烟草废水处理及再生回用技术

烟草废水处理及再生回用技术探讨江苏中烟工业公司徐州卷烟厂综合管理处周平关键词：废水处理；再生回用；膜－生物反应器；膜组件摘要：对于烟草加工企业产生的废水特点进行了分析，通过对不同废水处理工艺对比分析，以及对烟草生产废水进行分析实验等，开发了以膜－生物反应器为核心的烟草行业污水再生回用工艺技术和反渗透技术。经分析，烟草废水处理宜选用膜-生物反应器，并利用该反应器建立了烟草加工企业水系统循环、处理及回用系统工艺流程。经过膜－生物反应器一级处理后的出水COD、浊度、色度等水质指标可以满足国家标准，经过进一步深化处理的水可用于锅炉和空调。目前，烟草行业的大多数生产企业，对于水资源实行的仍是较粗放管理模式。其主要原是：①对水资源缺乏科学、成熟的分级和循环使用规范，导致水资源使用不科学，综合利用效率低；②现有用水设施技术落后，节水型器具普及率低，造成水资源浪费严重。同时，废水排放也加重了对水环境的污染；③卷烟加工企业使用的水费占直接生产成本的比例不足0.5%，废水处理没有引起足够的重视。许多企业很少对废水进行全面综合治理，只是缴纳一定排污费后直接排入市政污水管网，废水处理再生回用的企业则更少。在当前建立资源节约型和环境友好型的社会大环境下，烟草加工企业废水处理及再生回用已逐渐引起了高度重视。1烟草加工企业废水特点(1)废水成分复杂，处理难度较大。烟草加工企业的废水主要来源于卷烟生产过程中废水和厂区内生活废水两个部分。其中，生产废水中含有大量细小悬浮物、木质素、烟碱、糖类物质、少量的胶体、芳香类等物质。因此，生产废水具有污染物浓度高、色度高、成分复杂等特点，故采用传统工艺仅能实现废水处理的达标排放，较难达到再生回用水标准。(2)年用水量较大，废水产生量也相对较大。据调查，烟草加工企业的废水排放量通常为0.35～0.60m3/50000支，国内大多数企业的年生产规模在250～500亿支左右，据此计算，其年废水排放量达175～600km3。以徐州卷烟厂为例，年生产规模287.5亿支，根据2005年8月～2006年8月自来水的实际使用量统计(表1)，实际用水量20235m3×12个月=241500m3/年，主要包括生活用水6541m3，占总用水量的32.5%；生产用水13328m3，占总用水量的66.23%；其它用水256m3，占总用水量的1.27%。表1徐州卷烟厂主要用水点月平均使用量熊用水寒类别示主要膨用水谣点检用水世量（济m通3董）竖比例呼（庄%貌）息生活梁用水连食堂锄17贪65南8.辽77榨澡堂极47炉76绢23袍.7掏3秧生产破用水遍办公榜楼志65阿2蠢3.烤24转一车什间心31柏20伍15赵.5的二车村间鸣10缠2键0.渴51库三车午间进73饺6号3.逼66往锅炉蜡50化96穷25牺.3恢2郊空调只29主69塌14肉.7蜻5舰服务圈65霉3啄3.尝24棋其它饭用水瑞厂区鄙道路段清洗举、浇护灌植霉被、凯喷泉坡等离25棵6处1.驴27略总计谦20坊12忆5卡10贼02烟草加工企业废水处理及再生回用工艺选择通过对不同废水处理工艺进行对比分析，对垃圾废液、市政废水、石化废水等应用实例进行调研，以及针对烟草生产废水进行分析化验、实验等，探索出了当前比较适合烟草废水处理及再生回用的经济且可靠的工艺技术，即膜－生物反应器处理技术。该技术与其他废水处理工艺比较见表2。表2不同废水处理及再生回用工艺特点比较3膜－生物反应器膜－生物反应器技术是由废水生物处理技术与膜分离技术结合而成的新型高效废水处理技术[3]，由于其出水水质优良、可以直接回用、装置占地面积小、二次污染小、自动化程度高等特点，在废水再生利用方面具有良好的应用前景。3.1膜组件简介如图1所示，膜组件由成千根膜丝和圆形外壁构成一个膜元件，许多膜元件通过管网联接构成一个膜组件。膜组件置于生物反应池的外面，通过膜丝的过滤，实现污染物与水的分离。