氯漂廢水如何治理

A. 衛生紙如何漂白

那你怎麼開紙場啊！
兩段氧脫木素
氧脫木素已被實踐證明是TCF漂白不可缺少的組成部分，也是大多數ECF漂白流程的重要組成部分。由於氧脫木素的選擇性不夠好，一般單段的氧脫木素率不宜超過50%，否則會引起碳水化合物的嚴重降解。為了提高氧脫木素率和改善脫木素選擇性，目前越來越多的漿廠採用兩段氧脫木素。瑞典順智(Sunds Defibrators)公司根據氧脫木素反應動力學原理，提出了OxyTracTM兩段氧脫木素新技術。第一段採用高的鹼濃度和氧濃度(用量和壓力)，以達到高的脫木素率，但溫度較低，反應時間較短，以防止紙漿粘度的下降；第二段的主要作用是抽提，化學品濃度較低，而溫度較高，時間也較長。1996年4月，在瑞典SCA Ostrand漿廠投產的OxyTracTM兩段氧脫木素工藝如下〔2〕：
第一段：加入全部的氧化白液和氧氣，漿濃12%，溫度80～85℃，氧壓0.8～1.0MPa，停留時間20～30min；
第二段：不加化學葯品，漿濃12%，溫度95～100℃，反應塔頂部壓力0.3MPa，停留時間60min。
很明顯，第一段反應塔的容積比第二段的小；而段間需用蒸汽加熱，以達到第二段要求的溫度。該廠的生產實踐證明了兩段氧脫木素的優越性。卡伯值可由未漂漿的20～30降至8.7～10.4，經ECF漂白後白度達89%～90%ISO。與單段氧脫木素相比，兩段氧脫木素的脫木素率高(可達67%～70%)，且脫木素選擇性好，漂白漿的強度高，化學品的耗用量減少，漂白廢水的COD負荷降低。
2.2 壓力高溫過氧化氫漂白
過氧化氫是最重要的無氯漂劑之一。過氧化氫脫木素或漂白通常限於80℃以下，因為一般認為在高溫下過氧化氫易分解而導致化學葯品效率和紙漿強度的降低，造成經濟損失。但是，過氧化氫是一種弱氧化劑，為了實現TCF漂白和達到高白度，必須強化過氧化氫漂白段，即採用更高的溫度在壓力(通常為氧壓)下進行漂白，以增強脫木素能力和漂白作用。目前許多漿廠採用氧加壓的過氧化氫漂白，(PO)段結合鹼氧漂白和過氧化氫漂白的優點，明顯改善了漂白效果。Koukkari等〔3〕用物理-化學方法研究了壓力過氧化氫漂白的熱力學和反應動力學。研究結果表明，在95～120℃范圍內，隨著溫度的升高，H2O2和NaOH的消耗速率增加，漿液pH值下降，紙漿白度提高，卡伯值降低；相對地，紙漿的粘度損失增加。在任一恆定溫度下，隨著壓力的升高，紙漿卡伯值的下降略有增加，而白度明顯提高。加壓能增加氧的溶解度和強化傳質過程。當溫度高於液相沸點時，在液漿界面會產生蒸汽泡，因而降低了液漿相間的傳遞系數。將壓力提高到該溫度對應的蒸汽壓以上，可防止蒸汽泡的形成，以維持足夠高的液漿相間傳遞系數。理論上，較高的氧壓可以防止過氧化氫漂白時所不希望發生的副反應：

