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制浆造纸工业是与我国国民经济和社会事业发展关系密切的重要基础原材料产业,同时它也是水消耗密集型行业,产生大量含有污染物的废水,由于废水组分复杂、污染物浓度高、处理难度大等特点,使废水处理成为限制制浆造纸行业可持续发展的一个重要因素。本文着眼于引起制浆造纸工业废水中重要的污染源——木质素,研究木质素特征结构与废水污染负荷COD的关联性。首先建立了一种根据已知化学物质分子式中C,H和O原子的数量快速准确估算其有机污染负荷ThOD值的方法。研究结果表明有机化合物的ThOD与ln（C+H）/O之间存在良好的线性相关性,含氧量越高,ThOD越低,且芳香化合物较非芳香化合物难以被氧化。对有机物的实际CODCr值进行测定,发现实测CODCr与ThOD非常接近,相对误差均小于5%,加标回收实验进一步证明利用已知有机化合物分子式中C,H和O原子的数量可快速准确估算其有机污染负荷COD,为制浆造纸行业废水中芳香类有机物及木质素污染总量控制和设计提供重要理论依据。对不同来源木质素对COD的影响进行了定量研究。从桉木、红松和蔗渣蒸煮黑液中分别提取得到纯化木质素,并对木质素的结构进行了表征,发现红松木质素具有较好的热稳定性;桉木木质素具有较高的反应活性。桉木木质素主要以S型结构单元为主,含氧量较高为34.328%,重均分子量较低约为5493 Da,红松木质素以G型结构单元为主,含氧量为31.531%,重均分子量约为12062 Da,而蔗渣木质素以H型结构单元为主,含氧量为31.918%,重均分子量约为8849 Da。1kg桉木、红松和蔗渣木质素分别产生1.476kg、1.560kg和1.541kg的COD,木质素对废水COD产生较大影响。三种木质素的CODCr实际测量值均略低于理论值,氧化率约为85%,表明木质素的难彻底氧化性,为制浆造纸工业环境评价提供重要的基础理论数据。最后选取三种不同结构的木质素模型物及木质素进行二氧化氯漂白,探究其在漂白过程中特征结构的变化及其对COD的影响。发现S型结构的木质素活性更高,漂白效率更好,不同来源的木质素与二氧化氯反应后其废水的COD均明显增加,其中桉木木质素的漂后废水CODCr值最高。三种木质素经漂白后COD的降低率都仅在15%左右,表明二氧化氯无法彻底氧化降解木质素,绝大部分降解产物仍残留在漂白废液中,这将为制浆造纸行业清洁生产、废水治理技术和思路调整提供基础数据和参考。