生物技術在造紙工業廢水中的應用
造紙工業的污染問題十分嚴重,受到了人們普遍的關注。在世界范圍內,造紙工業廢水都是重要的污染源,例如日本、美國分別將造紙工業廢水列為六大公害和五大公害之一[1]。在我國,造紙工業廢水污染已成為造紙生產及相關行業能否生存和發展的關鍵因素。據1996 年環保統計公報數字表明[2],縣及縣以上制漿造紙和紙制品廢水排放21.25億噸,占全國工業總排放量的11%,僅次于化學工業及鋼鐵工業的年排水量,居第三位。其中達標排放為3 億噸,僅占造紙總排放量的14%.排放廢水中化學耗氧量307 萬噸,約占全國總排放量的45%.“十五”期間,我國將要求造紙工業廢水污染問題基本得到控制,因此,造紙黑液的綜合治理得到了廣泛的研究。
造紙黑液的污染,約占總污染物發生量的90%左右[3]。木質素及其降解物是黑液中最重要的成分,可以占到總COD 的50%左右。木質素是帶有芳香結構的立體網狀聚合物,具有在自然條件下不易降解和降低水的透明度兩大特點。不同來源的黑液其COD 濃度在15~160 g/L 之間[4]。若黑液不能得到有效地處理而直接排放,不僅嚴重污染環境,而且造成大量資源的浪費。因此,解決造紙工業污染排放的關鍵在于對黑液徹底有效地治理。
運用生物技術治理環境污染是現階段研究的熱點,具有費用低、不產生二次污染等優點,其在制漿造紙工業及其廢液處理中的應用已引起世界性的關注,該研究領域被譽為“從根本上降低能耗和消除污染的有效途徑”。存在的問題是生物技術在復雜污染體系的造紙黑液中的應用還具有一定的難度[5],是需要攻克的難點。已有研究表明[6-7],白腐菌是現階段對木質素及其衍生物降解最具有潛力的菌株,在堿性黑液中可以發揮產酸與降解的雙重功能,可用于造紙黑液的生物處理。我國年產紙量萬噸以下的小廠占工廠總數的95%左右,以非木纖維原料如稻草、麥草等生產的紙漿占總產量的70%以上。針對我國小廠過多,紙漿原料復雜的情況,大力推廣生物法以及解決生物法在黑液治理中的幾個關鍵難題,具有十分重大的意義。可以預測,生物法將使造紙工業的污染得到根本性地治理。
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