加壓可以阻止上述化學平衡向右移動，避免或減少H2O2的無效分解，因此，加壓可以提高H2O2的漂白效率。
Ingersoll-Rand公司提出將過氧化氫漂白段分為升流管式壓力高溫與降流塔壓次高溫的兩步操作法[4]，利用工廠現有的降流式鹼處理塔，僅需新增混合器和升流管，節省投資，提高效率，其具體工藝為：
第一步（新的升流管）：壓力（3.5～4.8）×105Pa，溫度105～130℃，時間10～30min；
第二步（現有降流塔）：常壓，溫度95～98℃，時間60～240min。
該廠按木硫酸鹽漿採用含二部法（PO）段的漂白流程A(EOP)(ZQ)(PO)，白度達到90%ISO。
2.3 己烯糖醛酸的選擇性水解
在硫酸鹽法制漿的鹼性高溫條件下，聚木糖中的4-氧-甲基-D-葡萄糖醛酸轉化為4-脫氧-己烯-(4)糖醛酸。己烯糖醛酸(Hexenuronic acid，以下簡稱Hex A)是具有六環結構、含有雙鍵的糖醛酸。
己烯糖醛酸在鹼性氧和過氧化氫漂白時是不反應的。但是，親電性漂白劑，如臭氧、二氧化氯和過氧酸，會與己烯糖醛酸中的碳-碳雙鍵反應，因此，會消耗漂白劑。己烯糖醛酸也能與高錳酸鉀反應，用KMnO4測定的紙漿卡伯值有一部分是Hex A的貢獻。因此，己烯糖醛酸的存在對紙漿卡伯值和漂白性能有重要的影響。
Vuorinen等發現〔5〕，通過溫和的酸水解，可將Hex A選擇性除去，而對紙漿得率和粘度影響甚少。當pH值為3.0～3.5時，Hex A的去除最有選擇性。如圖2所示，酸水解時，Hex A主要轉化為2-糠酸、甲酸和5-羧基-2-糠醛。

圖2 己烯糖醛酸的形成與水解

Hex A選擇性水解後，紙漿的卡伯值降低。根據實驗結果統計，經氧脫木素的闊葉木漿選擇性水解後卡伯值降低3～6，針葉木漿則降低1～3。
Hex A由於雙鍵的存在致使電子不定位與共振，其對金屬離子的螯合能力比其前身葡萄糖醛酸要大得多，是漿中金屬離子的主要結合點。Hex A的選擇性水解能有效地去除漿中的金屬離子，因此，可以代替漂白流程中的螯合處理(Q)段。
Hex A的選擇性水解對其後ECF和TCF漂白有顯著的影響，可以減少漂白化學品的用量，提高白度，並改善白度穩定性，但對紙漿得率影響甚微，對粘度的影響也不大，當Hex A含量減少90%時，紙漿粘度損失約50～100 dm3/kg。表1和表2分別為Hex A選擇性水解對ECF和TCF漂白的影響〔6〕。可以看出，選擇性水解除去Hex A後，紙漿的卡伯值降低，漂白劑用量減少，漂白效率提高，返黃值降低。

B. 為什麼牛仔衣服上有一種難聞的味道有毒嗎

或許很多消費者在購買牛仔褲的時候，可能會遇到這樣一個情況，就是一條新買的牛仔褲，卻散發著一股很怪怪的味道，這到底是怎麼回事呢？其實牛仔褲是經過水洗工藝，牛仔褲在製作過程中所經歷的工藝有，水洗，還有鐳身，另外需要燒掉布上的色彩，從而露出布胚色彩，就帶有渲染效果，正是因為有這樣一道工序存在，所以說製作好的牛仔褲會有一股特殊的氣味。

但是我們需要注意，使用食鹽或者白醋，是不能夠同時使用，也就是說要麼用食鹽浸泡法或者使用食醋浸泡法。

C. 氯漂粉能做污水處理嗎

氯漂粉為有機氯漂白劑，是洗衣業內應用最廣泛的漂白劑。溶於水後首先分解出次氯酸（HOCL），次氯酸進一步水解，釋放出氧化能力很強、能破壞色素基團從而使色漬消失的初生態氧[O]，可用於污水處理的除藻消毒。

