烟草废水处理工艺的研究进展概述

2020-06-19 08:50李鹏斐
科学与信息化 2020年11期
关键词:处理工艺研究

李鹏斐

摘 要 烟草废水中的有毒有害成分较大,有机物种类的多样性造成处理过程较复杂,传统处理效率不高。本文对当前烟草废水工艺处理研究进行了综述,发现研究点主要集中在多级联合处理工艺和 AOPs处理工艺上,以多级联合处理工艺为主,通过物理、化学和生物技术对絮凝物和有机物进行去除,处理费用较高,工序之间需要连接紧密,水质波动较大时处理效果不强。AOPs法主要利用声光电等催化氧化技术对废水处理,处理过程中对环境的影响小,对于特定污水处理效果好。在下一步的研究中,烟草废水处理要结合废水有机物类型,创新处理工艺,实现国家标准规定的排放要求。

关键词 烟草废水;处理工艺;研究

烟草废水是工业污水的重要组成部分,产生过程主要是烟草薄片生产过程排放物,排放特征为排放量大、种类和成分多、浓度较高、处理起来比较复杂,对于水质破坏力度较强。造纸法生产烟草与传统纸浆法工艺基本相似,烟草废水处理可以参考纸浆法废水处理工艺,将化学、物理和生物技术进行搭配,形成多级联合处理法,也可以采用当前较为先进的光催化氧化Fenton法和电化学氧化等深层氧化技术。烟草废水经过处理后,指标需要达到国家标准(GB8978-2002)的基本要求,方能进行排放,在研究废水处理工艺时要尝试将各种方法进行比较,达到环境友好且节约资源的目标。

1烟草工业废水处理特点

目前,随着烟草加工技术的发展,造纸法生产烟草薄片由于具有利用率高、焦油量少和物理化学性能好等特点,已经成为烟草加工的主要技术。该种技术产生废水过程为:①烟草废弃物在清洗和萃取过程中产生大量废水。②在打浆和抄造中产生废水。③在浓缩和涂布过程中产生少量废水。经过相应的计算,一般情况下每生产1t烟草薄片产生的废水量在50~70m3之間,污染物主要包括烟叶、纤维素、烟碱、酯类化合物等,同时这些废水具有大量的悬浮物,富营养化程度很高,微生物的毒性也比较大,在处理中必须采用联合工艺对不同污染物进行降解。针对烟草工业废水的特点,在处理工艺选择上,首先要对废水中的有机物类型进行划分,提出针对性的处理方案方能有效去除各种污染物。

2烟草废水处理工艺

2.1 多级联合处理工艺的应用

多级联合处理工艺处理效率高,可以有效分离多种污染物,是化学、物理和生物法之间的联合技术。物理法主要是利用沉降技术和溶解空气悬浮进行处理,需要的设备少,工艺也比较简单,对于悬浮物处理效果好,但不能处理溶解的有机物。化学法处理以混凝脱色技术为主,将废水中的胶体用絮凝剂凝结在一起,通过重力作用除去,特点为效率高,成本低。莫立焕[1]在对烟草薄片废水处理中对比分析了单独混凝法、单独Fenton氧化以及混凝联合Fenton法三种工艺的效果,发现单独混凝法和Fenton法处理达不到要求的排放标准,混凝联合Fenton的效果最理想,出水CODCr和色度要求均合格。微生物法主要是利用好氧和厌氧进行接触处理,可以将分子量较大的有机物进行降解,自动化程度高、处理效果好,但对于尼古丁等的去除效果有限、抗水质波动性较差。

物理、化学和生物联合处理最近几年应用较广,物理化学方法包括“过滤+混凝”、“气浮+混凝+格栅”,生物法与化学法的结合应用也较多,比如多级A/O污水处理系统,在第三级生化处理单元之后设置混凝反应池、沉淀池和过滤池,在第一生化处理单元中根据微生物的特征选择厌氧、好氧以及缺氧池等。赵应群[2]在对造纸法烟草薄片废水进行处理时,选择了以厌氧-好氧生化工艺为主,同时间接利用了物理混凝的方式对处理结果进行了评价,在处理后期用Fenton氧化脱色将一些有机大分子物质进行了降解,降低了SS的浓度,检验废水出水指标,达到了GB18918-2002中的A级处理标准要求。

2.2 AOPs处理工艺应用

多级联合处理工艺虽然可实现对多种有机物的降解处理,但是各个工序必须连接紧密,微生物转化效率受到水质影响波动较大。多级联合处理一般需要AOPs工艺的辅助处理,利用声、光、电和催化剂加快废水处理效率,进一步让小分子有机物转化为二氧化碳和氢气。万金泉[3]采用高级氧化塔、离子沉淀剂和V型砂滤池组成的高级氧化技术(SR-AOPs)处理烟草废水二级出水,处理后出水CODCr为31.2 mg/L,CODCr去除率达到70%,处理要求达到了国家标准。陈军伟[4]将高级氧化技术与生物处理技术相结合应用在烟草废水处理中,相比TiO2-光催化氧化处理技术,将COD去除率再提高10个百分点,COD总去除率可达90%。陈顺辉[5]采用亚铁-过硫酸钠法辅助AOPs法深度处理造纸法烟草薄片废水,处理后废水的色度和COD分别为180 C.U.和117mg/L,亚铁-过硫酸钠法能有效去除该类废水中的含氮有机物和芳香族化合物。当前,AOPs法在烟草废水处理中的应用越来越多,与多级联合处理结合性也越来越强,在超临界氧化、超声氧化、湿法氧化等上的研究需要进一步研究。

3结束语

综上所述,目前关于烟草废水处理工艺的研究并不是很多,研究热点主要集中在多级联合处理工艺和AOPs法上,以多级联合处理工艺为主,AOPs处理工艺为辅。烟草废水处理主要参照了造纸工业废水的处理工艺,但是考虑到烟草废水中的有机物种类多、成分波动大,在处理工艺中要结合具体烟草废水的成分对处理流程进行规划,处理过程中尽量做到降低对环境的污染,废水排放达到国家标准要求。

参考文献

[1] 莫立焕,周志明,王玉峰.造纸法烟草薄片废水深度处理研究[J].中国造纸,2012,23(10):41-44.

[2] 赵应群,刘锋,马三剑.IC-氧化沟-Fenton氧化处理烟草薄片废水[J].工业用水与废水,2013,19(6):74-76.

[3] 万金泉,朱应良,马邕文,等.SR-AOPs深度处理制浆造纸废水的研究[J].中国造纸,2015,34(1):1-5.

[4] 陈军伟.高级氧化与生物处理技术结合用于制浆造纸废水处理[J].国际造纸, 2015(1):48-54.

[5] 陈顺辉,孙宇,徐桂军,等.亚铁-过硫酸钠法深度处理造纸法烟草薄片废水实验研究[J].天津造纸,2018,40(4):11-15.

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