卷煙廠(chǎng)綜合廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀研究

【摘要】通過(guò)分析卷煙廠(chǎng)綜合廢水的主要來(lái)源及水質(zhì)特點(diǎn)，綜述了卷煙廠(chǎng)綜合廢水主要處理技術(shù)現(xiàn)狀，并對(duì)這些處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析和總結(jié)。同時(shí)，針對(duì)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出進(jìn)一步優(yōu)化方案。

【關(guān)鍵詞】卷煙廠(chǎng)；綜合廢水；處理技術(shù)；生物接觸氧化

Abstract：Through analyzing of the main source and water quality characteristics of cigarette factories comprehensive wastewater， summary of the comprehensive wastewater treatment technology status of cigarette factories， the paper summarizes and analyzes the advantages and disadvantages of these treatment technologies. At the same time， in view of the problems appeared in the process of actual operation， further optimization scheme is put forward.

Keywords：cigarette factory comprehensive wastewater treatment technology biological contact oxidation

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，煙草行業(yè)也得到了極大的發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，各卷煙企業(yè)積極承擔(dān)環(huán)境保護(hù)的社會(huì)責(zé)任，將廢水處理列入節(jié)能減排工作日程，并高度重視。筆者通過(guò)工作實(shí)踐詳細(xì)分析卷煙廠(chǎng)綜合廢水的主要來(lái)源及水質(zhì)特點(diǎn)，概述卷煙廠(chǎng)綜合廢水主要處理技術(shù)現(xiàn)狀，并對(duì)這些處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析和總結(jié)，以期尋找一種更加符合各企業(yè)實(shí)際情況、高效實(shí)用、成本低廉的廢水處理方法。

1、卷煙廠(chǎng)綜合廢水來(lái)源及水質(zhì)特點(diǎn)

1.1廢水來(lái)源

卷煙廠(chǎng)綜合廢水主要來(lái)源于卷煙生產(chǎn)廢水和生活污水。生產(chǎn)廢水主要包括煙絲原料洗滌廢水、罐體沖洗廢水、車(chē)間清掃廢水以及鍋爐房的鍋爐水、沖灰水、軟化再生水等。生活污水包括洗浴污水和職工食堂洗滌污水等。

1.2水質(zhì)特點(diǎn)

1.2.1成分復(fù)雜，處理難度大

卷煙生產(chǎn)廢水為總污水量20%～40%[1]，其中含有香精香料類(lèi)添加劑、黏合劑以及焦油類(lèi)物質(zhì)，絕大多數(shù)難以降解。生活污水為總污水量的60%～80%[1]，其中含有職工食堂含油污水。這些廢水混合后，具有色度高、成分復(fù)雜、污染物濃度高的特點(diǎn)，處理難度較大。

1.2.2水質(zhì)水量變化較大

由于煙草企業(yè)為計(jì)劃型生產(chǎn)單位，每月完成生產(chǎn)計(jì)劃即可停產(chǎn)檢修設(shè)備，這便導(dǎo)致生產(chǎn)與停產(chǎn)時(shí)廢水排放量波動(dòng)較大，廢水排放沒(méi)有明顯的規(guī)律性。

煙草企業(yè)廢水排放總量相對(duì)較小，但水質(zhì)變化較大。目前，一家卷煙廠(chǎng)生產(chǎn)的卷煙品牌比較集中，但規(guī)格、牌號(hào)較多，不同規(guī)格、牌號(hào)的香煙葉組配方、生產(chǎn)工序及添加的香精香料均不相同，這就導(dǎo)致廢水水質(zhì)變化較大，容易對(duì)污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊負(fù)荷。

2、卷煙廠(chǎng)綜合廢水處理技術(shù)

2.1BAF（曝氣生物濾池）

曝氣生物濾池簡(jiǎn)稱(chēng)BAF，其特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體與一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池（二沉池）。與其他二級(jí)生化處理技術(shù)相比，具有容積負(fù)荷高、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、處理效果好、占地面積小、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用少、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。河北白沙集團(tuán)石家莊卷煙廠(chǎng)污水處理站采用此工藝，污水處理后出水水質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行良好，達(dá)標(biāo)排放。主要缺點(diǎn)是：（1）濾料間水流緩慢，水力沖刷力?。唬?）生物膜只能自行脫落，剩余污泥不易排走，滯留在濾料之間易引起水質(zhì)惡化，影響處理效果；（3）濾料更換，構(gòu)筑物維修困難。

