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近年来,随着国民经济的突飞猛进,造纸业也得到了飞速发展。但是造纸过程中产生的废水排放量大、可生化性差、难处理,对自然环境带来了巨大的负面影响。目前,国家对造纸废水的排放标准日趋严格,现有的处理方法已经难以使出水达标,必须对其进行深度处理。膜技术已经在多个领域得到不同程度的应用,但膜污染现象一直是制约其广泛应用的一个瓶颈,因此,本论文利用反渗透、纳滤技术对漂白硫酸盐桉木浆造纸厂废水进行深度处理,并对膜污染机理进行初步分析,对于造纸废水深度处理技术的深入研究具有极大的促进作用。
利用微滤和反渗透技术深度处理某造纸厂二沉池出水,产水水质优良,电导率平均值为79.4μS/cm,TDS平均值为38.8mg/L,脱盐率和TDS去除率均达到98%,TOC平均值为1.4mmg/L,去除率达到98.6%,浊度平均值为0.1NTU,浊度和色度得到有效降低,各项指标表明微滤+反渗透对该造纸废水具有较好的去除效果。
利用微滤和纳滤技术深度处理某造纸厂二沉池出水,产水电导率平均值为3.55mS/cm,脱盐率为37.8%,TDS平均值为1729mg/L,TDS去除率为37.6%,TOC平均值为6.24mg/L,去除率为94%,浊度平均值为0.1NTU,浊度和色度得到有效降低。与反渗透出水水质对比可得到,纳滤技术的脱盐能力相对较差,而色度、浊度以及有机物去除能力与反渗透技术接近。
利用衰减全反射-傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)以及扫描电镜(SEM)等技术对反渗透膜以及纳滤膜的膜污染物进行分析,得到其污染物种类主要包括纤维素、磷酸三丁酯、邻苯二甲酸酯类物质以及铝盐、钙盐等无机垢,此外还含有少量苯环类物质。
分析认为,导致出现膜污染现象的原因包括有机污染、无机污染和物理堵塞三种。其中,有机污染是由于疏水基团吸附在膜表面,致使其亲水性降低而引起膜污染。无机污染是由于无机离子过饱和析出而引起膜污染。物理堵塞则是由于纤维素的自身特性,引起堵塞而导致膜污染。