烟草废水处理的技术

热度588票  浏览2288次 时间:2015年11月10日 15:24

1 工程概况中国环境保护网jQK \]7l1|&~

  芜湖卷烟厂是安徽省国有大型骨干企业,其产生的废水包括生产废水和生活污水两部分。香烟生产的前期废水主要来源于膨胀烟丝用水和洗梗用水,其废水特点是水量较小,浓度较高,含有烟叶中的生物碱和酚类等,同时废水温度较高,大约在60~70 ℃之间;生产中期使用的黏合剂会在生产过程中进入排水系统,这部分废水被称为白胶废水,废水成白混浊色,COD在2 000 mg/L左右;生产后期产生的废水主要来源于香料车间,大部分来源于冲洗加料设备,其废水中含有加入香烟中的香料和香精成分,同时还有些机油〔1, 2, 3〕。香烟生产废水污染物浓度较高,色度较高,同时废水中含有生物碱、酚类、醇类等多种难降解有机物〔4, 5〕。

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  该厂废水总排放量为1 500 m3/d,其中1 000 m3/d的二级出水水质执行《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级标准,500 m3/d的中水出水水质执行《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)的再生水回用水质标准。该厂产生的废水水质:CODCr≤550 mg/L,BOD5≤250 mg/L,石油类≤10 mg/L,SS≤250 mg/L,NH3-N≤30 mg/L,pH 6~9。中国环境保护网0M#c"ha0F(r

  2 废水处理工艺流程中国环境保护网C:Y m2Z)AHD

  该厂废水处理站占地980 m2,综合设备间为地上1层框架结构,水池为地埋式钢筋混凝土结构,废水处理站产生的不良气体经收集净化处理后排放。综合设备间设有气浮、加药系统、带式压滤机、除臭等设备及二氧化氯发生间、配电控制室、化验室等。地埋式水池内部设地下设备间及鼓风机房。

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  厂区生产生活废水经过厂区排水管网收集后输送至废水处理站,废水经提篮格栅去除水中的大块物质后进入集水井。集水井废水经泵提升后,经过机械格栅进入调节池,机械格栅的作用是去除废水中的漂浮物、细小颗粒悬浮物及毛发等。调节池废水经泵提升后进入气浮池,废水中的悬浮物及胶体类物质经絮凝反应及气浮作用后形成浮渣,就近重力流入污泥浓缩池,与生化剩余污泥一起进行机械脱水处理。气浮出水流入水解酸化池,通过水解酸化作用提高废水的可生化性。水解酸化池出水流入接触氧化池,进行好氧生化反应,去除废水中大多数有机污染物。接触氧化池出水流入斜管沉淀池,沉淀污泥由污泥泵打入污泥浓缩池,上清液进入中间水池。中国环境保护网+eQa|e |H f!}^

  中间水池一部分水经消毒后,由出水提升泵提升排放;另一部分由中水提升泵提升至砂滤罐和活性炭罐,进行过滤和吸附处理,然后排至清水池,清水池出水加氯消毒后用于厂区内冲厕和绿化。工艺流程如图 1所示。中国环境保护网5scN f.\ r)JS

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图 1 工艺流程中国环境保护网)EUJN5p8wp TK

  图 1 工艺流程异味处理系统采用UVT紫外光催化氧化装置,装置中纳米材料涂层会在紫外光催化作用下产生羟基(·OH) 和超氧化物离子,具有很高的氧化性,对异味具有很高的处理效率〔6〕。中国环境保护网;K eC.S:rNcJ K

  3 主要构(建)筑物及设备

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  3.1 集水井

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  集水井尺寸为5 m×2.5 m×8.8 m,有效水深为2.5 m.设潜污泵2台,1用1备,Q=70 m3/h,H=13 m,N= 5.5 kW;设提篮格栅1台,尺寸为0.6 m×0.5 m×0.6 m。中国环境保护网xD0y:o+S'uW0{FW

  3.2 格栅井

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  格栅井尺寸为2.5 m×0.6 m×1.5 m,钢砼结构,栅前水深0.3 m,渠宽0.6 m.内设格栅机1台,栅条间隙5 mm,功率0.75 kW。