工藝流程圖如圖1所示[1]。

2.2UASB（上流式厭氧污泥床反應(yīng)器）

上流式厭氧污泥床反應(yīng)器簡(jiǎn)稱(chēng)UASB。與其他類(lèi)型的厭氧反應(yīng)器相比較有污泥床內(nèi)生物高濃度（可達(dá)60～80g/L）高活性、反應(yīng)器負(fù)荷能力大、水力停留時(shí)間較短、設(shè)備簡(jiǎn)單、勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置、不需要充填填料、不需要攪拌裝置等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)一般的高濃度有機(jī)廢水，當(dāng)水溫在30℃左右時(shí)，負(fù)荷率可達(dá)10～20kg（COD）/m3·d[2]。

熊芳芳等[3]對(duì)UASB法在煙草廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，采用UASB-絮凝-SBR工藝，出水COD達(dá)到GB8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。UASB反應(yīng)器處理煙草廢水能在較高容積負(fù)荷條件下維持較高的COD去除率，當(dāng)反應(yīng)器COD容積負(fù)荷為18.5kg/（m3·d），COD去除率達(dá)88%。UASB反應(yīng)器厭氧出水按1L投放150mg FeCl3和25mgPAM，COD去除率達(dá)到50.3%。

主要缺點(diǎn)是：（1）大型裝置內(nèi)易發(fā)生短流現(xiàn)象，影響處理能力，對(duì)配水系統(tǒng)的性能要求較高；（2）反應(yīng)器進(jìn)水SS不宜超過(guò)200mg/L，以避免對(duì)污泥顆粒化不利或減少反應(yīng)區(qū)的有效容積，甚至引起堵塞；（3）反應(yīng)器在沒(méi)有顆粒污泥接種的情況下，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)；（4）反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水水質(zhì)和負(fù)荷的突然變化比較敏感，耐沖擊力較差。

2.3MBR（膜-生物反應(yīng)器）

膜-生物反應(yīng)器簡(jiǎn)稱(chēng)MBR，是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機(jī)負(fù)荷，從而減少污水處理設(shè)施占地面積，并通過(guò)保持低污泥負(fù)荷減少剩余污泥量。該技術(shù)具有出水水質(zhì)優(yōu)良穩(wěn)定、容積負(fù)荷高、占地面積小、整個(gè)系統(tǒng)流程緊湊、剩余污泥產(chǎn)量少、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)。

在煙草行業(yè)，該技術(shù)已經(jīng)成功的用于徐州卷煙廠(chǎng)污水處理及中水回用工程，目前該工程運(yùn)行穩(wěn)定，MBR膜-生物反應(yīng)器出水穩(wěn)定的達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)，可直接回用于廠(chǎng)區(qū)綠化、洗車(chē)、沖廁等[4]。

主要缺點(diǎn)是：由于膜組件較易發(fā)生堵塞問(wèn)題及其較高的運(yùn)行能耗，其建設(shè)投資和運(yùn)行成本仍然相對(duì)較高，尤其是因運(yùn)行和控制不當(dāng)而發(fā)生膜污染問(wèn)題，不僅將縮短膜的使用壽命，同時(shí)將增加其運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。

2.4SBR（序批式活性污泥法）

序批式活性污泥法簡(jiǎn)稱(chēng)SBR，是在同一反應(yīng)池（器）中，按時(shí)間順序由進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水和待機(jī)五個(gè)基本工序組成的活性污泥污水處理方法。SBR工藝與連續(xù)流活性污泥工藝相比有一些優(yōu)點(diǎn)：（1）工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無(wú)污泥回流設(shè)備；（2）耐沖擊負(fù)荷，一般情況下無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池；（3）反應(yīng)推動(dòng)力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)；（4）運(yùn)行操作靈活，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果；（5）污泥沉淀性能好。

胡麗君等[5]通過(guò)結(jié)合武漢卷煙廠(chǎng)實(shí)例，對(duì)SBR法在煙草廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。經(jīng)過(guò)處理后出水的SS、COD、BOD5、NH3-N的去除率分別為（%）：58.46、90.33、91.76、99.54。所監(jiān)測(cè)項(xiàng)目達(dá)到并優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

