处理pva（聚乙烯醇）废水-亚博安卓

聚乙烯醇，是目前发现的高聚物中唯一具有水活性的有机高分子化合物。因其具有强力的黏结性、气体阻隔性、耐磨性，及易与其他浆料相容的良好化学、物理性能，从20世纪40年代起便开始作为浆料应用于纺织、造纸、化工等行业，被作为纺织行业的上浆剂，建筑行业的涂料、黏结剂，化工行业的乳化剂、分散剂，医药行业的润滑剂，造纸行业的粘合剂及土壤的改良剂而广泛应用。

但含有pva的工业废水，具有cod值高，可生化性差等特点，倘若排入水体，因其具有较大的表面活性使得接纳的水体产生大量泡沫，不利于水体复氧，而且还会促进水体沉积物中重金属的迁移释放，破坏水体环境。

据统计，我国仅纺织浆料耗用的pva量就在25万吨以上，每年产生的退浆废水达2500多万吨，对环境造成巨大的压力。由于pva的bod5/codcr值<0.1，使退浆废水的可生化性大大降低，增加了处理难度。

国内外学者对含pva工业废水的处理，做了大量的研究，并取得了一批重要的科研成果。在这些研究中，对pva废水的处理方法大致可划分为三类，即物理法，化学法和生物法。

1、物理法‍

1.1、萃取法‍

萃取法作为一种高效的富集分离技术，其根据不同物质，在不同的溶剂中分配系数的大小不等的原理，利用与水不相溶的有机溶剂与试液一起振荡，使得目标物质在有机相中得以富集，具有选择性好、回收率高、设备简单、操作简便、快速，以及易于现自动控制等特点，广泛用于分析化学、无机化学、放射化学、湿法冶金以及化工制备等领域。

1.2、吸附法‍

吸附法作为一种低能耗的固体萃取技术，在溶解性有机物的处理中有着不可比拟的优势。吸附法依靠吸附剂上密集的孔道、巨大的比表面积或通过表面各种功能基团与被吸附物质分子之间的多重作用力，达到有选择性地富集有机物的目的。吸附法的优势在于对难降解的有机物有较好地去除效果。

1.3、盐析凝胶法‍

在对pva废水的处理过程，可采用盐析凝胶法进行。即根据pva特性，向废水中投加盐析剂硫酸钠和胶凝剂硼砂，使得硼砂与pva分子发生反应，形成pva-硼砂双二醇型结构，在na 和so42-的极性作用下，通过其强大的水和能力将大量的水吸附到周围，使得pva脱水从废水中析出。

1.4、膜分离法‍

膜分离技术通过对废水中污染物的分离、浓缩、回收达到净化污水的目的，主要有微滤、超滤、纳滤和反渗透。膜分离法具有节能、无相变、操作简便、设备简单等优点，且能回收可再利用物质，已被证实在印染废水处理方面是切实可行的。

1.5、泡沫分离法‍

泡沫分离法是利用泡沫与水界面的物理吸附作用以表聚物形式去污净水的方法。其通过向溶液中鼓泡并形成泡沫层，使得泡沫层与液相主体分离，从而达到浓缩表面活性物质或净化液相体的目的。泡沫分离技术具有设备简单、能耗低、投资少等特点，在化工、医药、污水处理等领域应用广泛。

2、化学氧化法‍

氧化技术简称aops，其原理是运用电、光辐射、催化剂等在反应中产生活性极强的自由基(如羟基自由基•oh)，通过自由基与有机化合物之间的加成、取代、电子转移、断键等，使水体中的大分子难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质，甚至直接降解成co2和h2o，接近完全矿化，从而使有机污水的codcr值大大降低，其对水中高稳定性、难降解的有机污染物尤为有效。氧化技术主要包括光催化氧化法、fenton类氧化法、超临界水氧化法等现已逐渐成为水处理技术研究的热点。

2.1、湿式氧化法‍

湿式氧化法是处理高浓度难生化有机废水的氧化技术，它是指在高温(125-320℃)，高压(0.5-20mpa)条件下，以氧气或空气为氧化剂，将有机污染物氧化为有机小分子物质或将其矿化为二氧化碳和水等无机物的化学过程。它经历了传统湿式空气氧化法、催化湿式氧化法、湿式过氧化物氧化法、超临界水氧化法及催化超临界水氧化法的历程。该方法具有氧化速度快，无二次污染，处理效率高等特点。

采用湿式氧化法对含聚乙烯醇的废水进行处理，控制反应温度220℃，反应压力10.0mpa，在该反应条件下，以300r/min的速率进行搅拌1h，可使得废水中的cod由11800mg/l降低到2150mg/l。

2.2、光催化氧化法‍

光催化氧化法利用光照产生的能量，促使催化剂或氧化物发生能级跃迁，由此产生的自由基或空轨道具有强氧化性，可与废水中的有机污染物发生反应而达到去除污染物的目的。光催化氧化法具有反应快、效果好等优点，开发应用化学性质稳定、廉价、无毒的光催化剂是其技术关键。

