造纸工业废水成分复杂,处理难度大,一直是行业面临的重要难题。其悬浮物质来源广泛,备料工段产生的树皮、草屑、泥沙,以及随水排放的炉灰、矿渣,还有制浆造纸各工序流失的纤维、填料等,都混入其中。而废水中的生物需氧量(BOD)主要源自制浆蒸煮工序,纤维素分解产生的糖类、醇类、有机酸等物质,使得废水 BOD 含量大幅增加,在化学浆生产中,蒸煮废液的 BOD5 发生量占比超 80%。化学需氧量(COD)和着色物质同样来自制浆蒸煮工序,木素及其衍生物是主要 “贡献者” 。此外,废水中还存在多种有毒物质,蒸煮废液中的粗硫酸盐皂、漂白废水中的有机氯化物(如二氯苯酚、氯邻苯二酚等),以及微量的汞、酚等,其中漂白废水中有机氯化物的毒性和 “三致”(致癌、致畸、致突变)作用,在发达国家已引发高度关注。
传统的造纸废水处理方法在应对这些复杂污染物时,往往存在处理效率低、成本高、二次污染等问题。而纳滤膜技术的出现,为造纸废水处理带来了新的解决思路。纳滤膜带有正电荷,而造纸废水中大部分有机物带负电,基于电荷相互作用原理,这些有机物在通过纳滤膜时被截留。这种特性不仅使得纳滤膜能有效去除废水中的有机污染物,还避免了有机物对膜的严重污染,延长了纳滤膜的使用寿命。
在处理含有硫酸木质素等多种有色化合物的造纸废水时,纳滤膜技术展现出强大的处理能力。它能够去除 90% 以上的化学需氧量,大幅降低废水的污染程度。与聚砜超滤膜相比,纳滤膜的膜通量高出三倍以上,意味着在相同时间内,纳滤膜可以处理更多的废水,显著提升了处理效率。这不仅减少了设备投资和占地面积,还降低了运行成本,为企业减轻了经济负担。
纳滤膜技术凭借其独特的电荷特性和高效的分离能力,在造纸工业废水处理中展现出巨大的应用潜力。它为解决造纸废水处理难题提供了高效、经济、环保的新方案,有望推动造纸行业朝着绿色可持续方向发展。随着技术的不断完善和优化,纳滤膜技术在造纸废水处理领域及其他工业废水处理方面,必将发挥更加重要的作用。