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BPWS基活性炭的制备及其应用研究

2021-04-07李志健

中国造纸学报 2021年1期

刘 春 李志健

(1.陕西科技大学轻工科学与工程学院,陕西西安,710021;2.四川轻化工大学生物工程学院,四川自贡,643000)

造纸废水处理过程中会产生大量的污泥,据统计,每生产1 t纸就会产生1 m3污泥,我国制浆造纸厂每年产生的污泥总量大约为1.25亿t,绝干质量2500万t[1]。目前,最常用的造纸污泥处理方式仍是卫生填埋,但力图寻求更加有效、彻底的污泥减量方法和更为合适的资源化利用途径已迫在眉睫[2]。

活性炭作为一种吸附材料,被广泛应用于水体除臭和脱色,水中有机物、重金属和微生物的去除以及净化空气等[3]。近年来,研究者在天然气吸附剂、双电层电容器电极和色谱分析等新兴领域,对活性炭展开了大量研究[4]。活性炭的品质和用途与其基料的种类和品质密切相关,不同种类的原料因自身碳含量的差异及结构性质的不同,所制备的活性炭性能和用途也不尽相同[4-5]。从化学成分和结构特征来看,以木质纤维素和微生物细胞为主要成分的造纸污泥含碳量高,有丰富的有机氧基团和表面活性基团,具有一定的天然孔隙结构;这种物料性质使造纸污泥具有作为类似植物基活性炭基料的基础[6]。

制浆造纸厂中段废水是浆纸厂最主要的废水排放源,废水量大、污染浓度高,且含有大量难降解的木质素及其衍生物,因此,可生化性差、颜色较深。该废水经传统的一级物理/物化+二级生化处理后,仍很难达到排放标准,需进行必要的深度处理[7]。相比成本高、易产生二次污染的混凝法和Fenton氧化技术,活性炭具有较大的比表面积、良好的吸附性能、稳定的物化性质等优点;……

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