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纸浆漂白废水的毒性研究及其关键毒性物质的鉴别

作　者: 方战强
导　师: 陈中豪；胡勇有
学　校: 华南理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 漂白废水毒性毒性排放因子 COD负荷漂白工艺氯代有机物
分类号: X793
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

纸浆漂白废水，特别是含氯漂白废水具有COD、BOD负荷较大，含有毒性较强的物质，主要是氯代有机物等污染特点，特别是对水生生物具有急性毒性，已引起了业内人士的普遍关注。根据我国制浆工业的特点及现状，选择了蔗渣浆、苇浆、木浆具有代表性的纸浆为研究对象，分别针对传统的CEH漂白工艺和华南理工大学造纸与污染控制国家工程中心研究开发的少污染漂白工艺-OHMP漂白技术，利用快速、准确的发光细菌急性毒性测试技术以及化学分析技术，系统地研究了各种纸浆不同漂白工艺漂白废水的毒性、COD负荷以及关键毒物的鉴别，获得如下研究成果。蔗渣浆CEH漂白废水总COD负荷为94.43kg COD／吨浆，总毒性排放因子（TEF）为423.92TU m³／吨浆，相当于42.93gHgCl₂／吨浆，其中C段毒性负荷最大，约占67.5％，其次是E段废水，约占25.7％，H段废水的毒性排放负荷最小，约占6.8％。废水有机成份分析结果表明，2，6—二氯苯酚、4，5二氯愈创木酚、3，4，6—三氯愈创木酚和四氯愈创木酚是蔗渣浆CEH漂白工艺C段漂白废水中的关键毒性物质。3，4，6-三氯愈创木酚、四氯愈创木酚、2，5-二氯-4-甲氧基苯酚、4，5-二氯愈创木酚、3，5，6-三氯愈创木酚、2，4-二氯苯酚是蔗渣浆E段废水中的关键毒物。H段废水中检测出的氯代有机物的毒性占全废水毒性的22.23％，在一定程度上可以说明这些氯代有机物是蔗渣浆CEH漂白工艺H段漂白废水毒性的主要来源。蔗渣浆OHMP漂白工艺过程中O段和H段漂白废水外排，总COD负荷为55.738kgCOD／吨浆，毒性因子（TEF）为54.776TUm³／吨浆，其中O段废水TEF为18.786 TUm³／吨浆，占总量的34.3％，H段占总量的65.7％。蔗渣浆OHMP漂白工艺毒性排放当量相当于5.477gHgCl₂／吨浆，毒性当量较小。H段废水污染成分分析结果表明，有机酸类占有量最多，约33.63％，烷烃类占有11.14％，还有少量酯类和酮类。氯代有机物占检测总量的25.12％，是H段废水毒性的主要组成部分。苇浆CEH漂白废水的COD负荷为81.043kg COD／吨浆，总毒性负荷（TEF）为472.016TUm³／吨浆，其中C段最大，TEF为393.88 TUm³／吨浆，占83.45％，其次是E段废水，占10.03％，H段最小，约6.52％。苇浆CEH漂白工艺所排放出的废水的毒性总量相当于47.20g HgCl₂／吨浆，毒性排放负荷比较严重。1，3，3-三氯-4-甲基-2-戊酮、3，4，5-三氯愈创木酚、3，4，6-三氯愈创木酚、2，4，5-三氯苯酚、2-氯萘、2，4，6-三氯苯酚、2，6-二氯苯酚和2，5-二氯苯酚是苇浆CEH漂白工艺C段

