第２１卷第５期

２００８年１０月

四川理工学院学报（自然科学版）

ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＩＣＨＵＡＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ

ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ（ＮＡＴＵＲＡＬ

ＳＣＩＥＮＣＥ ＥＤＩＴＩＯＮ １

Ｖ０１．２ｌ

Ｎｏ．５

Ｏｃｔ．２００８

文章编号：１６７３—１５４９（２００８）０５－００７７－０４

光催化氧化法在造纸废水处理中的应用与发展

唐琼１，林海波ｚ

（１．乐山师范学院化学与生命科学系，四川Ｉ乐山６１４００４；２．四川理工学院机电工程系，四川自贡６４３０００）

摘要：文章介绍了造纸废水的产生、特点和危害，对光催化氧化法处理废水的原理及其在造纸废水中的应

用进行了较详细的阐述，并对其今后的发展方向进行了展望．

关键词：造纸废水；光催化氧化；应用与发展

中图分类号：Ｘ７９３

文献标识码：Ａ

造纸工业是一个耗水耗能工业，每产生１吨纸需耗

水６０ｍ３１１］。同时，也是继石油、水泥、皮革、纺织和钢铁工

业之后的第六大污染工业。排放大量的气态、液态、固态

污染物进入环境。其废水具有ＣＯＤｃｒ、ＢＯＤ，高，纤维悬

浮物多，难生物降解有毒物含量高，色度大，有硫醇类恶

臭气味等特点。未经处理的废水排放到新鲜水体中，将

对其环境和生态系统造成严重的影响。因此，如何应用

废水治理技术，最大限度降低造纸废水对环境的影响，

对促进生态环境保护与造纸工业可持续发展，具有重要

的现实意义。

１造纸废水的特点及危害

在造纸工艺中，所用原料除木材以外，还有竹、麦

草、稻草等非木材。制浆过程中通常需要加入一些必要

的化学试剂和化学助剂，漂白工段通常采用含氯化合物

漂白，造纸工段需加入一些必要的添加剂。因此，造纸工

艺中主要产生三类废水：黑（红）液、中段废水和纸机白

水。废水中，污染物的种类和浓度阂原材料、造纸工艺、

添加剂的不同而有所不同ＩＩＪ。黑（红）液主要是蒸煮制浆废

水，占整个造纸工业污染的９０％。其主要成分是木质素、

纤维素、半纤维素、单糖、有机酸［２－３１及氢氧化钠等。中段

水包括纸浆洗涤、筛选、漂白废水。其污染物复杂，含有

较高浓度的木质素、纤维素和树脂酸盐等较难生物降解

的成分，而且富含漂白阶段产生的有机氯化物（氯化木

质素、氯苯酚、氯化脂肪酸、氯化树脂酸、二嗯英、二氧

（杂）芑、酚、呋喃等），还含有少量的烷基酚聚乙氧基化

物，壬基酚化合物等１４１。纸机白水中主要有细小纤维、填料

和胶料（松香等），以不溶性ＣＯＤ为主，可生化性较低１５１。

上述污染物中，大多数属难生物降解的剧毒物，能

在环境中长期存在，对环境中的生物具有强烈的致癌、

致畸、致多发性脑神经病变作用，影响生物的内分泌系

统（生长延迟、甲状腺功能紊乱、生产能力降低、雄性雌

性化、雌性雄性化）嘲。二十世纪９０年代早期，美国和加

拿大的研究表明，生活在漂白硫酸盐纸浆厂下游的鱼类

出现性成熟延迟，生殖腺缩小，繁殖数量发生改变和第

二性征退化等症状㈣。因此，有效地处理造纸废水中的

有毒有害物质是造纸、环保部门极为关注的问题。

２光催化氧化法处理造纸废水

目前国内外对造纸废水的处理主要是初级物化处

理和二级生物处理过程，而三级深度处理（脱色）几乎没

有被采用。造纸废水经初级和二级处理后，能去除悬浮

无机、有机化合物，部分可溶性易生物降解有机物，

ＣＯＤ，ＢＯＤ，去除率分别达２２％一６０％，４７％一６２％。但可溶

性难生物降解的有毒物质去除率低，处理水色度高，出

水水质很难达到排放标准，因此对其进行深度处理将成

为必要。光催化氧化法的研究始于２０世纪７０年代，

１９７６年Ｊ．Ｈ．Ｃａｒｅｙ等人首次报道了在紫外光照射下，具
有光催化氧化作用的ＴｉＯ：可使难降解有机化合物多氯

联苯脱氯１９１。近３０年的大量研究工作表明：光催化氧化

法能有效的降解卤代脂肪烃、卤代芳烃、有机酸类、多环

芳烃、杂环化合物、酚类等Ｉｌｏｌ。

２．１光催化氧化处理废水的基本原理

光催化氧化法是以ｎ型半导体（如ＴｉＯ：、ＺｎＯ、ＣｄＳ、

ＷＯ，、ＳｎＯ：等）为催化剂，紫外光、模拟太阳光或自然光

等作为光源，在水溶液中进行的非均相氧化反应。光和

催化剂是引发和促进光催化氧化反应的必要条件。半导

体材料具有能带结构，其价带（Ｖａｌｅｎｃｅ ｂａｎｄ）与导带

收稿日期：２００８－０１．２７

作者简介：唐琼（１９７５一），女，四川仁寿人，讲师，博士生，主要从事先进氧化法处理难降解有机污染物方面的研究。

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