含聚乙烯醇废水处理技术原理分析

hbzhan内容导读：ShishirKumarBehera等人[8]采用活性碳对PVA吸附去除进行动力学研究。结果表明，当PVA初始浓度为50mg/L时，投加活性碳浓度5g/L，温度为20℃，pH为6.5，搅拌转速150r/min，反应时间30min，PVA去除率可达到92%。

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。其物理法主要有盐析凝胶法、吸附法、萃取法、膜分离法和泡沫分离法等；化学法主要有湿式氧化法、光催化氧化法、Fenton氧化法、过硫酸盐氧化法、微波辐射法和电化学法；生物法主要通过活性污泥利用微生物的新陈代谢作用来降解PVA。

1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。

采用盐析法退浆废水中的聚乙烯醇进行回收试验，结果表明，当废水中PVA浓度为12g/L时，硫酸钠和硼砂用量分别为14g/L和1.4g/L，控制反应时间20min，反应温度50℃，溶液初始pH为8.5～9.5，PVA回收率大于90%。

徐竟成等[5]采用化学凝结法对纺织印染退浆废水中的聚乙烯醇进行处理回收，成功地进行了生产性规模回收废水中的PVA，PVA回收率和COD去除率均达80%左右。

阎德顺等人[6]采用凝结法对退浆废水中的PVA进行回收研究。结果表明，PVA间歇反应回收率可达90%，在此基础上，实现了PVA连续化回收工艺，回收率达80%。

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[7]。

ShishirKumarBehera等人[8]采用活性碳对PVA吸附去除进行动力学研究。结果表明，当PVA初始浓度为50mg/L时，投加活性碳浓度5g/L，温度为20℃，pH为6.5，搅拌转速150r/min，反应时间30min，PVA去除率可达到92%。

3萃取法

萃取法作为一种的富集分离技术，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。

聚乙烯醇可用水不溶性的烃类（按100%~120%聚乙烯醇的质量）进行萃取而去除。含聚乙烯醇0.3g/L的废水，在室温下用35%（质量）的己烷，以1000r/min搅拌10min，静置1h后分层，水相中COD值为86.5mg/L，COD去除率为59.8%，如重复萃取3次，则COD降低为41.6mg/L相当于80.65%的去除率[9]。

4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[10]。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。

含聚乙烯醇的废水可通入空气，使其气泡溢出而去除PVA。1m3的聚乙烯醇废水中含有COD843mg/L，以1.8L/min的速度通入空气，去除产生的泡沫，78min后，废水的体积减少到原来的70%，而COD值降低到193mg/L[9]。

5膜分离法

膜分离技术是通过膜对混合物中各组分的选择渗透作用的差异，以外界能量或化学位差为推动力，对物质进行分离、富集、提纯的有效液体分离技术[11]，具有低能耗，易操作且可实现废水的循环利用和回收有用物质等优点。其在污水处理领域应用广泛，并形成了微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）等新的污水处理方法。

王静荣等[12]采用美国Abcor公司的卷式膜超滤装置可以从聚乙烯醇退浆废水中回收PVA试验。结果表明，该方法是可行的。控制料液温度在60~80℃，操作压力为0.4~0.6MPa条件下，可使浓度0.5%~1.0%的聚乙烯醇废水浓缩至10.0%，聚乙烯醇的去除率在95%以上，回收的聚乙烯醇浆料经调配后，可回用于生产，满足生产工艺上的要求。郑辉东等[13]针对纺织印染厂排放的含PVA退浆皮水，利用中空纤维超滤膜实验装置对其进行处理试验。结果表明，处理后的废水达到中水标准，可以循环使用。

马星骅等[14]以陶瓷膜作为载体，高岭土作为涂膜材料制备了动态膜并研究了动态陶瓷膜对PVA退浆废水的处理效果。结果表明，在高岭土涂膜质量浓度0.6g/L，跨膜压差0.3MPa，错流速度3m/s，温度50℃的条件对废水进行过滤，PVA及COD的去除率分别可达56%和71%。