膜材质有PVC、PE、PVDF；膜通量为1.0～1.5m3/d（表示膜的处理能力，即膜每天能够透过的合格水量），膜压差为5～20kPa，截留分子量15万道尔顿(Dalton)；毛细管内径3～5.2mm；单支膜组件面积30m2；单支膜组件大小200mm×3000mm(Φ×H)。水的回收率大于90%，包括反冲洗用水。傍该组最件的意主要辉特点罗：痛①源封闭步系统雅设计丛，膜守组件摩与生纷物反塞应器摄分开归，便排于膜密组件件的清贞洗、渗更换疮等，罚维护纵操作怒简单续安全元，易敏于控夫制；赛②挪泵的训工作饶压力纱可随过膜组具件的泻变化誓而变艰化，慧使其聪处于侦高效金率区纺，增既大膜荷的透懒水量触（为粗浸没密式的既2吃～使3把倍）榴[撤5帆]妙；眼③赏采用裁气提嫂方式称可降杂低进河水泵率的扬祝程，证降低遇错流套能耗港；杜④滚在污洞泥回制流过读程中鸦，通浆过泵笑回流伯和气姨体产喷生的班高剪准切作加用使摆污泥疏絮体以的平哭均尺箩寸减播小，呈且不当影响苗微生界物的责活性气；登⑤撑采用向抗污窜染管浓式膜职组件妨，可鱼减缓容膜的土污染均，膜弟的使疮用寿暗命大匆于诱5缎年；扬⑥吩适用伪于大消规模丰工业尚化系塞统，股不受道生物罚反应漠器的护限制廉，便谨于系惯统优酒化设并计。馆图铃1聋佛膜组崭件钻图片蛮3.歼2艺膜组坊件的雾工作无原理银膜组备件的先工作倚原理网如图寒2虫所示透，经往过充草分预伞处理跃和生普物有睁效降葡解的龟废水掌，由羞泵从籍生物凡滤池牛泵入故膜组影件，窗通过稳膜的旁过滤阔，完氏成废根水中觉污染截物与画水的司分离瞒。其火中，望水分融子通双过膜加丝微音细孔蚁的过植滤丽，然估后汇征集到垒收集辅管，炊由泵俱泵入莲中间河水池打；被丢膜丝笨隔离过的污趁染物再由部共分废理水携彻带，呢以浓徐缩液剂的形笑式返累回生垦物滤返池，洁从而礼完成废一个瑞流程妇污染崖物与肉水的彩分离全过程坑。如叹此周遵而复圆始地缠循环字往复陵，完戴成废伟水的倦处理微。在的废水峡分离价、循达环的脾同时低，由脾空压陷机将约相应鞋压力柏和流奋量的垄空气伪输送氧到膜逐丝表究面，耗确保绝污染控物与仅水有仔效分秘离，貌并使希膜丝蔬保持蜜清洁付。当冈膜组善件被妻污染布到一斗定程意度后线，系至统中雪设置萌的在学线跟绵踪检废测装导置会焦及时棋发现岁异常旺，并酷自动误进行嚷反冲报洗动侵作，苹确保克膜组能件的棍清洁锅和过般滤效禁果。引图哲2起镰膜组感件工朱作原策理峰示意色图扫4到烟草靠加工辆企业谷水系皆统循阁环、皆处理渐及回森用系张统工浑艺流逢程据图3驱水怎系统繁循环滩、处薪理及价回用咸流程众示意卷图贿烟草秧加工钓企业绪水系聚统循政环、酸处理轨及回所用系训统工跨艺流戚程见当图捧3友。勺其中略，预邀先处透理工穗艺包姥括格泥栅、棍高效惕气浮约、水客解酸觉化等兵工艺块处理跑过程举。格欢栅用稍于对的水中压大颗豆粒物蝴进行锁拦截剧，栅却网孔市径为珠1～纹10洋mm招；高虏效气抛浮配惯合加居药系或统，镜对水枕中的书胶体键、悬仇浮物旋、色缎素等抱进行顽分离核与去祥除；王水解晨酸化菊主要畜针对欢水中匀难降岭解的驶大分茶子物到质（授胶体规、芳绢香类督等）致进行吗断链饿，使轧之成煮为小过分子形、可床降解鼻的物牲质，关以便法进行禁生化粗处理耕。跑5幕应用丙效果扇分析及5.溜1惨出水换质吊达到能锅炉技和空向调对水质庄标准萝经过首膜－朴生物龄反应研器一精级处漏理后细的出爸水C悬OD鞋、浊怒度、透色度射等水杰质指瓦标满棚足柔《城孕市污绝水再闸生利窜用并城市暮杂用堆水水蜂质》遵（G台B候18丽92馒0-陡20佳02刑）你国家蹦标准速，可接以代拉替自窃来水颈用于杂洒扫忌、洗露车、矿冲厕牧以及杰景观竭用水黎等，愁而采管用其棉它传狠统工清艺处暂理后醉的出疤水仅第能达怠到厦“思污水聋排放啊国家教标准悬”穷[蝇6醉]勇。膜灵－生歌物反圈应器矿一级爱处理附后的军出水掌经进晨一步逢的深坚化处袍理，挖可以筝达到块《工裳业锅座炉水谣质评标准厉》奥（G宏Bl剑57盲6-谁20创01未）罗[句7晨]赠，铃该水丈质标命准远联高于讯自来登水水肃质标国准，午部分槐水质裁标准稀还高壳于踏“枯饮用烟纯净斑水标颜准棒”泻，可妥用于浇锅炉蝶和空演调等轧对水厅质要骄求较斑高的避用水枣需求斗。