制浆造纸废水深度处理——仿酶催化缩合技术


 

    仿酶催化缩合技术是根据木素分子在过氧化氢存在的条件下通过天然过氧化氢酶(如白腐菌分泌的胞外漆酶)的催化作用,可以与木素分子或多糖发生脱氢缩合反应,从而生成大分子木素聚合物的特性,使用仿酶代替天然酶,控制合适的反应条件,将经过二级生化处理的制浆造纸废水中残余的难降解、水溶性好的小分子木素缩合生成水溶性较差的大分子物质,再通过固液分离方式从废水中去除的制浆造纸废水深度处理技术。该技术使用的仿酶是一类金属离子螯合物,它们在过氧化氢存在的条件下能够具有类似于自然界中的天然过氧化氢酶的功能,可以模拟天然酶的一些主导作用要素,如活性中心结构、疏水微环境、与底物的多种共价键相互作用及协同效应等,因此具有天然酶的催化特性,同时又具有结构稳定、反应条件宽松、不易失活、价格低廉等天然酶不具有的特点。

    催化聚合技术的反应机理是仿酶把过氧化氢转化为HO2·自由基,HO2·自由基与以ROH(木素碎片、木素酸、单宁、多酚等)形式存在的木素衍生物反应生成RO·自由基,通过木素间的自由基转移反应,缩合形成具有稳定醚键结构的聚合物ROR,使得木素分子量增大、水溶性降低,继而通过固液分离过程实现水体净化,达到去除废水有机污染物和降低色度的目的。

    经好氧生化处理的二沉出水通过提升泵提升进入磁化混合反应器,实现药剂混合、催化剂与有机污染物分子活化等过程,磁化混合反应器出水进入催化聚合反应区,在特定的反应条件下(pH、温度、反应时间、搅拌强度等),实现废水中水溶性小分子木素的脱氢缩合反应,生成水溶性较差的大分子聚合物;催化缩合反应区出水自流进入二级反应沉淀池,通过药剂的加入实现废水的pH 调整、总硬度及浊度的去除,提高出水品质,以便于回用或高标准排放。