造紙黑液治理技術(shù)最新進(jìn)展
造紙黑液的治理是解決整個(gè)造紙工業(yè)污染的關(guān)鍵，由于黑液中含有難生物降解的木質(zhì)素以及其它一些有毒物質(zhì)，使黑液的治理非常困難，成為世界性的難題。黑液的治理主要在于如何合理地處置木質(zhì)素。目前，國內(nèi)外對中小型草漿廠木質(zhì)素的治理，酸析法仍是主要手段，但不足之處非常明顯。處理木質(zhì)素，生物法應(yīng)作為最終出路。將酸析法與生物法相結(jié)合，有可能取得良好的治理效果。已有研究表明，白腐菌是現(xiàn)階段對木質(zhì)素及其衍生物降解最具有潛力的菌株，在堿性黑液中可以發(fā)揮產(chǎn)酸與降解的雙重功能，可用于造紙黑液的生物處理。我國年產(chǎn)紙量萬噸以下的小廠占工廠總數(shù)的95%左右，以非木纖維原料如稻草、麥草等生產(chǎn)的紙漿占總產(chǎn)量的70%以上。針對我國小廠過多，紙漿原料復(fù)雜的情況，大力推廣生物法以及解決生物法在黑液治理中的幾個(gè)關(guān)鍵難題，具有十分重大的意義?？梢灶A(yù)測，生物法將使造紙工業(yè)的污染得到根本性的治理。
近30年來，超臨界流體技術(shù)迅速發(fā)展，尤其是超臨界水技術(shù)是1998年開始自日本興起的一門高新技術(shù)，逐步地廣泛應(yīng)用于環(huán)境工程領(lǐng)域。超臨界水具有通常狀態(tài)下的水所沒有的特異性質(zhì)，與氧可以任意比例混合，從而提供了超臨界水氧化反應(yīng)的溶劑介質(zhì)。在廢水處理，特別是工業(yè)廢水、高濃度有機(jī)廢水、城市地下水中的難分解有害有機(jī)物、難分解有機(jī)固體廢棄物、污泥的處理等體現(xiàn)出卓越的優(yōu)點(diǎn)。此外，超臨界水技術(shù)具有節(jié)能、高效、選擇性可調(diào)等特點(diǎn)。目前，我國對該技術(shù)應(yīng)用于造紙黑液處理研究方面還未見報(bào)道。
造紙廠使用的蒸汽來自燃煤鍋爐，煤炭燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量粉塵和有害氣體，導(dǎo)致環(huán)境污染。超臨界鍋爐可顯著提高循環(huán)效率，降低燃料消耗，因而大大減少有害物質(zhì)的排放。另外，重金屬元素在普通鍋爐高溫燃燒后不會被分解，且在高溫下會揮發(fā)形成金屬蒸汽，煙道溫度降低時(shí)凝結(jié)形成亞微末顆粒，不易被除塵器捕獲，超臨界鍋爐可克服普通鍋爐重金屬污染環(huán)境的不足。目前國外超臨界鍋爐技術(shù)已進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，隨著我國對環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，加快研究和開發(fā)超臨界鍋爐是解決能源利用率低和環(huán)境污染嚴(yán)重的最現(xiàn)實(shí)和有效的途徑。造紙黑液作為一大公害長期存在，超臨界技術(shù)處理造紙黑液的研究將具有劃時(shí)代的意義。
超臨界水氧化技術(shù)處理有毒有機(jī)廢物是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，早在1982年Modell對DDT、二氯乙烯、聯(lián)苯等污染物進(jìn)行超臨界水實(shí)驗(yàn),證明這些有機(jī)物的去除率均大于99.9％，污染物分解也非常迅速，因而具有高效、均相反應(yīng)時(shí)間短，有毒物質(zhì)、廢水廢物的處理產(chǎn)物清潔等特點(diǎn),說明超臨界水氧化技術(shù)處理廢水是一種很有效的方法。造紙黑液中的有害成分主要為有機(jī)物(>65％)，超臨界水氧化技術(shù)是處理造紙廢水的一種最具優(yōu)勢的新方法，在超臨界水中溶解的氧氣與有機(jī)廢物發(fā)生反應(yīng)生成C02、H20和N2等無毒物質(zhì)，無需外界供熱并可利用氧化過程產(chǎn)生的能源，具有處理徹底、投資相對少、年操作維修費(fèi)用低、單位成本較低等優(yōu)點(diǎn)。作為一種新興的環(huán)保技術(shù)受到各國政府的廣泛重視，在歐、美、日等發(fā)達(dá)國家開展了深入研究，已有工業(yè)裝置投入運(yùn)行，成功地處理了造紙工業(yè)廢水，而我國對該技術(shù)的認(rèn)識遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，研究工作處于剛剛起步階段。
隨著高溫高壓技術(shù)的日臻完善和有關(guān)的熱力學(xué)及超臨界水化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)和機(jī)理方面的深入研究，超臨界水技術(shù)將不斷完善，超臨界水氧化處理造紙工業(yè)廢水的潛在能力將充分發(fā)揮，這顯然是很有希望的研究領(lǐng)域，它將給我國造紙工業(yè)帶來新的發(fā)展契機(jī)。
