摘要:目前,烟草生产企业国家纳税大户,对水资源的利用也比较大。由于技术管理等方面的原因,烟草生产企业的废水处理一直比较落后,大部分企业的出水都不能达标。同时,由于对科学使用水资源认知浅,用水设施技术落后,节水净化机械不完善,管理模式粗放,节水型器具普及率低等缺点,造成水资源浪费严重。
关键词:烟草行业;污水处理;工艺
1引言
随着国家经济的发展,关于环境保护、水资源的利用越来越受到人们的重视。但依旧有许多烟草生产企业对生产废水不重视,大部分企业选择缴纳排污费后直接排放,少部分企业作简单处理就直接排放,而通过投资设备,实现废水处理循环使用的企业就更少了。于是,在当前大力自理环境、建立节约社会的趋势下,通过研究,采用某种处理方式实现烟草加工企业废水处理及再生回用就具有很重要的现实意义。我国大部分烟草企业的生产管理模式还是比较粗放,对环境的破坏较大。
2烟草废水的主要处理工艺方法
卷烟厂综合废水中含有大量的有机物包括有机酸、纤维素、烟碱、焦油、亚硝胺类,以及糖类、石油类、芳香烃及杂环类物质等,可生化性较好。目前对于烟草废水的主要处理工艺基本以生化处理为主。
2.1 曝气生物滤池
曝气生物滤池(Biological Aerated Filter,简称 BAF)技术是在充分吸取国外曝气生物滤池(BAF)优点的基础上而发展起来的。由于曝气机的存在,在滤料层下部形成了氧气充足、气、水同为上向流态的环境,这样水中的游离细菌可以对废水中的有机物进行好氧降解,并同时进行硝化脱氮。另外通过利用水流的冲刷,对微生物膜的活性有所保证。曝气生物滤池,其特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体。
2.2 上流式厌氧污泥床反应器
目前关于好氧生物如普通活性污泥法、氧化沟法、SBR(间歇式活性污泥)法等工艺处理污废水运用很多,但这些方法都会有这样那样的缺点,而 UASB 相比较而言,其投资少,设备成本低,操作方便,已成为污水生物处理的一个重要手段。其中对废水起净化作用的主要集中在污泥反应区。污废水进入 UASB 反应器后首先与污泥反应区中的厌氧活性污泥发生厌氧反应,有机物被厌氧分解成甲烷等沼气。然后沼气由于浮力作用,向上上升,在上升过程中,将底层污泥带到中层,污泥在被带起的过程中再次与水中有机物结合,形成 2 次净化。而生产的沼气经过三相分离器进入其实,水中悬浮的污泥经过聚集沉降,沉在水底,实现固液分离。
2.3 膜-生物反应器
20 世纪 70 年代,相关研究人员发现膜生物反应器对污废水的处理效果较好,因而对其进行了相关研究,目前其在世界范围内得到广泛应用。根据膜的使用方法不同可将膜生物反应器分为内置式和外置式两种。内置式顾名思义就是将膜置于生化反应池中,污废水将膜元件包围,然后从膜元件中抽出净水。而外置式则恰恰相反,将泥水混合物至于膜元件之中,让生化反应在膜组件错流过滤循环的过程中同步进行,最终实现污水的净化。相比较而言,内置式膜反应器由于操作压力低,膜的通量相对较小,单位膜面积的净化污水量较大,而外置式膜生物反应器由于是在泵的压力下大流量循环错流过滤,膜的通量较大,使用的膜面积较小,但动力消耗较大。
2.4序批式活性污泥法
随着经济的发展,自动化水平的提高,电子计算机的飞速发展与运用,SBR 反应工艺的缺点大部分被克服,其许多优点引起国内外学者的关注。随着对 SBR 处理工艺的不断深入研究,人们对其运行规律和有点有了长足的认识。SBR 反应器的突出特点是对处理高浓度有机废水具有很强的适应能力,可根据反应器底物的降解情况灵活改变反应时间;耐冲击负荷能力强,通过调节运行方式可实现高效脱氮除磷。
3强化填料式 SBR 工艺概述
3.1 强化填料式 SBR 的简介
