朱慧霞 姚雙全 陳仰美 李新宇 聶雙喜 覃程榮,*

(1.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院,廣西南寧,530004；2.廣西清潔化制漿造紙與污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧,530004)

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綜 述

ECF漂白過(guò)程中AOX減量技術(shù)研究進(jìn)展

朱慧霞1,2姚雙全1,2陳仰美1,2李新宇1,2聶雙喜1,2覃程榮1,2,*

(1.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院,廣西南寧,530004；2.廣西清潔化制漿造紙與污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧,530004)

對(duì)紙漿漂白過(guò)程中可吸附有機(jī)鹵素(AOX)減量技術(shù)的研究背景與國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了論述；并通過(guò)調(diào)查ECF漂白過(guò)程中AOX減量技術(shù)的研究進(jìn)展,對(duì)AOX相關(guān)減量技術(shù)做出如下概括：①優(yōu)化工藝；通過(guò)調(diào)整漂白工序減少含氯漂劑的用量,從而減少AOX的生成量。②添加化學(xué)助劑；通過(guò)添加H2O2或添加含硫基、氮基等助劑抑制AOX產(chǎn)生。③漂前預(yù)處理；紙漿漂白之前采用熱水預(yù)抽提、酸堿預(yù)處理以及生物酶預(yù)處理等方法處理紙漿,減少紙漿中的木素和半纖維素含量,從而降低AOX生成量。

ECF；AOX；工藝優(yōu)化；化學(xué)助劑；預(yù)處理

1 AOX減量技術(shù)研究的背景

美國(guó)環(huán)保局提出的129種優(yōu)控污染物種中,有機(jī)鹵化物約占60%。以可吸附有機(jī)鹵化物(AOX)表征的有機(jī)鹵化物已被納入國(guó)際水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的控制指標(biāo)[1]。有機(jī)鹵化物具有致癌和致突變性,通常不存在于天然水體中,是人為污染的標(biāo)志[2]。這些污染物不易通過(guò)生化與非生化處理降解[3-5]。制漿造紙過(guò)程的有機(jī)污染物主要來(lái)源于漂白工段。目前,制漿造紙企業(yè)多采用以二氧化氯(ClO2)為主的無(wú)元素氯(ECF)漂白技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的統(tǒng)一。雖然ECF漂白可大幅減少AOX的產(chǎn)生量,但由于AOX具有持久性/長(zhǎng)期殘留性、生物蓄積性、高毒性等特征,因而排放到自然環(huán)境中的AOX總量在不斷積累,對(duì)環(huán)境威脅不斷增大[6-7]。

如何認(rèn)識(shí)和治理AOX已成為各國(guó)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。2008年，國(guó)家環(huán)保部頒布的《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中,AOX為強(qiáng)制指標(biāo)之一,規(guī)定新建制漿企業(yè)廢水排放量不得高于50 t/t漿,廢水中AOX濃度不得高于12 mg/L[8]。從全球發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,瑞典已將AOX排放限值定為0.1 kg/t漿,足以證明控制AOX的重要性,我國(guó)的AOX排放限值也有逐步降低的趨勢(shì)。