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  3.3 调节池中国环境保护网:ObE;o0]RAv^

  调节池尺寸为12 m×9 m×5.6 m,钢砼结构,超高0.75 m,有效容积520 m3,HRT=8.3 h.设潜污泵2台,1用1备,Q=70 m3/h,H=13 m,N=5.5 kW;设潜水搅拌机1台,功率5 kW,叶轮直径615 mm,转速480r/min。

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  3.4 絮凝反应罐及气浮系统中国环境保护网0~ l Y#sB*k!c

  絮凝反应罐尺寸为D 2.6 m×3 m,钢结构,超高0.35 m,有效容积14 m3,HRT=13 min;设絮凝搅拌机1台,转速8 r/min,功率0.75 kW.气浮系统日处理量1 500 m3/d,尺寸为7 m×2.5 m×2.5 m,HRT=25 min.配套高效溶气系统1套(溶气泵、溶气罐等),PAC、PAM加药系统各1套。

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  3.5 水解酸化池

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  水解酸化池尺寸为12 m×3.3 m×5.6 m,超高0.55 m,有效容积200 m3,HRT=3.2 h,填料BOD负荷2.4 kg/(m3·d).设布水装置1套,曝气装置1套;组合填料123 m3,填料直径150 mm,片间距100 mm;填料架1套,采用槽钢和螺纹钢焊制而成。

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  3.6 接触氧化池中国环境保护网)g|F,Z%VbB9gA

  接触氧化池尺寸为12 m×10.2 m×4.9 m,超高0.7 m,有效容积600 m3,HRT=9.6 h,填料BOD负荷0.7 kg/(m3·d).设曝气盘420套,型号KKI 219;组合填料380 m3,填料直径150 mm,片间距100 mm;填料架1套,采用槽钢和螺纹钢焊制而成。

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  3.7 斜管沉淀池中国环境保护网h5qM"V(m

  斜管沉淀池尺寸为12 m×3.5 m×5.6 m,钢砼结构,超高1.0 m,表面负荷1.6 m3/(m2·h).设D 80斜管38 m3;填料架1套,采用槽钢和扁钢焊制而成。

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  3.8 中间水池中国环境保护网(a2ni ws

  中间水池尺寸4 m×4 m×5.6 m,钢砼结构,超高1.3 m,HRT=1.0 h.池内设出水提升泵2台,1用1备,Q=50 m3/h,H=8 m,N=4.0 kW;地下设备间内中间水池旁设过滤泵2台,1用1备,Q=25 m3/h,H=42 m,N=7.5 kW。

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  3.9 砂滤罐、活性炭吸附罐中国环境保护网b4H|4Q4`bKmc%Qb

  砂滤罐、活性炭吸附罐各1套,罐体直径1 800 mm,滤速8.2 m/h,碳钢材质。中国环境保护网"b.E(t y1Y B(HmI(}"S!]b

  3.10 消毒池

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  消毒池有效容积100 m3,设计每天杂用水回用量为500 t,储水量为回用总量的20%.地下设备间内消毒池旁设带机冲洗泵1台,恒压变频供水系统1套,Q=25 m3/h,H=50 m,N=(2×7.5) kW。

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  3.11 污泥处理系统中国环境保护网VDI4Y V [8R

  污泥处理系统每天产泥0.45 t,有效体积56 m3(含水率99.2%).污泥浓缩池尺寸为5.5 m×4 m× 5.6 m,超高1.2 m,有效容积30 m3,HRT=12.8 h;地下设备间内设污泥螺杆泵2台,1用1备,Q=5 m3/h,P=0.6 MPa,N=2.2 kW.带式压滤机1套,带宽0.6 m,处理量3~5 m3/h.PAM污泥加药系统1套。

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  3.12 地下设备间中国环境保护网g)jX6c1j{P?

