有機硅消泡劑在造紙廢水中的應(yīng)用與原理

   隨著造紙技術(shù)的不斷進步，我國各種紙張產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都有極大提高。但是由于造紙業(yè)的發(fā)展，也造成了嚴(yán)重的水體污染。據(jù)統(tǒng)計資料顯示，目前我國有大中小型造紙廠l0000余家，年排放廢水量高達40多億，占全國廢水總排放量的十分之一，紙廠廢水污染江河湖泊水體的問題不容忽視。造紙工業(yè)泡沫問題由來以久，特別是在紙漿生產(chǎn)及造紙廢水的處理中，泡沫問題尤為突出。造紙制漿原料含有樹脂酸，在堿法制漿工藝中樹脂酸被皂化，被皂化的樹脂酸進入生物處理裝置，當(dāng)通入壓縮空氣后，會形成大量的到處飄飛的黃色泡沫。

   在廢液處理過程中，泡沫使廢液處理效率下降，并使廢水流失、飛濺，污染環(huán)境。如污水處理采用活性污泥表面加速曝氣工藝時，在表面曝氣充氧過程中產(chǎn)生大量泡沫覆蓋表面，不僅使充氧發(fā)生困難，影響微生物生長，降低生化處理效率，而且泡沫橫溢，使表面曝氣無法進行。

   由此可見，造紙廢水中的泡沫不但影響污水處理設(shè)施的運行，而且還會直接影響到水體的環(huán)境。因此，對造紙廢水泡沫的處理就變得十分重要，有機硅消泡劑作為一種高效消泡劑，有著其他非硅系消泡劑的優(yōu)點和特點。消泡原理消泡劑的消泡原理是當(dāng)消泡劑加入到起泡液后，消泡劑的分子團與泡沫液膜接觸，然后滲入到液膜上，再在液膜上鋪展開來，使液膜變薄或者斷裂，從而導(dǎo)致泡沫的破滅。
   消泡劑要發(fā)揮作用必須滲入到泡膜雙分子膜中，其滲入能力可用滲入系數(shù)E表示。消泡劑滲入后需要快速散布開，其散布能力可用散布系數(shù)S表示。消泡劑主體成分的選擇消泡劑要獲得良好的消泡效果必須在起泡液面上迅速鋪展開來，消泡劑在液面鋪展越快，則消泡能力越強。
   用做消泡劑主體的物質(zhì)必須具備以下的條件：
   1.基本不溶于起泡液；
   2.比起泡液體有更低的表面張力；
   3.在起泡液中容易分散開來；
   4.具有良好的化學(xué)惰性，根據(jù)以上的原則，有機硅的特性很適宜用做消泡劑的主體成分，特別是二甲基硅油具有下列特點：
   在水和一般油中的溶解度低，具有較高的活性。化學(xué)結(jié)構(gòu)上二甲基硅油具有特殊的結(jié)構(gòu)，主鏈?zhǔn)且籹i一0_一si一的無級結(jié)構(gòu)，是非極性的分子，所以與水或含有極性原子團的物質(zhì)不相溶，因而二甲基硅油在水和一般的油中溶解度很低，可以用較少量的二甲基硅油獲得很高的活性。二甲基硅油的表面張力比水、表面活性劑及一般的起泡液的表面張力都低，易于在起泡液面鋪展，消泡能力強。
   具有化學(xué)穩(wěn)定性、生理惰性。二甲基硅油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難于與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且其是生理惰性物質(zhì)，可以說是沒有毒性的，已經(jīng)被證明是對人體安全的物質(zhì)。硅油熱穩(wěn)定性好，長時間可耐熱150cC，短時間不分解。含有機硅消泡劑消泡能力強，用量少(只需加入起泡液的1～100 ppm)，不影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
   有機硅消泡劑按其產(chǎn)品的形態(tài)主要可分為油狀型、硅油溶液型、乳液型及固體型四大類，其中乳液型硅油消泡劑的使用面較廣，用量較多。油狀有機硅消泡劑二甲基硅油由于有著良好的化學(xué)惰性、熱穩(wěn)定性及低表面張力、不溶于水、易于在表面鋪展等諸多優(yōu)點而被用作消泡劑的主體成分，低粘度硅油消泡效果好，但持續(xù)性差；高粘度硅油消泡效果慢，但持續(xù)性好。