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磁性树脂在制浆造纸废水深度处理中的应用研究

史小雪  
【摘要】:本论文对河南某大型制浆造纸企业二沉池出水(生化尾水,未经消毒)中溶解性有机物(DOM)进行了浓缩富集,通过不同孔径的超滤/纳滤膜切割尾水中有机物,得到五种不同分子量的DOM组分(10000Da,2000-10000Da,1000-2000Da,300-1000Da,300Da)分别占总DOC总量的15.9%,14.1%,35.4%,13.6%和21%。分析表明,DOM的多项性质与其分子量特征高度相关:SUVA (UV254/DOC)值随分子量的增大而增大,其在光谱465cm-1及665cm-1处的吸收比值随分子量的增大而增大。按其在不同树脂上的吸附特性将其分为疏水性有机酸(hydrophobic acid, HPO-A),疏水性中性有机物(hydrophobic neutral, HPO-N),过渡亲水性有机酸(transphilic acid, TPI-A),过渡亲水性中性有机物(transphilic neutral, TPI-N)和亲水性有机物(hydrophilic fraction, HPI)等五部分,分别占总DOC总量的22.1%,16.2%,14.5%,24%和23.2%。 综合考察离子交换树脂吸附容量、吸附速率及脱附效率等因素,筛选出对DOM去除速率较快、脱附效率高的新型磁性丙烯酸系强碱离子交换树脂(即NDMP)作为生化尾水深度处理的吸附剂。研究表明,在pH为6.5-8范围内,有利于树脂对DOM的吸附。动态吸附实验表明,NDMP树脂对DOM的吸附性能在连续吸附600BV生化尾水后下降,在100BV时去除效果最好,且出水稳定。不同脱附剂对饱和NDMP树脂脱附再生的效率差异较大,考虑实际工程操作因素,10% NaCl混合0.1%NaOH溶液效果最佳。通过对有机和无机絮凝剂的筛选,无机絮凝剂与有机高分子相比对生化尾水DOM去处率较低,絮凝剂可去除DOM中大分子有机质,分子量越大,去除率越高;混凝沉淀可延长NDMP树脂的脱附周期,生化尾水集成工艺的DOM去除率相比直接吸附去除率提高了20%。


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