光催化氧化是在有催化剂的条件下的光学降解，可分为均相和非均相两种类型。均相光催化氧化降解是以fe2 或fe3 及h2o2为介质，通过光助fenton产生羟基自由基得到降解。非均相催化降解是污染体系中投入一定量的光敏半导体材料，同时结合光辐射，使光敏半导体在光的照射下激发产生电子空穴对，吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子空穴作用，产生oh•等氧化能力极强的自由基。

2.3、fenton氧化法‍

fenton试剂由亚铁盐和h2o2组成，在酸性条件(ph=4~5)、fe2 的催化作用下，h2o2分解产生•oh，•oh直接与废水中的污染物反应，将其降解为co2、h2o和无害物。由于h2o2分解机理与fenton试剂相似，故把uv h2o2、uv fe2 h2o2、h2o2 fe2 o2、h2o2 uv o2、h2o2 fe2 uv o2等统称为类fenton试剂。

2.4超临界水氧化法‍

超临界水氧化法(scwo)利用水在超临界状态下(374.3℃，临界压力22.05mpa)的特性，使有机污染物和氧化剂(空气、o2和过氧化氢等)在超临界水中发生均相氧化反应，从而将其去除。scwo具有去除污染物彻底、出水直接回用及以固体形式回收无机盐等优点，但设备腐蚀和管路堵塞阻碍它的发展。

2.5、臭氧氧化法‍

臭氧是一种氧化性很强且反应产生的物质对环境污染很小的强氧化剂，其氧化过程主要通过直接氧化和间接氧化来进行。直接氧化通过与污染物发生环加成、亲电反应以及亲核反应来实现，其对污染物的氧化具有选择性；间接氧化是臭氧在水溶液中容易受到诱导发生自分解，通过链反应生成强氧化剂—羟基自由基，再由羟基自由基氧化污染物

2.6、过硫酸盐氧化法‍

过硫酸盐因其具有较强的氧化性、无选择性反应及室温下性质稳定等优点，成为污染物氧化反应中常规氧化剂的替代品。加之，过硫酸根离子在加热、金属离子及紫外光照射等作用的条件下，其可以形成氧化能力更强的硫酸根自由基so4-•，并且可以形成羟基自由基oh•，在废水体系中，两种自由基可以共同参与污染物的氧化反应。

利用硫酸铵盐或钠盐,将聚乙烯醇氧化成水不溶性的树脂加以去除。当cod为800mg/l的含聚乙烯醇废水，与2000mg/l的过硫酸铵在80～100℃下加热1h后，除去海绵状棕色树脂，cod去除率>99%。

3、生物法‍

3.1高效降解菌法‍

随着退浆废水中化学浆料数量和种类的不断增加，其可生化性越来越差。故选育和培养高效降解pva的菌株或菌群成为重要研究方向。到目前为止，仅有pseudomonaso-3和pseudomonasvesicularisvar-povalolyticulph能够单独降解它们各自筛选培养基中的pva。研究者认为要靠单一微生物实现对pva的彻底降解是非常困难的，只有通过驯化混合菌群才能达到对这种高聚物的彻底降解，而pva的不彻底降解会造成pva降解酶的提取困难。因为当pva存在时，在提取过程中残余的pva会与蛋白质形成一种乳白色的凝胶状物质，使pva降解酶无法提取。pva降解酶产生菌种类不多，且培养周期长，酶活性不高，再加上提取不易，阻碍了pva降解酶在实际生产中的运用。

3.2厌氧/好氧生化法‍

因分离、驯化高效降解菌降解pva的途径及生化机理尚需进一步研究，目前在实际处理含pva退浆废水中较多采用厌氧(水解酸化)、好氧生物技术或厌氧好氧联用。厌氧水解酸化使废水中包括pva在内的大分子和难降解有机物断链，并被细菌胞外酶分解为小分子有机物。在实际处理工艺中，悬浮和胶体状的难降解有机物水解成可溶性物质，提高了可生化性，从而提高了后续好氧处理效果和整个生物处理系统对pva等难降解有机物的去除效率。厌氧好氧生化法虽然对pva废水的整体cod去除率可达80%以上，且投入和运行费用较低，但占地面积较大，需进一步研究。

展望

针对含pva工业废水，目前环保工作者在实际的废水处理工程中，大都以物化处理为先导，在破坏pva结构将其转变为小分子的基础上，结合生化处理，使pva废水无害化并达到相关环境排放要求，却忽略了pva废水的资源化。如何有效的利用已有的科研成果，在实现pva资源化的基础上，实现废水处理工程的达标处理和低成本运行，将成为pva工业废水处理技术、工艺的热点。

经过多年努力，我国pva退浆废水治理技术已取得一些成果，但仍需进一步研究。pva退浆废水处理技术的发展方向：(1)对于尚处于研究阶段的新型技术，如氧化法，应尽快应用于实践，加强实用性的研究，并且努力降低处理成本，利于应用推广；(2)由于在经济性、实用性等方面，物化法和生化法的单独使用存在一定的缺陷(物化法运行费用高，应用范围小；生化法反应时间长，cod去除效率不高)，故开发以厌氧-好氧联用为主，物化法为辅的混合多级处理工艺，可以使两者优势互补，提高处理效果。同时，企业要根据生产工艺和废水水质特点，选择适合的处理工艺，确定佳工艺运行参数，使其处理效果和成本达到优。