聚乙烯醇废水处理
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在工业污水处理工程中,聚乙烯醇(PVA)废水也是常见的,聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性高分子聚合物,具有良好的黏附性、机械性能和稳定性,广泛应用于纺织、食品和医药等行业。但PVA属于典型的难生物降解高分子物质,其聚乙烯醇(PVA)废水COD高,可生化性差,直接排放会严重污染水体。
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聚乙烯醇(PVA)作为一种重要的工业原料,具有良好的物理和化学性能,被广泛用于涂料、黏合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂和薄膜等产品的生产,应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。
近年来,全球尤其是我国纺织行业、造纸业、石油开采业以及汽车工业和建筑业的蓬勃发展,推动了PVA产能的剧增。据统计,2005年世界PVA总产能为138.0万t,2013年增至213.3万t,其中中国约占26.82%。我国PVA行业经过40多年的发展,已成为世界上大的PVA生产国,2016年我国PVA产能为124.6万t,约占世界总产能的一半以上。从PVA的行业需求来看,大的是聚合助剂和织物浆料生产行业,分别占38%和20%。预计到2020年,我国对PVA的总需求量将高达约80.0万t,约占全球总需求量的48.48%。
PVA会对环境造成污染,不是因为它的毒性(其本身是无毒的),而是因为其难生物降解。其较大的表面活性会使被污染的水体表面泡沫增多,黏度加大,对水体的复氧行为极为不利,从而抑制水生生物的呼吸活动。另外,含PVA的废水排入水体还会促进河流、湖泊和海洋沉积物中重金属的释放和迁移,增强其活性,引起更严重的环境问题。
目前,常用的含PVA废水处理方法主要包括物化法、生物法及其组合工艺。物化法早用于含PVA废水的处理,如化学凝结法,迄今已有30余年;2000年以后,絮凝法和深度氧化技术相继一度成为研究热点;近年来,膜分离技术在处理含PVA废水方面开始崭露头角。随着人们对物化法的纵深研究,其所带来的高成本和二次污染等问题日益凸显。为此,许多研究人员开始聚焦于含PVA废水的生物法处理及组合工艺处理。
对于含聚乙烯醇(PVA)废水的处理,国内研究多的是物化法(主要包括絮凝法、化学凝结法、膜分离技术、深度氧化法等),占53%,其中以深度氧化法为主,占21%;其次是生物法(主要包括效率高降解菌生物降解法、厌氧生物法、水解酸化法和好氧生物法),占26%,其中以效率高降解菌生物降解法为主,占16%。与之不同的是,国际上研究多是生物法(主要包括效率高降解菌生物降解法、厌氧生物法),占比54%,其中以效率高降解菌生物降解法为主,占46%,厌氧生物法占8%,值得一提的是,水解酸化法和好氧生物法未见相关文献报道;其次是物化法(主要包括膜分离技术、深度氧化法等),占40%,同样主要以深度氧化法为主,占32%。由此可见,深度氧化法和效率高降解菌生物降解法是当前国内外研究的主流。
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