在我國(guó),目前絕大部分非木漿漂白仍采用傳統(tǒng)的氯化-堿抽提-次氯酸鹽(CEH)三段漂白或改良的CEH漂白工藝。傳統(tǒng)的CEH漂白廢水污染負(fù)荷較高，這是由于氯氣(Cl2)與木素的反應(yīng)主要是形成多氯酚的取代反應(yīng),氯化過(guò)程中約有10%的有效氯轉(zhuǎn)化為有機(jī)氯,成為產(chǎn)生AOX的主要來(lái)源。這些有機(jī)氯80%溶于漂白廢水,20%存在于紙漿中[9]。而ECF漂白時(shí)的反應(yīng)主要是氧化反應(yīng),使木素大分子慢慢被降解[10]。按照國(guó)家造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策及國(guó)家環(huán)保政策,傳統(tǒng)漂白工藝進(jìn)行技術(shù)改造或升級(jí)勢(shì)在必行。ECF漂白具有良好的脫木素選擇性,可以避免引起纖維素和半纖維素的嚴(yán)重降解,還可大幅度減少排放廢水的污染負(fù)荷。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家90%以上的化學(xué)漿生產(chǎn)采用以ClO2漂白為主的ECF漂白技術(shù),實(shí)踐已經(jīng)證明了ECF漂白技術(shù)是造紙工業(yè)發(fā)展的正確選擇。高仿等人[11]的研究也證明，ECF漂白廢水污染負(fù)荷比CEH漂白廢水低得多,其中AOX的含量?jī)H為CEH漂白廢水的1/7。雖然以ClO2漂白技術(shù)為主的漂白工藝比傳統(tǒng)的以氯氣漂白技術(shù)為主的漂白工藝使AOX減少75%～85%,但是,AOX濃度仍處在新的排放標(biāo)準(zhǔn)(12 mg/L)的邊緣,生產(chǎn)波動(dòng)可能會(huì)引起排放不達(dá)標(biāo)的危險(xiǎn)[7,12]。因此,開(kāi)展ECF漂白過(guò)程中AOX減量技術(shù)的研究,了解ECF漂白過(guò)程AOX形成機(jī)理,尋求減少AOX生成量的有效途徑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值。

2 AOX減量技術(shù)的研究現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)紙漿漂白過(guò)程中AOX的研究主要集中在了解AOX如何生成,掌握AOX的生成機(jī)理,從源頭上減少AOX的生成量。研究者普遍認(rèn)為，未漂漿中的殘余木素是AOX的主要來(lái)源,并對(duì)ClO2與木素反應(yīng)生成AOX的機(jī)理進(jìn)行了研究。

鑒于紙漿中殘余木素對(duì)含氯漂白時(shí)AOX的生成量的貢獻(xiàn),學(xué)者們提出了采用深度脫木素技術(shù)以降低漂白前紙漿的木素含量。其中，氧脫木素技術(shù)被認(rèn)為是除了蒸煮脫木素外最簡(jiǎn)單、效率最高的脫木素方法,能夠有效地把蒸煮和漂白結(jié)合起來(lái)[13-14]。同時(shí),氧脫木素也被認(rèn)為是降低化學(xué)漿漂白污染的最有效手段,能夠去除約40%～60%的蒸煮后殘余木素,并且通過(guò)逆流洗滌將溶出的木素送往堿回收工序,因此氧脫木素段后紙漿的漂白有機(jī)物排放量較低,氯耗量和含氯有機(jī)污染物的排放量也較低,從而有效減少了漂白過(guò)程中AOX的生成量[14-15]。紙漿中半纖維素對(duì)AOX的生成也有影響,當(dāng)前研究較多的半纖維素預(yù)提取技術(shù)就是為了減少未漂漿中半纖維素含量,以提高漂白效率,減少漂白廢水AOX污染負(fù)荷。

2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外對(duì)AOX的研究開(kāi)始較早,并在AOX的生成機(jī)理和減量技術(shù)方面取得了一定的成就。尤其是對(duì)ECF漂白過(guò)程中AOX的產(chǎn)生和減量技術(shù)研究較多。2000年,Joncourt M等人[16]提出，AOX產(chǎn)生的主要原因是漂白過(guò)程中ClO2和木素反應(yīng)生產(chǎn)次氯酸(HClO),并通過(guò)在漂白過(guò)程中添加二甲基亞砜和堿性化合物等工藝驗(yàn)證了此猜想。Gonzalez P等人[17]利用智利松和未漂硫酸鹽桉木漿研究了AOX產(chǎn)生量與Cl2、ClO2用量之間的關(guān)系；結(jié)果表明，AOX的生成量受紙漿中木素含量的影響較大,并且以此推導(dǎo)出了AOX產(chǎn)生量與Cl2、ClO2用量之間的關(guān)系式。Bj?rklund M等人[18]研究了樺木漿ECF漂白過(guò)程中AOX和次氯酸根的生成并指出，第一段ECF漂白(D0)過(guò)程中結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的AOX生成與紙漿中己烯糖醛酸的含量關(guān)系較大,而結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的AOX生成則與紙漿中Klason木素含量有關(guān),為后續(xù)AOX的減量技術(shù)提供了理論依據(jù)。Lehtimaa T等人[19]通過(guò)對(duì)樺木漿的研究證明了漂白過(guò)程中AOX的生成與紙漿中木素含量有較大關(guān)系,并且指出，在ECF漂白過(guò)程中,AOX的生成主要集中在D0段。Lohner S等人[20]證明，超聲處理可以影響AOX的生成,AOX的生成量受超聲頻率、pH值和氯離子濃度的影響。Gangwar A等人[21]采用生物酶處理漂白漿,并指出，最佳的處理順序能夠有效地提高紙漿性能,很大程度上降低污染負(fù)荷,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)使漂白廢水中AOX的生成量降低了32%。

