纖維素改性制備造紙廢水處理回用膜的研究.pdf

1、當(dāng)前和未來人類面臨的最大挑戰(zhàn)就是可持續(xù)地提供清潔飲用水和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。制漿造紙工業(yè)是水資源消耗和廢水排放最大的行業(yè)之一，其廢水具有排放量大、污染負(fù)荷高、SS、COD濃度較高、纖維懸浮物多等特點(diǎn)，主要含木素、殘堿、硫化物、氯化物等污染物，屬于高濃度的有機(jī)廢水，直接排放將對(duì)環(huán)境和人類健康帶來巨大危害。隨著造紙業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)造紙廢水的處理回用必將成為可持續(xù)發(fā)展的必要措施。造紙廢水深度處理能改善回用水水質(zhì)，滿足產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)使用的需求，減少

2、對(duì)環(huán)境的污染，不僅具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有重要的社會(huì)效益。
　　膜分離技術(shù)具有低成本和占地面積少等優(yōu)勢(shì)，近幾年來膜分離技術(shù)，如超濾(UD)、反滲透(RO)和電滲析(ED)等應(yīng)用于造紙工業(yè)廢水處理中，受到造紙行業(yè)的重視。纖維素作為自然界普遍存在的天然高分子，價(jià)格便宜，量大易得可自然降解，可作為優(yōu)質(zhì)的膜材料，改性纖維素作為膜材料已經(jīng)有一百多年的歷史。其中醋酸纖維素作為最重要的一種膜材料，但存在一些缺陷，因而醋酸纖維素的改性是當(dāng)今膜

3、材料研究的一大熱點(diǎn)。
　　本文合成了新型膜材料醋酸纖維素氨基甲酸酯(CAC)，并優(yōu)化了其合成工藝;利用CAC進(jìn)行鑄膜實(shí)驗(yàn)，得到了最佳鑄膜條件;將造紙中段廢水用超濾方法進(jìn)行處理，探討了CAC膜和CA膜的處理效果;并研究了CAC膜對(duì)酸、堿和微生物的耐性。
　　首先研究了醋酸纖維素氨基甲酸酯合成，其較優(yōu)反應(yīng)條件:預(yù)處理尿素濃度25％，預(yù)處理溫度55℃，預(yù)處理時(shí)間5h，油水分離時(shí)間為20min，反應(yīng)時(shí)間3.5h。在此條件下，CAC取

4、代度可達(dá)到0.1。
　　然后研究了鑄膜的工藝，較佳的鑄膜工藝:鑄膜用溶劑中LiCl/DMAC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％;鑄膜液中纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11％;空氣中固化時(shí)間60min;塑化處理甘油濃度20％，塑化時(shí)間30min。
　　用合成的醋酸纖維素氨基甲酸酯(CAC)膜超濾處理的造紙中段廢水，CODCr從97.0 mg/L降至51.8 mg/L、SS從46 mg/L降至21mg/L、色度從50降至倍14倍、電導(dǎo)率從3710μs/cm降至