全文目录

摘要  13-15
ABSTRACT  15-18
第一章绪论  18-29
  1.1 环境与环境问题  18-19
  1.2 造纸工业所面临的环境问题  19-20
  1.3 纸浆漂白技术进展和我国漂白技术现状  20-22
    1.3.1 国外漂白技术的发展动态  20-21
    1.3.2 我国漂白技术的现状和发展动态  21-22
  1.4 纸浆漂白废水的污染状况  22-24
    1.4.1 氯化段废水的污染特性  22-24
    1.4.2 碱处理段废水的污染特性  24
  1.5 纸浆漂白废水的毒性研究概况  24-27
  1.6 论文研究背景及内容  27-29
第二章纸浆漂白废水毒性测试方法的确定  29-39
  2.1 水质生物毒性测试方法  29-33
    2.1.1 藻类生长抑制试验  29-30
    2.1.2 蚤类急性活动抑制试验  30
    2.1.3 鱼类急性毒性试验  30-31
    2.1.4 酶制剂法  31
    2.1.5 细菌脱氢酶活性法  31-32
    2.1.6 发光细菌法  32-33
  2.2 发光细菌的生理特性及其应用原理  33-35
    2.2.1 发光细菌的分类  33-34
    2.2.2 发光细菌的生化反应模式  34-35
  2.3 发光细菌法的应用概况  35-37
    2.3.1 工业废水的毒性测试  35-36
    2.3.2 水域(水体)的毒性测试  36-37
  2.4 发光细菌法的测试方法  37-38
  2.5 发光细菌法的优点  38-39
第三章蔗渣浆CFH漂白废水的毒性研究  39-62
  3.1 材料和方法  40-42
    3.1.1 漂白工艺条件  40
    3.1.2 废水水质  40-41
    3.1.3 试验仪器  41
    3.1.4 分析方法  41-42
  3.2 实验方法  42-44
    3.2.1 废水生物毒性测试  42
    3.2.2 废水中残氯的测定及消除  42-43
    3.2.3 废水中主要成份分析  43-44
  3.3 结果与讨论  44-59
    3.3.1 蔗渣浆CEH各段废水的毒性及其污染负荷  44-47
    3.3.2 残氯对废水毒性的影响  47-49
    3.3.3 蔗渣浆CEH各段废水中主要成份分析及其关键毒物的鉴别  49-59
      3.3.3.1 QSAR简介及有机物毒性数值计算  50-52
      3.3.3.2 各段废水中主要成份分析及关键毒物鉴别  52-59
  3.4 本章小结  59-62
第四章蔗渣浆OHMP漂白废水的毒性研究  62-75
  4.1 OHMP漂白工艺简介  62-63
  4.2 废水水质及分析方法  63-64
    4.2.1 废水水质  63-64
    4.2.2 分析方法  64
  4.3 实验方法  64-65
    4.3.1 废水生物毒性测试  64
    4.3.2 废水中残余过氧化氢的测定及消除  64
    4.3.3废水中残余过氧化氢的测定及消除  64-65
  4.4 结果与讨论  65-73
    4.4.1 蔗渣浆OHMP各段漂白废水的毒性及其污染负荷  65-68
    4.4.2 残氯和残余过氧化氢对废水毒性的影响  68-70
    4.4.3 H段漂白废水中主要成份分析  70-73
  4.5 本章小结  73-75
第五章苇浆CFH漂白废水的毒性研究  75-88
  5.1 概述  75
  5.2 漂白工艺条件、废水水质及分析方法  75-76
    5.2.1 漂白工艺条件  75-76
    5.2.2 废水水质  76
    5.2.3 分析方法  76
  5.3 结果与讨论  76-86
    5.3.1 苇浆CEH各段漂白废水的毒性及其污染负荷  76-80
    5.3.2 苇浆CEH各段漂白废水中的主要成份及关键毒物的鉴别  80-86
  5.4 本章小结  86-88
第六章苇浆OHMP漂白废水的毒性研究  88-95
  6.1 废水水质  88
  6.2 结果与讨论  88-94
    6.2.1 苇浆OHMP各段漂白废水的毒性及其污染负荷  88-91
    6.2.2 苇浆OHMP漂白工艺H段漂白废水中主要成份分析  91-94
  6.3 本章小结  94-95
第七章木浆CEH漂白废水的毒性研究  95-109
  7.1 概述  95-96
  7.2 漂白工艺条件及废水水质  96
    7.2.1 漂白工艺条件  96
    7.2.2 废水水质  96
    7.2.3 实验方法  96
  7.3 结果与讨论  96-107
    7.3.1 木浆CEH各段漂白废水的毒性及其污染负荷  96-100
    7.3.2 木浆CEH各段漂白废水中主要污染成份分析及关键毒物的鉴别  100-107
  7.4 本章小结  107-109
第八章木浆OHMP漂白废水的毒性研究  109-116
  8.1 废水水质  109
  8.2 结果与讨论  109-115
    8.2.1 木浆OHMP漂白工艺各段漂白废水的毒性及其污染负荷  109-112
    8.2.2 木浆OHMP漂白工艺H段漂白废水中主要有机污染成份分析  112-115
  8.3 本章小结  115-116
第九章不同纸浆漂白废水污染负荷比较  116-122
  9.1 不同纸浆CEH漂白废水的污染负荷  116-118
  9.2 不同纸浆OHMP漂白废水的污染负荷  118-119
  9.3 CEH与OHMP漂白工艺的污染负荷比较  119-121
  9.4 本章小结  121-122
结论与建议  122-125
参考文献  125-136
攻读学位期间发表的文章  136-137
致谢  137

纸浆漂白废水的毒性研究及其关键毒性物质的鉴别

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