Deshmukh N等人[5]利用上流式厭氧反應(yīng)器對(duì)紙漿漂白廢水進(jìn)行處理,通過(guò)向廢水中添加不同濃度和作用的電子供體(醋酸鹽和葡萄糖溶液)并在反應(yīng)器中處理20天,結(jié)果顯示，分別添加醋酸鹽、葡萄糖溶液和醋酸鹽/葡萄糖共同體可使AOX的降解率提高到90.7%、90.3%和93.0%,顯著提高AOX的可生物降解性。Ugurlu M等人[22]采用TiO2作為催化劑,利用UV/TiO2/H2O2體系處理硫酸鹽漿廠的漂白廢水,與單純使用UV/H2O2體系相比,UV/TiO2/H2O2體系處理后廢水中的AOX去除率顯著提高。Luyten J等人[23]利用化學(xué)和生物氧化相結(jié)合的方式處理氯化有機(jī)物含量相對(duì)較高的工業(yè)廢水,結(jié)果表明，此方式對(duì)AOX的降解具有更好的選擇性。

2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

參照國(guó)外控制漂白廢水中AOX的成功經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國(guó)清潔漂白技術(shù)的發(fā)展以及國(guó)內(nèi)造紙企業(yè)的承受能力,我國(guó)已開(kāi)始強(qiáng)制控制AOX的排放量。

目前，國(guó)內(nèi)研究者對(duì)木漿和非木漿ECF漂白過(guò)程中產(chǎn)生的AOX都有研究。田英姿等人[24]對(duì)不同紙漿廠漂白廢水中的AOX進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示,ECF漂白方法對(duì)減少AOX的生成量具有較大作用。張升友等人[25-26]對(duì)桉木漿及麥草漿的蒸煮和漂白過(guò)程中AOX的來(lái)源及去向、影響因素做了研究,結(jié)果顯示,桉木漿OD0ED1D2漂白過(guò)程中,AOX主要在D0段產(chǎn)生,在D1和D2段也有產(chǎn)生；麥草漿DEP漂白過(guò)程中，AOX主要在D段產(chǎn)生,經(jīng)過(guò)E、P兩段漂白后,漂白廢水中的AOX含量可以控制在規(guī)定值(0.72 kg/t漿)以內(nèi)。何水淋等人[27]進(jìn)行了蔗渣漿全無(wú)氯漂白(OpQPo)實(shí)驗(yàn),未漂蔗渣漿經(jīng)強(qiáng)化氧脫木素后再進(jìn)行漂白,紙漿性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的CEH漂白漿,并且漂白過(guò)程中不產(chǎn)生AOX。Nie S等人[28]利用1-(3,4-二甲氧基苯基)乙醇作為木素模擬物并與ClO2反應(yīng),研究了蔗渣漿ClO2漂白過(guò)程中AOX產(chǎn)生的機(jī)理,并由此得出了蔗渣漿ClO2漂白過(guò)程AOX生成的動(dòng)力學(xué)模型。

