[发明专利]造纸废水漂白的方法

说明书

本发明属于电氧化漂白造纸废水的方法。

造纸废水包括制浆过程和漂白过程的废水。造纸废水主要由木质素、多糖和无机盐组成，其中木质素是引起废水色度的主要物质。目前，我国造纸工业大多采用氯气漂白工艺，在残余木质素结构中引入氯原子，以脱除残留在纸浆中的残余木质素。漂白过程中，产生许多有毒、致癌和难降解的氯酚类和二噁英类化合物，这些废水直接排放对环境成极大的危害。

为了减少或消除造纸废水对环境的污染，目前的处理技术，大体分为化学方法，物理方法和生物法，化学法需耗用较多的化学品，而且有些会造成二次污染；生物法一般只能去除碳水化合物，而对含氯的木质素去除能力极有限，而白腐菌被认为最有效降解木质素的，目前技术还不成熟且降解速率很慢，Wang等人用Ganodetma Lacidum菌株脱除漂白废水的色度，6天脱色率才90％(Wang shuhom etal Holzforschung，1992，46(3)：219-223)。物理方法被认为是一种不产生二次污染快速有效的方法。

本发明的目的是提供一种造纸废水漂白的方法，它采用电氧化漂白技术，在电场作用下能有效氧化降解木质素，无污染，且电流效率高。

本发明提供的采用电氧化漂白造纸废水的方法，电氧化过程是在造纸废水中插入阳极和阴极，中间用绝缘滤网隔离，通以直流电进行，电压2-8伏，pH值调至2-14，温度10-50℃，在一定电压下控制单位质量木质素消耗的电量Q值达15-30千库伦/克，其中，Q=It/1000G(千库伦/克)，

式中：I为电流强度(安培)，t为反应时间(秒)，G为废水中木质素质量(克)。

进行电氧化时，电压为2-8伏，优选5-6伏；造纸废水的pH值调至2-13，优选pH值8-14。

本发明中阳极和阴极优选微孔膜电极，如阳极可以是经化学镀和电镀二氧化铅膜的塑料滤网或钛网电极，或是在非金属或金属滤网上镀金或铂的膜电极；阴极可以是300目或300目以上的不锈钢网。

微孔膜电极具有薄而多孔的结构，通常可以采取在网状结构的基体上镀覆导电物质制成，关于微孔膜电极的制备在中国专利98113390.8(公开号CN 1221046A，公开日1999年6月30日)中已有介绍。采用微孔膜电极，相对于棒型和平板型电极，增加了电氧化的有效面积，而且微孔膜电极也便于电氧化过程中液相传质，电流效率比传统的电解法要高30％以上。

本发明提供的方法既可以用于造纸中蒸煮过程的废水处理，也可以用于漂白过程的废水处理。

本发明的电氧化过程可在废水池中或在废水流通过过程中进行。

本发明提供的电氧化漂白技术属于物理化学法，在电场作用下木质素氧化降解为无色、无害物质，

废水脱色率是用光电分光光度计测量废水的吸光度来表示，测量时选择710nm波长，以蒸馏水为参比，将未反应的造纸废水的吸光度Ao调为1.0，在同一波长下测电氧化后溶液的吸光度At。脱色率D=(Ao-At)/Aox100％。

本发明提供的方法与传统的电解法相比，由于采用了微孔膜电极，增加了有效面积，同时又由于微孔膜便于电氧化过程中液相传质，因此，本发明的电流效率比传统的电解法要高30％以上。

实施例1：

马尾松亚硫酸盐蒸煮废水，经400目滤网过滤，木质素磺酸钙含量8％，将溶液PH值调至12，在100毫升溶液中放入总面积182cm²经镀二氧化铅膜的聚丙烯塑料滤网电极作为阳极和与阳极面积相等的300目不锈钢网为阴极，阳极与阴极之间用多孔的塑料膜相隔，通经稳压的直流电4伏，当耗电量达20.5千库伦/克木质素时溶液的脱色率为92.5％。而在同样条件下，采用平板电极脱色率仅为61％。

实施例2：

麦草硫酸盐蒸煮废水，碱木质素浓度为7％，经400目滤网过滤，将溶液的PH值调至13，在120毫升溶液中放入总面积219cm²镀二氧化铅膜的钛网电极作为阳极，与阳极面积相等的300目不锈钢网为阴极，阳极与阴极之间用多孔的塑料膜相隔，通经稳压的直流电压3.5伏，当耗电量达22千库伦/克木质素时溶液的脱色率为98％。而在同样条件下采用平板电极脱色率仅为65％。