退浆废水中自由基引发的聚乙烯醇交联沉淀研究

沈忱思， 王 曼， 徐晨烨， 王华平， 李 方

(1. 东华大学 国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心， 上海 201620；2. 东华大学 纤维材料改性国家重点实验室， 上海 201620)

作为全球需求量最大的水溶性高分子聚合物之一，聚乙烯醇(PVA)具有优异的成膜性、黏结性、表面活性，在纤维加工、乳化稳定等工业生产中独具优势[1-3]。然而，其一旦进入废水末端治理，这些优势即会转变为“难降解”与“难脱稳”的处理难点。在纺织工业中，印染前处理工序排放的退浆废水一般含5～15 g/L PVA以及多种共存有机污染物，如聚丙烯酸等聚合物及仲烷基磺酸钠等表面活性剂，造成废水化学需氧量(COD)通常在20 g/L以上，而BOD5/COD值往往小于0.1[4-5]。据统计，退浆废水虽然仅占行业废水产生量的10%左右，但其产生的COD却可达行业总产生量的70%～85%[6-7]。作为行业污染治理的难点，含PVA退浆废水的处理技术亟待突破。

PVA聚合度高且分子链中富含羟基是其废水难以处理的主要原因。纺织浆纱中使用的PVA有1788型、1799型、2488型(聚合度分别为1 700、1 700、2 400，醇解度分别为88%、99%、88%)，分子结构中含有大量的羟基(—OH)基团，平均相对分子质量达7万以上。PVA结构中的羟基极性强、尺寸小，易形成大量分子内或分子间氢键而使其构成稳定的网状结构。虽然PVA无生物毒性，但很难生物降解[8]。化学氧化技术也因此受到限制，远超常规的药剂投加量不但使成本骤增，大量残留的药剂也会影响后续处理。例如，采用Fenton技术处理PVA废水时，硫酸铁(FeSO4)的投加量需达到PVA含量的25倍，过氧化氢(H2O2)的投加量需达到PVA含量的5倍[9]。……