李友明[29]提出了木素源轉(zhuǎn)移理論,指出目前人們對(duì)AOX的認(rèn)識(shí)局限于“來(lái)源于紙漿中木素(固相殘余木素)和漂白有效氯用量”的層面,希望通過(guò)降低紙漿中木素含量和有效氯用量來(lái)減少AOX的生成量,而忽略了溶解在黑液中的木素對(duì)AOX生成量的影響。制漿過(guò)程中，90%～95%的木素溶解在黑液中,由于原料類型、黑液提取技術(shù)以及設(shè)備的限制,致使黑液不能完全被提取而進(jìn)入堿回收工段,未被提取的黑液隨著紙漿進(jìn)入漂白段,溶解在黑液中的木素分子質(zhì)量較小,這部分木素或許是含氯漂白中AOX的主要來(lái)源[29]。

2.3 主要研究方向

2.3.1 優(yōu)化工藝對(duì)AOX生成量的影響

1993年，Mendiratta S等人[30]提出，利用ClO2氣流漂白高濃未漂硫酸鹽漿可作為減少AOX生成量的一種手段。Parthasarathy V等人[31]在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了氣相ClO2脫木素實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示,與傳統(tǒng)的脫木素方法相比,氣相ClO2漂白更為有效,紙漿達(dá)到相同白度時(shí),消耗的ClO2量減少,從而達(dá)到減少AOX生成量的目的?？s短D0段漂白時(shí)間也是減少AOX的一項(xiàng)技術(shù)。根據(jù)D0段漂白動(dòng)力學(xué)的研究可知,漂白初期存在一個(gè)非常迅速的脫木素階段,研究表明，D0段漂白1 min時(shí)(卡伯因子0.25)的木素脫除量是漂白30 min時(shí)木素脫除量的84%，但AOX生成量是漂白30 min時(shí)AOX生成量的42%[32]。

蒲云橋等人[33]采用OD0ED1D2漂序進(jìn)行了南方濕地松改良硫酸鹽漿和常規(guī)硫酸鹽漿ECF漂白的研究,結(jié)果表明,與常規(guī)硫酸鹽漿漂白相比,改良硫酸鹽漿ECF漂白在其他工藝條件相同、NaOH用量較少時(shí)的木素脫除率較高,同時(shí)ClO2用量降低,并且漂白廢水中AOX生成量也相應(yīng)降低。

另外,在ClO2漂白過(guò)程中,通過(guò)在ClO2段采用較低的漿濃、取消ClO2段和堿抽提段之間的洗滌、在D0段采用pH值變動(dòng)措施(開(kāi)始時(shí)用低pH值2～4,最后用高pH值8～9)等改良工藝都能達(dá)到減少ClO2漂白時(shí)AOX生成量的效果[34]。

2.3.2 添加化學(xué)助劑對(duì)AOX生成量的影響

ClO2漂白過(guò)程中,90%以上有機(jī)氯化物是由ClO2轉(zhuǎn)化成的HClO與木素反應(yīng)生成的[35]。有研究者認(rèn)為,在ClO2漂白段添加H2O2可在保證紙漿同等白度的情況下減少ClO2用量以及AOX的生成量,其主要原因：一方面是ClO2與H2O2反應(yīng)生成亞氯酸，其對(duì)HClO的去除有幫助；另一方面H2O2本身也能與HClO反應(yīng)。另外,添加H2O2可以去除ClO2漂液中的Cl2,這也是減少AOX生成量的重要原因。還有研究表明,ClO2溶液漂白硫酸鹽漿時(shí),向D0段添加H2O2可使漂白廢水中AOX的含量減少25%,采用該方法處理氧脫木素漿,可以減少漂白廢水中10%～24%的AOX,而紙漿卡伯值變化不大[34，36]。

