文章编号 :1007 - 8924 (2005) 04 - 0074 - 05

膜技术在处理造纸黑液污染中的应用

薛建军　何娉婷　狄　挺

(南京航空航天大学应化系 , 南京 210016)

摘　要 : 研究用 MA E(membrane

2assisted electrolysis) 单阳膜技术控制造纸黑液的污染 ,探讨了

这种膜技术从造纸黑液中回收氢氧化钠等有用化学品的途径 ;黑液中大量存在的硅 ,对离子交
换膜可能产生的影响 ;黑液污染控制的可行性和控制的程度. 研究表明 :MA E 单阳膜技术不但
能回收有用的化学品 ,还可将黑液的 COD

值从 112 000 mg/ L 处置到 2 000 mg/ L 左右 ,具有

明显的控制效果.
关键词 : 单阳膜技术 ; 造纸黑液 ; 污染控制 ; 化学品回收
中图分类号 : X730 　　文献标识码 : A

　　造纸工业是我国国民经济的支柱产业之一 ,也

是投资大、

能耗高、

污染严重的行业

[ 1 ]

. 由于我国林

业资源的限制 (森林覆盖率约占 16. 55 %) 和保护生
态环境的要求 ,森林采伐量萎缩较大 ,制浆造纸用木
材纤维原料来源偏少. 因此 ,在我国造纸工业中大量
使用稻麦草、

甘蔗渣、

芦苇及竹子等非木材纤维的原

料 ,这些均为可再生纤维资源 ,且来源广 ,其中稻麦
草类是一种具有代表性的而又是一年生的优良的非
木材纤维原料 ,非木材纸浆产量约占全国制浆总产
量的 50 %

[ 2 ]

MA E 技术

[ 3 ]

是膜分离技术的一种 ,可用于有

机合成、

产品纯化、

废水处理等方面 ,其工作原理是

利用离子交换膜的选择透过性和直流电场的共同作
用 ,来实现分离等功能. 本文讨论 MA E 技术在造纸
黑液的处理时 ,首次研究采用单阳膜的技术模式 (工
作原理示意图见图 1) 来处理黑液 ,其目的是有利于
黑液中残留碱及其它化学品的回收 ;有利于降低阳
极区流出液的 COD

值 ,充分利用单阳膜的技术特

性控制造纸黑液对环境的污染.

　实验方法和材料

1. 1 　实验用黑液

本研究所用黑液取至于江苏新大纸业集团的碱

法麦草制浆黑液. 其主要理化性质和成分列于表 1.

表 1 　黑液主要性质

Table 1

The primary quality of black liquid

总固形

物

/ %

总碱度

/ (g

・

- 1

)

相对
密度

p H

值

总木质素

/ (g

・

- 1

)

黏度

/ (mPa

・

33. 62

59. 27

1. 19 11. 98

129. 9

76. 5

1. 2 　实验用材料

1. 2. 1 　电极材料

本研究所用阳极材料是自行加工的含钛阳极

(为阳极 1

) 及自行研制的活化炭阳极 ( 为阳极

) ;阴极材料为敷铜网板.

1. 2. 2 　离子交换膜

选用上海化工厂的聚乙烯异相阳离子交换膜.

1. 2. 3 　MA E 实验装置

实验室用 MA E 的单阳膜技术装置是自行设

计、

制作的 ,器体材料为透明塑材. 经过大量筛选实

验研究 ,本研究特选用第三次改进的 MA E 的单阳
膜技术装置. 并配直流电源.

　实验结果与分析

2. 1 　MAE 单阳膜技术的特性

MA E 技术在处理碱法制浆的黑液时 ,为有利于

化学品的回收和黑液中有机物的氧化分解 ,采用了

收稿日期

: 2003 - 12 - 18 ;

修改稿收到日期

:2004 - 03 - 19

作者简介

薛建军

(1958 - ) ,

男

江苏阜宁县人

工学博士

副教授

从事应用化学和环境保护技术的教学和研究

第

卷　第

期

膜　科　学　与　技　术

Vol. 25

No. 4

2005

年

月

M EMBRAN E SCIENCE AND TECHNOLO GY

Aug. 2005