D. 舉例微生物和人們關系的一些例子

我國是世界上環境污染最為嚴重的國家之一，從城市到鄉村，我國的大氣、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。貴陽、重慶、北京、蘭州等五個城市位於世界十大空氣污染最嚴重的城市中之列，全國600多個城市中、大氣質量符合國家一級標準的不足1%。全國范圍的酸雨危害的程度和區域日益擴大。全國每年污水排放達360億噸，僅10%的生活污水和70%的工業廢水得到處理，其中約有一半工業污水處理設施的出水達不到國家排放標准。其他未經處理的污水直接排入江河湖海，致使我國的水環境遭受嚴重污染和破壞。據統計，全國七大水系和內陸河流的110個重點河段中，屬4類和5類水體的佔39%；城市地面水污染普遍嚴重，並呈進一步惡化的趨勢，136條流經城市的河流中，屬4類、5類和超過5類標準的高達76.8%；約50%的城市地下水受到不同程度的污染；全國大淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富營養化程度逐年加劇；一些地區的飲用水源受到嚴重污染，對人民健康造成嚴重危害。城市垃圾和工業固體廢棄物與日俱增，工業廢棄物累計堆積量已超過66億噸，佔地超過5萬公頃，使200多個城市陷入垃圾包圍之中。嚴重的生態破壞，加重了1998年的長江洪水災難，給人民的生命財產及國民經濟造成了嚴重損失。�

當前我國社會經濟仍然保持著高度發展的態勢，環境保護的壓力將進一步加重，由人類活動所造成的環境污染和環境質量的惡化已成為制約我國社會和經濟可持續發展的障礙。據中國社會科學院1998年度調查和估計，我國環境污染和生態破壞造成的經濟損失每年超過2000億元人民幣。如何在經濟高速發展的同時控制環境污染，改善環境質量，以實現社會經濟可持續發展之目標是我國目前亟待解決的重要問題。

當今世界各國已普遍接受「可持續發展」這一全新的概念，並圍繞它制定和實施本國的環境保護及其相關的產業政策。可持續發展要求在保持經濟高速發展的同時，必須保護好人類賴以生存的環境。環境和經濟及貿易掛鉤是當前國際政治及經濟關系發展中的新形勢。例如，在日元貸款中，環保貸款已成為非常重要的組成部分。ISO14000系列國際環境管理標准，將要求企業承擔相應的環境保護責任，並對達到該標準的企業給予認證。沒有得到認證的企業的產品，在出口時將有可能面臨被國外政府以未承擔環境保護的責任而拒絕進口；同時，國外大型企業也可能因害怕和這些未達到該標準的企業合作而影響其形象，從而中止和這些企業的合作。至2003年，ISO9000系列質量標准將和ISO14000系列環境管理標准統一成一個標准，從而將進一步強化環境保護對企業發展的重要意義。因此，良好的環境保護將加強我國企業的國際競爭力。否則，在當前國際貿易中保護主義盛行的情況下，我國將可能面臨因環境問題而被排斥在國際貿易之外的危險。然而，我國現有的環保科技水平仍較低，缺乏可被應用的高科技成果及高技術人才。而可持續發展這一方針的最終實現必須依靠科技進步，特別是高新技術的應用。僅靠傳統的污染防治技術和手段，已遠遠不能滿足伴隨人類科技進步帶來的污染物產生速度和人類對生存環境質量的要求，必須另闢新的途徑。20世紀科技進步和社會發展已充分證明了高科技的作用，當前的科索沃戰爭顯示，如要摧毀一座橋梁，過去幾百架次飛機也不一定能夠成功的事情，而今只需最多兩枚導彈即可達到，因此只有發展和掌握高科技技術才能在當今的國際競爭中立於不敗。

生物是構成生態系統的要素，生態系統內物質循環主要是依靠生物過程來完成的。科技的發展也充分證明生物技術是環境保護的理想武器，這一技術在解決環境問題過程中所顯示的獨特功能和顯著優越性充分體現在它是一個純生態過程，從根本上體現了可持續發展的戰略思想。生物技術在處理環境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優點，加之其技術開發所預示的廣闊的市場前景，受到了各國政府、科技工作者和企業家的高度重視。隨著生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入，人們已越來越意識到，現代生物技術的發展，為從根本上解決環境問題提供了無限的希望。