含硫基助劑對(duì)漂白過(guò)程中AOX生成的作用研究是助劑抑制AOX生成的熱點(diǎn)。鄧仲斌[37]研究了添加Na2S對(duì)蔗渣漿D0EpD1漂白及廢水中AOX含量的影響；結(jié)果表明,Na2S用量為2%時(shí)，漂白廢水中AOX的含量降低20%,但紙漿白度與不加Na2S相比降低了6.34%。由此可見(jiàn),利用Na2S降低漂白廢水中AOX的含量還需探究其適當(dāng)?shù)挠昧?。同時(shí),他還研究了在D1段添加氨基磺酸以抑制漂白過(guò)程中AOX的生成；相對(duì)未加助劑的漂白廢水而言,添加0.05%的氨基磺酸可使漂白廢水中的AOX減少11.8%。而在蔗渣漿D0EpD1漂白過(guò)程中，分別向D0和D1段添加二甲基亞砜(DMSO)；結(jié)果表明,向D0段添加1%的DMSO，廢水中AOX的含量可減少11.2%；向D1段添加相同量的DMSO,廢水中AOX的量減少了19.2%。Nie S等人[38-39]的研究結(jié)果表明,在紙漿ECF漂白過(guò)程中加入Na2S助劑可使漂白廢水的AOX生成量降低40%～50%。Joncourt M等人[40]研究ClO2漂白時(shí)添加DMSO的影響；結(jié)果表明，添加1%的DMSO,漂白廢水的AOX生成量減少了40%～50%。

2.3.3 預(yù)處理對(duì)AOX生成量的影響

2.3.3.1 熱水和酸堿預(yù)處理對(duì)漂白過(guò)程中AOX生成量的影響

漂白之前對(duì)紙漿進(jìn)行熱化學(xué)或直接添加化學(xué)助劑進(jìn)行預(yù)處理可提高漂白效果。熱水預(yù)抽提和酸堿預(yù)處理是常見(jiàn)的制漿預(yù)處理方法。目前，此類預(yù)處理方法對(duì)于后續(xù)漂白效果以及對(duì)漂白過(guò)程中AOX生成量影響的報(bào)道并不多見(jiàn)。有研究表明,熱水預(yù)抽提過(guò)程中，40%～90%的半纖維素和一定量的木素可通過(guò)預(yù)抽提溶出[41- 42]。通過(guò)分離溶出木素和半纖維素不僅可增加制漿造紙的附加值,而且半纖維素和木素溶出后更利于后續(xù)漂劑的滲透,減少漂劑與紙漿中殘余木素的反應(yīng),從而減少AOX的生成量。胡會(huì)超等人[43]發(fā)現(xiàn)，熱水預(yù)抽提可以提高紙漿漂白過(guò)程的卡伯值降低率,總有效氯相同情況下,漂后漿的白度較高、返黃值較低、黏度相近,達(dá)到相同白度(85%)可節(jié)省約1.4%的總有效氯用量,使漂白廢水的AOX生成量得以降低。

李知函[44]用4%草酸預(yù)處理未漂白硫酸鹽竹漿,發(fā)現(xiàn)紙漿中的己烯糖醛酸(HexA)的含量下降了28.9 μmol/g,紙漿卡伯值降低了4.4,廢水中的AOX含量降低了20%。

堿處理也是常用的一種紙漿預(yù)處理方法,NaOH由于其廉價(jià)易得的特性,在研究中使用較多。NaOH對(duì)紙漿中的蠟和樹(shù)脂等具有一定的抽提作用,另外NaOH預(yù)處理紙漿易使木素沉積在紙漿纖維表面,這有利于后續(xù)漂劑的滲透及脫木素、減少漂白廢水中AOX的含量[45]。此外，NaOH可以使纖維細(xì)胞壁上的氫鍵打開(kāi),增加細(xì)胞的孔隙度,更利于漂劑的滲透,提高木素的溶出效率。由于漂白過(guò)程中AOX的生成與紙漿中木素含量、漂劑用量以及HexA的量密切相關(guān),NaOH對(duì)半纖維素也具有一定的溶出作用,并且可以除去紙漿中部分HexA,因此漂白前利用堿預(yù)處理紙漿可以降低AOX的生成量[46]。

