超聲波處理造紙黑液
來源：張家港(gang)市港(gang)威科凈電子有限(xian)公司 閱(yue)讀：3107 更新時間：2012-09-26 18:19目前黑液(ye)單獨處理的方(fang)法(fa)(fa)很(hen)多，各有所長。黑液(ye)單獨處理的方(fang)法(fa)(fa)有堿(jian)回(hui)收(shou)法(fa)(fa)、酸(suan)析木(mu)素法(fa)(fa)。SO2酸(suan)化全回(hui)收(shou)法(fa)(fa)和物化法(fa)(fa)。堿(jian)回(hui)收(shou)法(fa)(fa)不適(shi)宜中小紙(zhi)廠，酸(suan)析法(fa)(fa)卻需(xu)要(yao)大量的硫酸(suan)，SO2酸(suan)化法(fa)(fa)木(mu)素回(hui)收(shou)率很(hen)低，廢水負(fu)荷仍然很(hen)高。超聲降解有機(ji)污(wu)染物，是近年來興起的一項(xiang)新型水處理技術(shu)。
降解機理
造(zao)紙(zhi)廢液(ye)中有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)主要是(shi)(shi)大分(fen)(fen)(fen)子(zi)難降(jiang)解難揮發的(de)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)，常溫常壓下(xia)很(hen)難分(fen)(fen)(fen)解為小分(fen)(fen)(fen)子(zi)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)。但(dan)是(shi)(shi)在超(chao)(chao)聲(sheng)輻射過程中，造(zao)紙(zhi)廢液(ye)中有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)可(ke)以被(bei)(bei)部分(fen)(fen)(fen)降(jiang)解，有(you)(you)以下(xia)可(ke)能機(ji)(ji)(ji)(ji)理(li)：（1）超(chao)(chao)聲(sheng)空(kong)(kong)化(hua)(hua)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)瞬間高(gao)溫高(gao)壓提供高(gao)能，使大分(fen)(fen)(fen)子(zi)被(bei)(bei)打(da)斷成(cheng)小分(fen)(fen)(fen)子(zi)；（2）空(kong)(kong)化(hua)(hua)泡表面(mian)層的(de)水(shui)(shui)分(fen)(fen)(fen)子(zi)可(ke)形成(cheng)超(chao)(chao)臨(lin)界(jie)水(shui)(shui)，超(chao)(chao)臨(lin)界(jie)水(shui)(shui)的(de)高(gao)擴散性(xing)有(you)(you)利于(yu)反(fan)應(ying)(ying)速率的(de)增加(jia)；（3）加(jia)入H2O2和(he)FeSO4試(shi)劑后(hou)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)強(qiang)氧(yang)化(hua)(hua)功能的(de)OH與有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)（RH）反(fan)應(ying)(ying)，是(shi)(shi)RH生(sheng)成(cheng)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)活性(xing)基(ji)團R，R容易被(bei)(bei)OH和(he)H2O2氧(yang)化(hua)(hua)形成(cheng)小分(fen)(fen)(fen)子(zi)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)，此條件下(xia)的(de)超(chao)(chao)聲(sheng)降(jiang)解是(shi)(shi)以本體溶(rong)液(ye)和(he)空(kong)(kong)化(hua)(hua)泡液(ye)界(jie)面(mian)處得OH氧(yang)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)為主；（4）Fenton反(fan)應(ying)(ying)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)Fe3+有(you)(you)一定的(de)絮凝作用，可(ke)以與造(zao)紙(zhi)廢水(shui)(shui)中被(bei)(bei)OH和(he)H2O2氧(yang)化(hua)(hua)成(cheng)的(de)小分(fen)(fen)(fen)子(zi)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)發生(sheng)絮凝沉淀。
超聲(sheng)波(bo)餓空(kong)化作(zuo)用(yong)是主要的(de)(de)(de)(de)因(yin)素。超聲(sheng)波(bo)作(zuo)用(yong)于黑液(ye)時(shi)，引起液(ye)體(ti)內部(bu)(bu)周期性(xing)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮與膨(peng)脹，在壓(ya)縮區氣泡逐漸擴(kuo)大(da)(da)，然(ran)后突然(ran)崩潰，在急(ji)速的(de)(de)(de)(de)空(kong)化崩潰過程中(zhong)(zhong)，空(kong)化泡中(zhong)(zhong)產生(sheng)(sheng)高溫高壓(ya)，空(kong)化泡周邊的(de)(de)(de)(de)液(ye)體(ti)形成局部(bu)(bu)強烈(lie)的(de)(de)(de)(de)激波(bo)，由此(ci)產生(sheng)(sheng)一(yi)(yi)系列(lie)的(de)(de)(de)(de)次級(ji)效應。這(zhe)樣(yang)黑液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)木質素大(da)(da)分子(zi)受(shou)到(dao)力學及化學效應，受(shou)到(dao)沖擊破碎，亦可能導致凝聚(ju)和解聚(ju)。一(yi)(yi)部(bu)(bu)分木質素大(da)(da)分子(zi)凝聚(ju)在黑液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)細小纖(xian)維上(shang)，被厭氧活性(xing)污泥的(de)(de)(de)(de)膠(jiao)團所(suo)吸附，亦降低了出水COD濃(nong)度。超聲(sheng)波(bo)的(de)(de)(de)(de)沖擊破碎作(zuo)用(yong)有可能使木素結構單元之間的(de)(de)(de)(de)連接鏈——醚鍵發生(sheng)(sheng)斷裂，使木質素網(wang)狀大(da)(da)分子(zi)變小，為微生(sheng)(sheng)物對其進(jin)一(yi)(yi)步(bu)降解創造(zao)了有利條件，而且鏈中(zhong)(zhong)小分子(zi)部(bu)(bu)分斷裂下(xia)來后易于酸(suan)化成揮發性(xing)脂(zhi)肪酸(suan)，為微生(sheng)(sheng)物所(suo)利用(yong)最終轉化成CH4、CO2等(deng)。
超聲波輻(fu)射可以(yi)將造紙黑液(ye)中大(da)分(fen)子有機(ji)污染物(wu)部分(fen)分(fen)解(jie)(jie)為(wei)小分(fen)子有機(ji)物(wu)，增加廢水的可降(jiang)解(jie)(jie)性(xing)。超聲波作(zuo)為(wei)生(sheng)物(wu)預處理(li)技(ji)術(shu)是有效的，并且(qie)可與其他前處理(li)手段(duan)聯(lian)用，取(qu)得很好的經濟效益和環(huan)境效益。