间歇式活性污泥法又称序批式活性污泥处理法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆英文简称 SBR(Sequenciong BatchActivated Sludge Process)20 世纪 70 午代初开始被人们所认识研究。而强化填料式 SBR工艺则是其本质就是向传统 SBR 反应器中投加填料。与 SBR 工艺相比较,它的运行方式更为灵活,由于对基础设施要求并不高,其投资费用也较低。采用强化填料式 SBR工艺处理污废水,通过相关控制操作,与原有工艺相比对污泥膨胀问题的控制力更强,在高浓度有机负荷下处理效果依旧稳定。很多常用材料如塑料,橡胶等皆可以充当填料材料。根据装填方式的不同可将工艺分为悬浮式和固定式。为提高生物处理烟草废水的处理效果,本试验通过向 SBR 反应器中投加试管刷充当填料,对传统工艺进行改造。改造后的工艺,由于填料的存在,增加了 SBR 反应器内的生物量,并在填料表面形成一定量的生物膜。同时,生物膜纵向氧含量的不同,造就了局部缺氧甚至厌氧的微环境,使微生物脱氮除磷效果得到改善。在实验过程中对温度、曝气量、污泥龄、p H 值、反应时间进行控制,进一步提高脱氮除磷效果。
3.2 强化填料式 SBR 工艺的影响因素
3.2.1 操作条件的影响
每一个基本过程的时间对处理效果有很重要的影响,要确定这些具体时间须通过不同的实验来确定最佳值,每个最佳值都确定之后需要通过正交实验来确定综合的最佳操作条件,操作条件中曝气方式、溶解氧浓度、温度等因素也可影响 SBR 法处理效果。
3.2.2 曝气方式的影响
非限制曝气、限制曝气、渐减曝气是强化填料式 SBR 法中的三种曝气方式,各方式的曝气效果及耗能的不同对工艺的除污效能有很大影响,一般渐减曝气法比较常用。
3.2.3 溶解氧浓度的影响
活性污泥法污水处理中,一般氧浓度在混合溶液用溶解氧浓度来表示。活性污泥絮体的大小不同,所需的最低溶解氧浓度是不同的,较小的絮体,和污水的接触面积大,氧更容易被吸收,溶解氧就比较小,反之,絮状物越多,需要的溶解氧浓度越大,一般的溶解氧(DO)推荐使用浓度为 2 mg/L 左右。
3.2.4 温度的影响
温度是影响微生物活性的重要因素。温度的升高会导致微生物活性变化和增加微生物酶活性的反应速率范围。此外,水的温度上升,也有利于混合,搅拌,沉淀等物理过程,但对氧的转移有抑制作用,生化过程的最好的处理效果在 25℃的水温度。SBR 工艺处理味精废水的实验表明 25±1℃是最好的。
3.2.5 p H 的影响
对于强化填料式 SBR 法,有良好的防止污泥膨胀的条件,p H 过低时有利于丝状菌的大量繁殖,进而造成污泥膨胀现象。但过高的 p H 又能抑制微生物的生长,使生物活性下降,处理效果不明显。适合 SBR 中污泥形成颗粒的最佳 p H 是 7-8。
3.2.6 营养物质的影响
多种化学成分组成了微生物细胞,除了碳源外,还需要氮、磷和其他微量元素。一般这三者的比值为 BOD∶N∶P= 100∶5∶1。但是这个比值在不同的培养条件下不尽相同。研究表明,降解单位有机物需要的 N、P 较多,具体比例为 BOD∶N∶P= 100∶6. 2∶1.1,根据不同的基质条件,选择合适的营养比。
4结束语
综上所述,在经济发展的同时,国家对环保越来越重视,企业对环保方面的投资必须加强,这样才不至于在发展道路上被淘汰。本文首先结合本人的实际工作实践,对卷烟厂废水的主要来源及水质特点进行了相关分析,对现阶段卷烟厂废水处理的主要技术手段了概述,通过对处理技术的分析和总结,结合各个技术的优点,寻找一种更加符合各企业实际情况、高效实用、成本低廉的烟草废水处理方法。
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论文作者:侯慧琳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/24
标签:污泥论文; 废水论文; 工艺论文; 填料论文; 活性论文; 反应器论文; 曝气论文; 《基层建设》2019年第4期论文;