2.3.3.2 生物酶預(yù)處理對(duì)漂白過(guò)程中AOX生成量的影響

多數(shù)研究者認(rèn)為,漂白廢水中的AOX主要來(lái)源于紙漿中的殘余木素。近年來(lái)有研究者提出，紙漿中的半纖維素也是AOX的來(lái)源之一。付希堯[10]研究了ECF漂白蔗渣漿之前,采用聚木糖酶對(duì)未漂蔗渣漿進(jìn)行預(yù)處理；結(jié)果表明，在酶用量2.5 IU/g、pH值7.5、90 min、55℃、漿濃6%條件下,聚木糖酶預(yù)處理后的蔗渣漿聚戊糖含量降低最多(37.4%)。在相同漂劑用量的前提下,預(yù)處理后蔗渣漿漂白廢水的AOX生成量比未預(yù)處理蔗渣漿漂白廢水減少29.6%。Mohan L等人[47]使用聚木糖酶mlk- 01和mlk- 07對(duì)紙漿進(jìn)行漂前預(yù)處理,除去了紙漿中大量的木素與碳水化合物復(fù)合體(LCC),與不使用聚木糖酶預(yù)處理紙漿漂白廢水相比,聚木糖酶mlk- 01和mlk- 07預(yù)處理后紙漿漂白廢水的AOX生成量分別減少了19.5%和42.8%。Singh S等人[48]利用兩種不同的聚木糖酶對(duì)麥草燒堿-蒽醌漿進(jìn)行預(yù)處理后同樣發(fā)現(xiàn),漂白廢水中AOX含量與紙漿中半纖維素含量呈線性關(guān)系,與不經(jīng)過(guò)酶處理的紙漿漂白廢水相比，兩種酶預(yù)處理后紙漿漂白廢水中AOX含量均降低50%以上。

HexA是在堿法蒸煮過(guò)程中,植物纖維原料半纖維素的聚木糖結(jié)構(gòu)上的4-O-甲基葡萄糖醛酸結(jié)構(gòu)受到高溫強(qiáng)堿的作用,在六元環(huán)上通過(guò)β-甲醇消除反應(yīng)形成雙鍵而轉(zhuǎn)變成的產(chǎn)物。HexA上的羧基極易被ClO2氧化生成氯化二羧酸,這種酸對(duì)AOX的形成具有促進(jìn)作用[46]。Nie S等人[47]研究發(fā)現(xiàn),在ClO2漂白時(shí)使用聚木糖酶預(yù)處理可以明顯降低反應(yīng)過(guò)程中HexA生成量,在紙漿達(dá)到同等白度時(shí)可以減少12.5%～22%的ClO2用量,從而使AOX的生成量降低21.4%～26.6%。Agnihotri S等人[50]研究聚木糖酶預(yù)處理蔗渣漿對(duì)漂白廢水AOX生成量的影響；結(jié)果表明,與未加酶預(yù)處理紙漿漂白廢水相比,酶預(yù)處理后紙漿ECF和TCF漂白廢水的AOX生成量均有減少,同時(shí)紙漿白度提高7%～8%。Fillat U等人[51]在研究桉木硫酸鹽漿ECF漂白過(guò)程中,利用聚木糖酶對(duì)氧脫木素后的紙漿進(jìn)行預(yù)處理,漂白廢水中AOX含量降低,僅為未經(jīng)酶預(yù)處理紙漿漂白廢水的50%,紙漿白度也提高20%以上。