目蚕前在将建的携“阳徐州老卷烟册厂污莫水处军理常”凶项目奶已采蛮用该巨技术隐，并制将深浊化处镇理后终的水丢用于沾锅炉衬和空宰调投（水尊质销达到亚GB思l5昌76尿-2眉00皆1背标准楼），痰这洪也是刘国内谜烟草模行业躲首家黑将深肌化处念理后拾的废胸水用冬于锅杰炉和叫空调衫，为驶国内招烟草辽企业村的废茶水再巡生回增用提犯供了械新的造思路召。颜5.谦2皂课题萌节能搏和减黎排效佳果分展析品根据拒省环质保厅姐和徐巨州市者环保泳局对杏徐州说卷烟慎厂宏“库十五乘”焦后期功技术甜改造逼工程伙的皱《建杨设项庸目环倚境影缺响报猪告》错批复籍测算奴：每偏年将馋减少菊污水体排放占、节量约宝衰贵的骆自来冬水5植05找75遍0吨停，养59贯50逆00遮×析0.目85缩(轮废水避回用件系数逼)=锁50书57删50小吨。币减少纸污染延物排资放量鄙分别仍为：辣SS课＝5卡05滋75爱0固×怒20全0/乌10暖00捐/1额00梅0=胆10剪1家.1弊5愈吨/音年，龄CO乔D＝浪50秋57提50用×眯20舌0/军10猜00岁/1浪00逼0=税13宜1.互50冲吨/兴年，塌氨氮却＝5晕05筋75律0效×涂20娇0/溪10越00姐/1收00搜0=威15傲.1姑7教吨/柿年。你5.茎3丛课诱题直鞠接经虹济效佳益臂就本疼课题翼而言望，施拢行侍“崭中水坏”初回用败项目舅（达绪到设描计运挡行能诚力2外00养0T蹈/D逝），暴每年倡将为坐企业快创造赏直接根经济阴效益酬：8浩0参-1直00掏万死元。搏具体疼测算添如下届：节某约自最来女水费闹80抄-1仍00草万秘元=怠20讲00办×食0.斯5主（0玻.6忠）伤×劫35著0痒×书(3挎.2测7-枝0.裁84箩)；我其中淡，污磨水转挑化为樱中水粗的转蕉化率农按0奸.5稼-0妻.6章计，充一年纱按3亏50虏个有极效天寺、水测费按症自来莫水当教前的旦实际诸价格框3.铺27彼元减菊去0笑.8烤4的敢“凯中水死”底运行些费用茫计；毅随着辈徐州纷卷烟烈厂早“果中水棕”哀回用云比例淹的提牙高和甘自来降水价验格的失不断忧上涨聋，该璃项目拘产生钱的效奸益将趟更大豆。头5.陷4专课题使技术风效益无具有难良好符的经种济实售用价聚值和糊广泛派的推即广运屡用价顿值。蕉采用段传统敢工艺复处理侦到排依放指拖标，流则不喝能减凭少排肿污费如用；勒如处扎理到此中水厉标准阅，根码据烟霉草行许业实蜻际情敏况，倚中水起不能免被全搅部利端用，约剩余制部分件中水券的排慨放将海造成孕浪费餐；同尚时，稻在传葡统工陆艺基贵础上核处理飞到锅价炉回所用水烈标准撤，则矩基建始成本舞比M这BR朽+R精O工夹艺增促加约唯40蝇％，编运行符费用卵增加绢约2塌0％障；更陶为重箭要的祸是，辩通过吃工艺衣研究荡，开扑发以贤膜－裁生物疗反应他器为萌核心皱的烟唐草行皆业污泛水再袄生利草用工雁艺技辽术、仁反渗老透技乒术，奥解决喝了烟补草行妹业污该水再奉生利眉用的桂难题振；而冻且，浙本课喘题项登目是锡国内秋烟草蜜行业抓中首牛家将拖污水呜深度斥处理蝶并运尿用于上锅炉叔、空肚调领车域，然具有作良好届的经羊济实抱用价斑值和唤广泛蒸的推凉广运托用价恳值。而5.靠5阀课题京环保印及拴社会维效益诞对于江缺水治的我至们，炒中水啄回用挪的意闭义已垫远远忠超越幻了经刑济范辛畴，慧不仅炊攸关染水资错源的写可持刘续利逃用，绒更重铁要的丈是它逮攸关晃每个殊人生涂活质渠量的由提高椒，攸秃关当宽代与忌子孙忽后代弓的生膨存发张展。移节约很就是胆创造凑，利货用一葵份中懒水，茶就会陈增加棋一份便洁净破水资裁源、蔽增加池一份下发展介能力梨、增经加一向份生移存保搬障。嫁本项走目将衣产生垒巨大芽的雨“饺变废届为宝刊”政环保瓣效益鸡--量--证实现闭排放陡“条污水仍”众的再省利用柄，提泉高企零业和赚社会凉的水勺资源紧利用名效率彩；节南约无栋价水醒资源氧，有狭效遏跌止水黄环境间恶化烟；更脾为重网要的蜡是，绩实现间了企贩业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