卷煙廠煙草廢水處理工藝研究

錢爭平

（安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司蕪湖卷煙廠安徽蕪湖241002）

1 概述

近年來隨著節(jié)能減排要求的提高，煙草廢水的處理已列入各卷煙廠的日程。煙草廢水中含有一定量的如香精香料、焦油、酚類、生物堿、COD等有害物質(zhì)，直接排入環(huán)境會帶來了一定危害。各卷煙廠也進行了一些有探索，采取不同的處理工藝，取得了一定效果，也給即將建設(shè)污水處理設(shè)施的單位積累有很多經(jīng)驗。例如濟南將軍集團卷煙廠采用水解—BAF—纖維過濾工藝[1]，上海卷煙廠采用的厭氧—氧化—沉淀工藝的基礎(chǔ)上增設(shè)過濾裝置并投藥殺菌的處理工藝[2]、徐州卷煙廠MBR+RO工藝等取得了較好效果。

2 煙草廢水特點

2.1 成分復(fù)雜，處理難度大

煙草廢水是指在煙草生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種廢水的統(tǒng)稱。卷煙廠在生產(chǎn)卷煙過程中以及卷煙廠內(nèi)的員工生活廢水共同構(gòu)成了卷煙廠的主要廢水源。其中，生產(chǎn)過程中的廢水主要是含有大量細(xì)小懸浮物、木質(zhì)素、煙堿、糖類物質(zhì)、少量膠體、芳香類等物質(zhì)[3]。這些廢水具有色度高、成分復(fù)雜、污染物濃度較高等特點，處理起來難度較大。

2.2 廢水產(chǎn)生量較大

近年來隨著煙草產(chǎn)量的逐年加大，每年由此產(chǎn)生的廢水也呈逐年上升態(tài)勢。據(jù)統(tǒng)計，煙草加工企業(yè)的廢水排放量通常為每50000支產(chǎn)生0.35～0.60m3[4]，如果按照一個普通企業(yè)年生產(chǎn)規(guī)模在250～500億支測算，每年該企業(yè)由此產(chǎn)生的廢水排放量將會達到175～600km3。

2.3 水質(zhì)波動較大

通常情況下，卷煙廠往往會生產(chǎn)多種不同品牌、規(guī)格香煙，由于不同品牌的香煙它的煙草種類、生產(chǎn)工序以及添加的香精香料都不相同，這就會容易造成煙草生產(chǎn)過程中得廢水水質(zhì)呈現(xiàn)出較大的波動性，容易對廢水處理的各種系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊負(fù)荷。

3 煙草廢水處理工藝方法

通過國內(nèi)卷煙廠對綜合廢水的實際處理實踐情況來看，由于不同的生產(chǎn)工藝以及煙草品牌的不同，造成的廢水水質(zhì)也不同，處理方法大體可以分為物化處理、生物處理以及二者結(jié)合起來的深度處理法。具體的處理工藝和技術(shù)為以下幾種：

3.1 物化法

物化法包括混凝法、膜分離法和吸附法。由于卷煙廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的烤煙蒸發(fā)冷凝水、卷包廢水、車間清洗水、制絲廢水等等綜合性的廢水，這些廢水中含有許多植物油類、粒度不等的碎渣、煙葉煙絲碎料等等懸浮物或膠體物，這些廢物可生化性差而且可溶解的COD含量也非常少，因此，物化法是必不可少的一道工序。目前，針對煙草中的廢水所選取的物化處理工藝主要有混凝和氣浮等工藝。

3.2 生化法

生化法就是利用生物作用，把廢水中的呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的一種污水處理方法。這種方法由于其處理廢水的費用低，管理方便而被廣為運用。卷煙廠在煙草的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水含有大量的有機酸、纖維素、煙堿、焦油等等有機物，這些物質(zhì)可生化性非常好，適宜采用這種工藝處理。目前實踐中大多數(shù)的卷煙廠都選擇這種工藝進行生化處理。

3.3 深度處理工藝

卷煙廠在生產(chǎn)過程中需要對煙葉進行清洗、制絲以及鍋爐冷卻、車間清洗等得現(xiàn)實需要，在產(chǎn)生廢水之后可以對這些廢水進行處理之后的中水再回收利用，起到節(jié)能減排的效果。

3.4 生物接觸氧化

生物接觸氧化污泥回流量少，因此也不會產(chǎn)生污泥膨脹的問題，運行管理起來也較為簡便，這種工藝對水質(zhì)水量的變化具有很強的適應(yīng)性，很適合卷煙廠污水的水質(zhì)波動大得特點，在實踐中也被廣泛的運用。這種工藝對于那些具有水量校小、不需要大場地而水質(zhì)波動又較大情形中得廢水處理。

3.5 水解酸化-接觸氧化組合工藝

水解酸化-接觸氧化工藝是卷煙廠煙草廢水處理中使用較為廣泛的一種生物處理技術(shù)。首先通過水解酸化技術(shù)，利用產(chǎn)甲烷菌與水解產(chǎn)酸菌生長速度的差異，在大量水解細(xì)菌、產(chǎn)酸菌的共同作用下把不溶性的有機物水解成溶解性有機物，然后再將難解性生物大分子有機物轉(zhuǎn)為易解性有機物。其次是通過接觸氧化工藝，將廢水從固定或流動的填料表面流過，然后會在填料表面生長一層生物膜，從而將廢水中得污染物吸附講解最終實現(xiàn)凈化。水解酸化-接觸氧化工藝就是將這二者工藝結(jié)合起來的一種新型廢水處理工藝。