漆酶是一類可降解木素的含銅多酚氧化酶。Tian L等人[52]研究表明,漆酶單獨(dú)使用時(shí)對(duì)90%以上的非酚型木素沒(méi)有直接作用,但在漆酶中加入氧化還原性介體時(shí),可以使木素結(jié)構(gòu)中的酚型和非酚型結(jié)構(gòu)被漆酶氧化,從而提高后續(xù)脫木素的效率。加入不同介體的漆酶對(duì)木素具有較高的選擇性,由于漆酶可直接攻擊木素的某些結(jié)構(gòu)而降解木素,漆酶預(yù)處理可減少ECF或TCF漂白廢水中AOX的含量[53]。Sharma A等人[54]用聚木糖酶和漆酶先后處理未漂白桉木漿,后續(xù)進(jìn)行D0EpD1D2漂白,其漂白廢水中AOX含量與原漿漂白廢水相比減少了34.4%。Thakur V等人[55]通過(guò)利用聚木糖酶和漆酶對(duì)未漂漿進(jìn)行協(xié)同預(yù)處理,經(jīng)兩種酶預(yù)處理后,ECF漂白效率大大提高,ClO2用量節(jié)約了35%,廢水中AOX含量降低20%～25%。

3 結(jié)束語(yǔ)

由于可吸附有機(jī)鹵化物(AOX)具有難降解性和毒性,對(duì)AOX排放的嚴(yán)格控制勢(shì)在必行。漂白過(guò)程中AOX減量技術(shù)的研究進(jìn)展表明,可以通過(guò)以下方式減少AOX生成量：①以AOX減量最大化與紙漿質(zhì)量損害最小化的平衡為出發(fā)點(diǎn),對(duì)ECF漂白工序的化學(xué)品用量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度進(jìn)行優(yōu)化操作,從而優(yōu)化漂白工藝；②根據(jù)ECF漂白工序添加不同化學(xué)助劑,以減少漂白過(guò)程中HClO的生成和ClO2的用量,達(dá)到減少漂白廢水AOX生成的目的；③在漂白之前使用熱水和酸堿等對(duì)紙漿進(jìn)行預(yù)處理,以分離溶出紙漿中的木素和部分半纖維素,促進(jìn)后續(xù)漂白過(guò)程中漂劑的滲透；生物酶預(yù)處理對(duì)紙漿中的木素和半纖維素有降解作用,可節(jié)約后續(xù)漂白化學(xué)藥品的用量,生物酶和堿處理都可以減少紙漿中己烯糖醛酸(HexA)的量,從而在一定程度上減少漂白廢水中的AOX含量。此外,漂白前預(yù)處理可分離溶出的木素和半纖維素,增加了制漿造紙的附加值,具有廣闊發(fā)展前景。

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(責(zé)任編輯：梁 川)

Research Progress of AOX Reduction Technology for ECF Bleaching

ZHU Hui-xia1,2YAO Shuang-quan1,2CHEN Yang-mei1,2LI Xin-yu1,2NIE Shuang-xi1,2QIN Cheng-rong1,2,*

(1.CollegeofLightIndustryandFoodEngineering,GuangxiUniversity,Nanning,GuangxiZhuangAutonomousRegion, 530004; 2.GuangxiKeyLaboratoryofCleanPulp&PapermakingandPollutionControl,Nanning,GuangxiZhuangAutonomousRegion, 530004) (*E-mail： qin_chengrong@163.com)

This paper discussed the research background and status of absorbable organic halogens (AOX) reduction technology at home and abroad. Meanwhile, the following AOX reduction technologies were summarized. Firstly, the amount of chlorine bleaching agent could be reduced by adjusting bleaching process, in order to reduce the AOX formation. Secondly, adding chemical additives such as H2O2or sulfur-based, nitrogen-based, etc. additives to inhibit the AOX formation. Thirdly, pretreatment before bleaching including using hot water pre-extraction, acid or alkali pretreatment and biological enzyme pretreatment to reduce the content of lignin and hemicellulose in pulp, so as to reduce the AOX formation.

ECF; AOX; process optimization; chemical additive; pretreatment

2016- 06- 15

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(21466004)、廣西清潔化制漿造紙與污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(2013GXNSFFA019005)。

朱慧霞,女；在讀碩士研究生；主要研究方向：清潔化制漿造紙與污染控制。

*通信聯(lián)系人：覃程榮,E-mail:gin_chengrong@163.com。

X793

A

1000- 6842(2017)02- 0052- 06