目前生物技術應用於環境保護中主要是利用微生物，少部分利用植物作為環境污染控制的生物。生物技術已是環境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術，其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔可再生能源的開發、廢物資源化、環境監測、污染環境的修復和污染嚴重的工業企業的清潔生產等環境保護的各個方面，發揮著極為重要的作用。應用環境生物技術處理污染物時，最終產物大都是無毒無害的、穩定的物質，如二氧化碳、水和氮氣。利用生物方法處理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次轉移，因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。特別是現代生物技術的發展，尤其是基因工程、細胞工程和酶工程等生物高技術的飛速發展和應用，大大強化了上述環境生物處理過程，使生物處理具有更高的效率，更低的成本和更好的專一性，為生物技術在環境保護中的應用展示了更為廣闊的前景。美國環保局(EPA)在評價環境生物技術時也指出「生物治理技術優於其他新技術的顯著特點在於其是污染物消除技術而不是污染物分離技術」(BiotechnologyNewswatch,August16,1993)。

由於大部分有機污染物適於作為生物過程反應物(底物)，其中一些有機污染物經生物過程處理後可轉化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質，因此，生物處理方法也常是有機廢物資源化的首選技術。生物過程是以酶促反應為基礎的，作為催化劑的酶是一種活性蛋白，因此，生物反應過程通常是在常溫、常壓下進行的。另外，酶對底物有高度的特異性，因此，生物轉化技術(Bioconversion)的效率高，副產物少，這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比，反應條件大大簡化，因而投資省、費用少、消耗低，而且效果好、過程穩定、操作簡便，同時，在多數情況下，它還可和其他技術結合使用。用生物過程代替化學過程可以降低生產活動的污染水平，有利於實現工藝過程生態化或無廢生產，真正實現清潔生產的目標。據美國環保局估算，美國現有的化學工業若有5%為生物過程取代，污染防治費用可降低約1億美元。生物處理技術除易於大規模處理外，還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場所，從而大大節約生物處理的費用。另外，生物技術的產品或副產品基本上都是可以較快生物降解的，並且都可以作為一種營養源加以利用。用生物製品代替一切可以取代的化學葯物、化石能源、人工合成物等，有助於把人類活動產生的環境污染降至最低程度，使經濟發展進入可持續發展的軌道。生物是構成生態系統的要素，生態系統內物質循環主要是依靠生物過程來完成的。因此，利用環境生物技術可治理用其他方法難以處理的環境介質，即用生物修復(Bioremediation)技術凈化環境，使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用，同時還可進一步強化環境的自凈能力。�

我國是一個發展中國家，經濟水平和科技總體水平離國際發展水平仍有相當差距，這就要求我國在科技發展特別是環保高科技發展上，需跟蹤國際前沿，與國際上同步開發未來可能應用的高新技術。以下重點介紹幾項經多年開發，已接近產業化的環境生物技術。�
煤的微生物潔凈技術(主要是脫硫、脫塵)研究是在生物瀝濾銅、鈾等金屬的基礎上發展起來的。煤炭中的硫分主要包括有機硫和無機硫、無機黃鐵礦硫以及少量的硫酸鹽硫。其中，相比有機硫分、黃鐵礦硫(FeS2)較易去除，早期的研究主要利用Thiobacillusferrooxidans自養菌在幾天時間里將黃鐵礦氧化分解成鐵離子和硫酸，硫酸溶於水中而排出，該方法可去除約90%的無機硫，使某些煤的含硫量降至1%以下。雖然該方法脫硫效率較高，但缺點是處理的時間較長，並要求較大的反應器容積和較細的煤炭粒徑。義大利、荷蘭、英國和德國等國參加的歐共體項目已在義大利的NorthSardinia煤礦建立了一個利用煤微生物脫硫凈化技術的示範工程，進行應用微生物脫除煤中無機硫及有機硫的工業化實驗。實驗結果顯示，該方法要溶解黃鐵礦需花1～2周的時間，煤粒要求細小。同時國際研究機構的實驗顯示，該方法的技術可行性雖已無障礙，但該方法能耗較高，所需場地較大，經濟可行性較差。�

A.S.Atins等採用Thiobacillusferrooxidans菌在煤炭粒度0.15±0.075mm、煤漿濃度2%、細菌濃度3.26×10�10�個/g、pH�2的條件下，對美國一種高硫煤(總硫＞10.4%，黃鐵礦硫＞5.9%)處理2分鍾後，用常規浮選分離，結果精煤總硫降至6～6.45%，黃鐵礦硫脫除率達75%以上，而若無細菌處理，精煤總硫仍高達10.2%，基本沒有脫除。Attia等對皮茲堡兩種含硫分別為3.8%(黃鐵礦硫1.9%)和1.59%的煤樣利用微生物進行了約10分鍾的處理，前一種煤樣黃鐵礦和灰分的脫除率達到80%和60%以上，另一煤樣也顯示了相似的結果。日本Ohmura等也開展了一系列類似的研究，取得了良好的脫硫效果。目前，浮選法微生物脫硫已成為國際上潔凈煤技術開發的熱點。�

我國在煤的微生物脫硫方面的研究起步較晚，80年代中期後，我國一些研究人員在利用微生物進行煤脫硫(包括有機硫)方面開展了一些基礎研究工作。從松藻煤礦分離到氧化亞鐵硫桿菌，在pH1.55～1.70的條件下，利用浸出法可使黃鐵礦硫的去除率達到86.11％～95.16%。

由於木聚糖酶處理工藝是通過降解除去紙漿表面再沉積的半纖維素等方式，來幫助化學漂劑漂白的。木聚糖酶只能起到助漂的作用，不能真正替代化學漂劑。因此，生物預漂白並不能完全替代化學漂白，能減少污染卻不能最終消除污染，因此要從根本上消除有毒氯漂液的污染，需最終實現生物漂白，即完全採用生物手段除去紙漿中殘留的木質素。近年來，利用各種木質素酶進行生物漂白的研究正在迅速興起，人們期望利用木質素酶對木質素的直接作用來實現生物漂白。許多實驗室都在努力研究非木聚糖酶的漂白用酶，涉及的酶類包括木素過氧化物酶、錳過氧化物酶、漆酶和纖維二糖脫氫酶等。其中，一種叫做漆酶的木質素酶成為近年來的研究熱點。�

過去，一般都認為漆酶的氧化還原電位太低，不能攻擊構成木素結構90%以上的非酚木素結構。但進入90年代後，有人發現，當有可起氧化還原中介物作用的簡單有機化合物存在時，漆酶不僅能氧化非酚結構，而且能使硫酸鹽漿脫木素和脫甲氧基。目前研究較多的中介物有1-羥基苯並三唑(1-hydroxybensotriazol,1-H等。喬治亞大學的研究者則發現一株漆酶產生菌朱紅密孔菌(pycnoporusCinnaba-rinus)可以產生自己的氧化還原中介物3-羥基鄰氨基苯甲酸(3-hydroxyanthranilicacid,3-HAA)。漆酶加3-HAA系統不僅能氧化非酚模式化合物，而且能降解合成的木素。日本報道，利用漆酶進行生物漂白，可以去掉50％～60%的殘余木質素，減少氯漂50％～60%，然而，離真正意義的生物漂白還有一段距離。木質素的結構非常復雜，並且在紙漿中木質素與木聚糖形成復合體緊密地附著在纖維上，難以除去。僅依賴於一種酶的作用遠遠不夠，利用木聚糖酶與木質素酶兩種酶的共同作用有望完全降解掉紙漿中殘留的木質素，實現真正意義上的生物漂白。未來生物制漿和生物漂白的技術突破將使造紙工業擺脫污染，實現清潔生產。