4 卷煙廠污水處理實例分析——以蕪湖市卷煙廠為例

4.1 廢水水量及水質(zhì)

蕪湖卷煙廠污水處理工程設(shè)計水量為1200噸/天，設(shè)計污水站一天24h運行，每小時設(shè)計水量為50m3/h，中水回用處理量500噸/天，每小時設(shè)計水量為21m3/h。

4.2 進水水質(zhì)與出水水質(zhì)參數(shù)

表1 進水水質(zhì)指標(biāo) 單位：mg/L

根據(jù)蕪湖市卷煙廠污染源水質(zhì)及水量的現(xiàn)狀，并適當(dāng)借鑒其他卷煙廠相似工程設(shè)計水質(zhì)，確定其污水水質(zhì)參數(shù)，見表1。

經(jīng)過污水處理系統(tǒng)處理后，要達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996一級排放標(biāo)準(zhǔn)，見表2。

表2 出水水質(zhì)指標(biāo) 單位：mg/L

污水有一部分要回用于沖廁、灌溉和場地綠化，回用中水執(zhí)行城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T18920-2002，見表3。

表3 回用水標(biāo)準(zhǔn) 單位：mg/L

4.3 工藝流程

4.4 主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)及功用

集水井：根據(jù)進水管水位適當(dāng)設(shè)置集水井，儲蓄污水，并用泵提升至下個處理單元，集水井的水力停留時間為8.0分鐘的泵流量。集水井前設(shè)計人工格柵一臺，柵條間隙20mm，去除大的漂浮物，減輕后續(xù)處理負(fù)荷。

機械格柵：機械格柵采用不銹鋼回轉(zhuǎn)式格柵，格柵的柵條間隙為5mm，污水中較大的懸浮物如紙張和樹枝類物質(zhì)等，由格柵中的耙齒打撈而出，經(jīng)過格柵處理后的污水流入調(diào)節(jié)池。

調(diào)節(jié)池：在調(diào)節(jié)池內(nèi)部設(shè)置提升泵，并配有液位自動控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C，經(jīng)過調(diào)節(jié)后的污水由提升泵輸送至水解酸化池

高效氣浮系統(tǒng)：高效氣浮系統(tǒng)采用尼可尼溶氣氣浮系統(tǒng)，溶氣系統(tǒng)采用尼可尼溶氣水泵。氣浮池尺寸7.0×2.5×2.5m，系統(tǒng)包括混凝和氣浮兩個部分，混凝藥劑采用PAM和PAC，藥液配置濃度分別為0.2%和0.5%，池上部還配有刮渣機，將泥刮入泥槽，然后泥溢流至污泥濃縮池進行濃縮，處理后的水從池子底部的穿孔管流出，氣浮池出水流入中間水池。

水解酸化池：水解酸化池設(shè)計的停留時間為3h。

接觸氧化池：接觸氧化池內(nèi)設(shè)置?150的彈性填料，組合式彈性填料由塑料環(huán)為依托，作為骨架，負(fù)載著維綸絲，維綸絲緊固在塑料環(huán)上，在污水中絲束分布均勻，易生膜，換膜，并對污水濃度的適用性好。

斜管沉淀池：使用小間距斜板沉淀設(shè)備。

污泥處理系統(tǒng)：氣浮池所產(chǎn)生的浮渣和接觸氧化產(chǎn)生的剩余污泥進入污泥濃縮池后，經(jīng)過加藥化學(xué)調(diào)理后，由螺桿泵送入帶式濃縮壓濾脫水機，壓濾后泥餅外運，壓濾液回流到調(diào)節(jié)池。

中水處理系統(tǒng)：中水處理系統(tǒng)包括中間水池、清水泵、石英砂過濾器、超濾、二氧化氯消毒、清水池和變頻供水系統(tǒng)。

5 結(jié)語

廢水經(jīng)過處理后，卷煙廠的廢水水質(zhì)達到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級標(biāo)準(zhǔn)，中水達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18920-2002）。煙草廢水治理的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確分析出該廢水的實際水質(zhì)特性(特別是對廢水內(nèi)有機物的辨析)，以及其在不同溫度、酸堿度、厭氧和好氧等條件下各組分的變化情況，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有水處理技術(shù)就能找到一種真正工藝簡單、操作簡便、處理徹底、節(jié)省能源且成本低廉的處理方法[5]。

水資源越來越緊張，廢水處理設(shè)計時必須考慮中水回用，如果能深度處理上增加反滲透處理工藝，則能將中水作為鍋爐等用水，提高中水回用率，達到更好的節(jié)水效果。

[1]劉建廣．水解-BAF-纖維過濾工藝處理卷煙廢水［J］．中國給水排水，2003，19(1):62-64．

[2]馬步青．上海卷煙廠污水治理［J］．煙草科技，2004(6):3-5．

[3]周平.煙草企業(yè)廢水處理及再生回用技術(shù)的應(yīng)用[J].煙草科技，2007,（3）：19-22

[4]劉文玲.卷煙廠綜合廢水處理及其實效[J]工業(yè)安全與除塵，1998（8）：19-21

[5]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,2012,38（7）：129-130