煙草工業(yè)廢水處理工藝的研究進展

曹 盼

（九江縣環(huán)境保護局江西省九江縣332100）

煙草工業(yè)廢水處理工藝的研究進展

曹 盼

（九江縣環(huán)境保護局江西省九江縣332100）

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

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、成分種類多且波動性大的特點，不僅會對破壞水質(zhì)環(huán)境，還會影響人體健康。因此，研究并選取合適有效的廢水處理工藝方法，使排放廢水達到國家標準(GB8978-2002)要求，成為煙草行業(yè)亟待解決的問題。

考慮到造紙法生產(chǎn)煙草的過程與紙漿生產(chǎn)過程類似，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)。針對以上處理工藝，目前國內(nèi)外已經(jīng)開展了大量實驗研究及生產(chǎn)實踐，并取得了一定成果。

本文在分析煙草薄片廢水來源及特點的基礎(chǔ)之上，歸納出多級聯(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，并圍繞環(huán)境友好且資源節(jié)約這一目標，提出煙草廢水處理工藝的改進方向。

1 煙草工業(yè)廢水來源及特點

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，因而成為目前廣泛研究的生產(chǎn)技術(shù)。造紙法生產(chǎn)煙草薄片的工藝流程見圖1。

圖1 造紙法生產(chǎn)煙草薄片流程圖，虛線為廢水來源

由圖1可知，造紙法在清洗浸泡、萃取濃縮和打漿抄造環(huán)節(jié)會產(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、富營養(yǎng)污染等共性，而且富含煙堿(尼古丁)、高分子有機酸、酯類等溶解性有機化合物，兼具色度高、微生物毒性高等特點。因此煙草廢水環(huán)境危害大，急需發(fā)展先進廢水處理工藝技術(shù)。

2 煙草工業(yè)廢水的處理工藝

2.1 多級聯(lián)合處理法

常見的多級聯(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，主要針對懸浮物，工序簡單，但不能去掉有機物，如芬蘭部分造紙廠發(fā)現(xiàn)使用沉降法能夠凈化掉初級澄清池中超過80%殘渣等懸浮物。化學(xué)法一般指化學(xué)混凝脫色法，是采用無機鹽或高分子絮凝劑促進廢水中的膠體凝結(jié)沉淀，特點是成本低，效率高，穩(wěn)定性好，但需要根據(jù)水質(zhì)選擇適應(yīng)性強的絮凝劑。生物法主要包括好氧和厭氧接觸處理，通過微生物將大分子有機物分解，特點是成本適中，自動化程度高，但對特征污染物如尼古丁等轉(zhuǎn)化效果不佳，抗水質(zhì)波動性差等。

實際應(yīng)用中一般結(jié)合物理、生物和化學(xué)三種方法進行廢水處理，常見的物化法有“過濾+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(chem icaloxygen demand,COD)去除率達到80%以上，好氧階段COD去除率介于48%~70%之間。我國廢水處理方式普遍采用三級流程，首先通過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；最后進行化學(xué)混凝處理。

2.2 AOPs法

多級聯(lián)合處理法存在工序銜接要求高、運行費用較高、出水色度較高、微生物轉(zhuǎn)化效率易受水質(zhì)波動影響等問題，因此一般還需要AOPs法進行補充。AOPs是在聲、光、電、催化劑等因素作用下，將有機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，對環(huán)境友好，普適性強等特點已受到國內(nèi)外廣泛研究。常用AOPs法見圖2。

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Fenton法。如Catalkaya等通過測定可吸附有機鹵代物、有機碳總量和色度等指標的去除率，比較了Fenton、光催化Fenton、H2O2/UV、O3/H2O2和O3等深度氧化方法對紙漿廢水的處理效果，得知Fenton法表現(xiàn)出最佳處理效果。

圖2 常用AOPs法示意圖

3 結(jié)語

國內(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污染物如焦油、尼古丁等，且成分波動較大，因此不存在一種公認最佳的處理工藝，只能在兼顧環(huán)境友好和資源節(jié)約的目標下，根據(jù)具體水質(zhì)、環(huán)境及企業(yè)自身情況進行合理選擇，以達到國家標準的排放要求。

[1]吳暉,向菲,官鈺希.煙草廢水處理工藝技術(shù)研究[J].山西建筑, 2012(07):129-130.

[2]許日鵬,蘇文強段繼生.煙草薄片的開發(fā)與應(yīng)用[J].上海造紙, 2008(06):46-49.

[3]Catalkaya E C,Kargi F.Color,TOC and AOX removals from pulp mill effluentby advanced oxidation processes:A comparative study[J]. JournalofHazardousMaterials,2007,139(2):244-253.

曹盼（1983—)，男，本科，助理工程師。研究方向：環(huán)保工程及環(huán)評。