針對嚴重污染的環境，我國尚未採取大規模的治理措施，僅在少數地區開展了治理，並以物理化學方法(如洗脫、吸附)為主，不僅投資成本高，而且也造成了二次污染。我們的國土面積比美國略大，且環境污染還更為嚴重，對全國范圍的污染環境進行修復，若採用傳統方法，即使考慮勞動力相對便宜的因素，其投資規模將仍然非常龐大，如採用生物修復技術，不僅其投資規模大為縮小(僅需傳統方法的1/5～1/3)，而且還沒有二次污染。綜上所述，環境污染的生物修復技術是我國今後治理環境污染必須發展的生物技術，更具有廣闊的市場和發展前景。可充分預見，在21世紀，生物修復技術將成為我國生態環境保護領域最具有價值和最具有生命力的大面積污染的優選生物工程技術。�

生物修復技術是80年代以來出現和發展的清除和治理環境污染的生物工程技術，其主要利用生物特有的分解有毒有害物質的能力，去除污染環境如土壤中的污染物，達到清除環境污染的目的。在該技術的萌芽階段，主要應用於環境中石油烴污染的治理，並取得成功。實踐結果表明生，物修復技術是可行的、有效的和優越的，此後該技術被不斷擴大應用於環境中其他污染類型的治理。歐洲各國如德國、丹麥、荷蘭對生物修復技術非常重視，全歐洲從事該項技術的研究機構和商業公司大約有近百個，他們的研究證明，利用微生物分解有毒有害物質的生物修復技術是治理大面積污染區域的一種有價值的方法。美國國家環保局、國防部、能源部都積極推進生物修復技術的研究和應用。美國的一些州也對生物修復技術持積極態度，如新澤西州、威斯康星州規定將該技術列為凈化受儲油罐泄漏污染土壤治理的方法之一。美國能源部制定了90年代土壤和地下水的生物修復計劃，並組織了一個由聯邦政府、學術和實業界人員組成的「生物修復行動委員會」(BioremediationActionCommittee)來負責生物修復技術的研究和具體應用實施。生物修復是採用諸如提高通氣效率、補充營養(對石油污染而言，主要是補充N、P)，投加優良菌種、改善環境條件等辦法來提高微生物的代謝作用和降解活性水平，以促進對污染物的降解速度，從而達到治理污染環境的目的。生物修復技術最成功的例子是JonE.Llidstrom等人在1990年夏到1991年應用投加營養和高效降解菌對阿拉斯加ExxonValdez王子海灣由於油輪泄漏造成的污染進行的處理，取得非常明顯的效果，使得近百公裏海岸的環境質量得到明顯改善。

E. 工廠造紙的時候，對水的污染究竟有多大

造紙工業既是水污染大戶又是用水大戶。據不完全統計，其廢水排放量達20多億噸，佔全國工業廢水排放量的11%以上，COD排放量更是多達300多萬噸，佔全國 COD排放量的42%，居第一位。近年來，由於水資源的匱乏、經濟的持續增長，導致水資源價格的不斷提高以及面對嚴峻的環境污染形式，國家對環保執法力度的進一步加大，要求造紙企業尋求一種符合國家環保政策要求的新工藝、新技術，來實現造紙廢水的循環利用。

造紙工業所產生的廢水具有種類繁多、水量大、有機污染物含量高特點，屬難處理的工業廢水之一，廢水來源於制漿及造紙各個工藝環節中，其物理性質及有機污染物的濃度各不相同，針對廢水的特徵確定有效的處理工藝，當前用於造紙工業廢水處理的主要方法有沉澱、氣浮、吸附、膜分離、好氧生物、厭氧生物等處理方法以及幾種工藝結合的處理方法。