煙草工業(yè)廢水處理工藝研究

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摘要：

分析了煙草工業(yè)廢水的來(lái)源及特點(diǎn)，歸納了目前常見(jiàn)的煙草工業(yè)廢水處理工藝，分別介紹了多級(jí)聯(lián)合處理法和深度處理法的內(nèi)容、特點(diǎn)及應(yīng)用，提出煙草廢水處理工藝的改進(jìn)方向，為煙草行業(yè)的節(jié)能減排工作提供一定的理論支持。

關(guān)鍵詞：煙草工業(yè)；廢水污染；處理工藝；耦合

煙草廢水主要是造紙法生產(chǎn)煙草薄片過(guò)程中的排放物，其作為煙草行業(yè)主要污染源具有排放量大、濃度和色度高、成分種類多且波動(dòng)性大的特點(diǎn)，不僅會(huì)對(duì)破壞水質(zhì)環(huán)境，還會(huì)影響人體健康。因此，研究并選取合適有效的廢水處理工藝方法，使排放廢水達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-2002)要求，成為煙草行業(yè)亟待解決的問(wèn)題?？紤]到造紙法生產(chǎn)煙草的過(guò)程與紙漿生產(chǎn)過(guò)程類似，因此煙草廢水處理一般參考紙廠廢水的工藝，主要有物理、化學(xué)、生物相互搭配的多級(jí)聯(lián)合處理，此外還有包括光催化氧化、Fenton氧化和電化學(xué)氧化等在內(nèi)的深度氧化技術(shù)。針對(duì)以上處理工藝，目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)展了大量實(shí)驗(yàn)研究及生產(chǎn)實(shí)踐，并取得了一定成果。本文在分析煙草薄片廢水來(lái)源及特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，歸納出多級(jí)聯(lián)合處理和兩大類處理工藝，分別介紹了各自具體處理方法及優(yōu)缺點(diǎn)，并圍繞環(huán)境友好且資源節(jié)約這一目標(biāo)，提出煙草廢水處理工藝的改進(jìn)方向。

1煙草工業(yè)廢水來(lái)源及特點(diǎn)

由于造紙法生產(chǎn)煙草薄片具有利用率高、焦油量少、物理性能好等優(yōu)點(diǎn)，因而成為目前廣泛研究的生產(chǎn)技術(shù)。造紙法在清洗浸泡、萃取濃縮和打漿抄造環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生大量的高濃度工業(yè)廢水，一般每生產(chǎn)1t煙草薄片會(huì)產(chǎn)生50m3~70m3高濃廢水。廢水污染物種類多、含量高且成分波動(dòng)較大。此外，煙草薄片廢水不僅包含煙葉、纖維素等懸浮物，具有制漿廢水多懸浮物、富營(yíng)養(yǎng)污染等共性，而且富含煙堿(尼古丁)、高分子有機(jī)酸、酯類等溶解性有機(jī)化合物，兼具色度高、微生物毒性高等特點(diǎn)。因此煙草廢水環(huán)境危害大，急需發(fā)展先進(jìn)廢水處理工藝技術(shù)。

2煙草工業(yè)廢水的處理工藝

2.1多級(jí)聯(lián)合處理法

常見(jiàn)的多級(jí)聯(lián)合處理法涉及物理、化學(xué)和生物法之間的聯(lián)合。物理法包括沉降法和溶解空氣浮選法，主要針對(duì)懸浮物，工序簡(jiǎn)單，但不能去掉有機(jī)物，如芬蘭部分造紙廠發(fā)現(xiàn)使用沉降法能夠凈化掉初級(jí)澄清池中超過(guò)80%殘?jiān)葢腋∥?。化學(xué)法一般指化學(xué)混凝脫色法，是采用無(wú)機(jī)鹽或高分子絮凝劑促進(jìn)廢水中的膠體凝結(jié)沉淀，特點(diǎn)是成本低，效率高，穩(wěn)定性好，但需要根據(jù)水質(zhì)選擇適應(yīng)性強(qiáng)的絮凝劑。生物法主要包括好氧和厭氧接觸處理，通過(guò)微生物將大分子有機(jī)物分解，特點(diǎn)是成本適中，自動(dòng)化程度高，但對(duì)特征污染物如尼古丁等轉(zhuǎn)化效果不佳，抗水質(zhì)波動(dòng)性差等。實(shí)際應(yīng)用中一般結(jié)合物理、生物和化學(xué)三種方法進(jìn)行廢水處理，常見(jiàn)的物化法有“過(guò)濾+混凝”、“格柵+混凝+氣浮”等。生物法一般也結(jié)合化學(xué)法同時(shí)使用，如李友明等采用“混凝+厭氧+好氧+AOPs”耦合工藝處理廢水，得到厭氧階段廢水化學(xué)需氧量(chemicaloxygendemand,COD)去除率達(dá)到80%以上，好氧階段COD去除率介于48%~70%之間。我國(guó)廢水處理方式普遍采用三級(jí)流程，首先通過(guò)沉降法或溶解空氣浮選法篩掉懸浮物；然后采用厭氧或好氧生化處理；最后進(jìn)行化學(xué)混凝處理。

2.2AOPs法

多級(jí)聯(lián)合處理法存在工序銜接要求高、運(yùn)行費(fèi)用較高、出水色度較高、微生物轉(zhuǎn)化效率易受水質(zhì)波動(dòng)影響等問(wèn)題，因此一般還需要AOPs法進(jìn)行補(bǔ)充。AOPs是在聲、光、電、催化劑等因素作用下，將有機(jī)污染物氧化或完全礦化為小分子化合物如CO2和H2等，該方法因降解效率高，對(duì)環(huán)境友好，普適性強(qiáng)等特點(diǎn)已受到國(guó)內(nèi)外廣泛研究。常用AOPs法。目前應(yīng)用最為普遍的深度處理法為隸屬化學(xué)氧化類的Fen-ton法。如Catalkaya等通過(guò)測(cè)定可吸附有機(jī)鹵代物、有機(jī)碳總量和色度等指標(biāo)的去除率，比較了Fenton、光催化Fenton、H2O2/UV、O3/H2O2和O3等深度氧化方法對(duì)紙漿廢水的處理效果，得知Fen-ton法表現(xiàn)出最佳處理效果。

3結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)外關(guān)于煙草廢水處理工藝的研究目前較少，主要是參考造紙工業(yè)廢水的處理工藝，考慮到煙草廢水中存在較多特征有機(jī)污染物如焦油、尼古丁等，且成分波動(dòng)較大，因此不存在一種公認(rèn)最佳的處理工藝，只能在兼顧環(huán)境友好和資源節(jié)約的目標(biāo)下，根據(jù)具體水質(zhì)、環(huán)境及企業(yè)自身情況進(jìn)行合理選擇，以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。

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作者：曹盼 單位：九江縣環(huán)境保護(hù)局