主要缺點(diǎn)是：（1）連續(xù)進(jìn)水時(shí)，對(duì)于單一SBR反應(yīng)器需要較大的調(diào)節(jié)池；（2）對(duì)于多個(gè)SBR反應(yīng)器，其進(jìn)水和排水的閥門(mén)自動(dòng)切換頻繁；（3）無(wú)法達(dá)到大型污水處理項(xiàng)目連續(xù)進(jìn)水、出水的要求；（4）設(shè)備的閑置率較高；（5）污水提升水頭損失較大；（6）如果需要后處理，則需要較大容積的調(diào)節(jié)池。

2.5生物接觸氧化法

生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，它兼有兩種生物處理方法的優(yōu)點(diǎn)：（1）接觸氧化池通過(guò)水下曝氣機(jī)供給氧，不僅供氧充足，而且對(duì)生物膜起到了攪動(dòng)作用，使生物的活性提高；（2）生物膜的剝落與增長(zhǎng)可以自動(dòng)保持平衡，無(wú)需回流污泥；（3）水流屬于完全混合型，因此對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。

此項(xiàng)工藝技術(shù)已成功用于張家口卷煙廠(chǎng)有限責(zé)任公司污水處理工程，該工程設(shè)計(jì)廢水處理能力2000噸/天，于2009年10月竣工驗(yàn)收，四年來(lái)，工藝運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)良好，主要污染物COD、BOD5、SS的去除率分別為（%）：88.22、92.05、72.83完全達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8979-1996）中二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。春、夏、秋三季，根據(jù)實(shí)際使用情況，后級(jí)采用深度凈化處理，達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)用于澆灌等方面。該工程建、構(gòu)筑物及設(shè)備大部分均置于地下，形成相對(duì)封閉的環(huán)境，有效的控制異味和噪聲的排放，污水站地表回土種植草坪及綠化花木，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

主要缺點(diǎn)是：（1）吳暉等[6]對(duì)煙草廢水工藝技術(shù)進(jìn)行了研究，部分脫落生物膜會(huì)造成出水中的懸浮固體濃度高；（2）濾料更換，構(gòu)筑物維修困難。

工藝流程圖如圖2示。

3、問(wèn)題與討論

在實(shí)際運(yùn)行中，卷煙生產(chǎn)廢水中含有大量的膠體和沖洗設(shè)備后流出的煙葉、煙梗。若只建設(shè)了一級(jí)粗格柵，對(duì)廢水中的煙葉、煙梗和膠體未起到良好的攔截作用，這些懸浮物質(zhì)進(jìn)入調(diào)節(jié)池后，浮于調(diào)節(jié)池水面，需要人工進(jìn)行清理。張家口卷煙廠(chǎng)有限責(zé)任公司污水處理站整個(gè)工程置于地下，給清理工作了造成了很多的不便。因此，在進(jìn)行煙草污水處理站設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該設(shè)計(jì)兩級(jí)格柵，第一級(jí)粗格柵，攔截大的煙葉、煙梗，第二級(jí)為細(xì)格柵，攔截細(xì)長(zhǎng)的煙絲及大塊的膠體。同時(shí)，為了減輕污水處理站的處理壓力，建議在制絲車(chē)間、卷包車(chē)間所有生產(chǎn)廢水下水口處安放漏網(wǎng)，將大部分煙葉、煙梗和膠體在源頭攔截，盡量減少進(jìn)入污水處理站的懸浮物。

4、結(jié)語(yǔ)

廢水處理工藝雖說(shuō)比較成熟，但在卷煙廠(chǎng)綜合廢水的處理上，不同企業(yè)存在不同的問(wèn)題，靠單一的處理工藝很難達(dá)到理想的效果。為了更好的實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、污水排放指標(biāo)達(dá)到行業(yè)對(duì)標(biāo)先進(jìn)水平，我們還需認(rèn)真準(zhǔn)確分析實(shí)際水質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有較為成熟的處理工藝技術(shù)，真正設(shè)計(jì)出一種適合各企業(yè)的工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、處理效果好、成本低廉的處理方法。參考文獻(xiàn)

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