。再采用傅里叶红外光谱仪（FT-IR）和气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析了SBE中有机物的组成,通过离子色谱和原子吸收光谱对SBE中所含各离子的含量进行检测。结果表明:SBE呈弱碱性,色度、化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,简称CODCr)、EC值较高;有机物种类较少,主要是烷烃类、酯类、酮类、胺类及有机酸类化合物;SBE中含有大量阴阳离子使得水样的EC值较高。其次,优化了臭氧氧化法处理SBE的工艺条件,通过控制变量法,得出最优臭氧氧化工艺:臭氧发生量为3 g/h,反应时间为40 min,反应温度为40℃,p H值为原废水p H值,废水循环速率为500 m L/min,此工艺条件下可使SBE的色度降至5 C.U.以下,CODCr去除率为86.9%。最后,为进一步发挥臭氧的作用,采用木质素磺酸钠基掺氮活性炭（SL-AC）为载体、不同金属硝酸盐为前驱体制备催化剂处理SBE,再用氧化石墨烯（Graphene Oxide,简称GO）悬浮液为原料制备了GO膜处理催化臭氧氧化出水。通过五因素四水平正交实验法得到的催化剂载体最优制备工艺条件为:炭化温度为350℃,浸渍比为1.0:1.5,活化温度为850℃,尿素作为氮源,SL-AC与尿素的质量比为1.0:1.0。以最佳制备水平下的SL-AC为载体,制得十种单金属催化剂,得出锌基催化剂/臭氧（Zn@SL-AC/O3）体系处理效果最好、制备成本较低、可重复使用效果、稳定性好。结果表明:SBE中CODCr去除率达95%以上、色度值接近于0 C.U.;通过GC-MS检测可知,其中的有机物基本去除干净;EC值由2060μS/cm降为1555μS/cm,去除率为24.5%。
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