  地下设备间除设置过滤泵、污泥螺杆泵、带机冲洗泵、恒压变频供水系统外,还有污泥泵2台,1用1备,Q=40 m3/h,H=15 m,N=4 kW;鼓风机2台,1用1备,Q=13.5 m3/min,P=0.06 MPa,N=22 kW;滤罐反冲洗泵1台,Q=90 m3/h,H=34 m,N=15 kW。

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  3.13 综合设备间中国环境保护网9[@os3pfR7Q2| lA

  综合设备间平面尺寸为29.7 m×9 m,除设置污泥处理系统设备、加药设备、絮凝反应罐及气浮系统、砂滤罐及活性炭罐等设备外,还设有异味去除系统1套,处理风量Q=2 500 m3/h,P=1 960 Pa,N=2.2 kW,紫外灯功率2.88 kW; 二氧化氯发生间1间,平面尺寸为3.2 m×2.3 m,内有二氧化氯发生器1套,发生量300 g/h;化验室1间,平面尺寸为3.3 m×2.3 m;值班控制室、配电室1间,平面尺寸为9 m×6 m。

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  4 调试与运行中国环境保护网!Uw(NF4N.\ ]!K3zs7sm+r

  4.1 调试中国环境保护网w`:~ ]&M3el0GB'x4]

  向水解酸化池、好氧池中投加干污泥,投加量为池有效容积的0.5%~0.6%,污泥质量浓度为5~6g/L.打开水解酸化池、好氧池曝气管进行曝气,刚开始培养时,由于水量少,且24 h曝气,1 d后污泥量减少很多,而且产生些许泡沫,表明微生物营养缺乏。之后减少曝气时间,尽量减少泡沫的产生。运行大约1周后,能看到填料局部黏附的少许污泥,有黏滑的感觉。大约2周后,明显能看到填料上面的生物膜,但较薄。第3周后,填料表面挂了厚厚的生物膜,且与填料结合紧密,表明水解池及好氧池填料挂膜成功。第4周,连续进出水,将水解酸化池曝气管关闭,使其好氧生物膜形成厌氧生物膜。第5周,连续进出水,二级处理系统出水COD保持在70 mg/L以下,中水处理系统出水浊度保持在5 mg/L以下,COD在38 mg/L以下,都达到了设计的出水水质标准,调试结束。

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  4.2 运行监测结果中国环境保护网X(ui%Uk bH P

  运行监测结果见表 1和表 2。中国环境保护网.Z5yA{A2J

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  运行结果表明,二级出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级标准,中水出水水质达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)的再生水回用水质标准。中国环境保护网"t|ZL!H!t*Y:J

  4.3 存在问题

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  本工程存在的问题及应采取的对策:(1)一般卷烟厂规划废水处理规模都较大,而实际初期运行时水量较小,长时间连续曝气,易造成生物膜脱落,给运行操作带来很大麻烦。对此,废水处理站处理构筑物宜设计为2组并联运行,水量较小时,可只运行1组,这样还可节省成本和运行费用。(2)污泥泵进口管道管径原设计为DN 150,实际运行中发现其较易堵,更换为DN 200管道后,基本上没再发生堵塞。(3)污泥浓缩池中的污泥来自气浮池的浮渣和沉淀池的生物污泥,运行中发现,浮渣和生物污泥混合不均匀,浮渣较难压滤处理。对此宜在污泥浓缩池中设置搅拌装置。(4)水解酸化池、调节池中常常含有大量的水汽,造成风管内大量积水,并被离心风机抽送至异味处理系统,造成处理效率下降。对此在进行风管设计时,宜设置泄水装置。

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  5 主要技术经济指标

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  项目总投资为758万元,其中设备工程投资为498万元,土建费用为260万元。水处理成本为0.823元/m3,包括人工费0.15元/m3、电费0.49元/m3、药剂费0.14元/m3、异味去除费0.043元/m3,不含设备折旧费和污泥处理费。中国环境保护网LPjT0s

  6 结论s

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  (1)采用气浮+水解酸化+接触氧化+斜管沉淀+砂滤+活性炭吸附组合工艺处理烟草废水可行。经二级处理后,出水水质能达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级标准;经深度处理后,出水水质能达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》GB/T 18920-2002)的再生水回用水质标准。

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  (2)采用气浮+水解酸化对废水进行预处理,处理效果好。气浮可以去除烟草中的悬浮物、烟丝及油类等,水解酸化对香精香料等难生化降解物质有较好的处理效果,可提高废水的可生化性。中国环境保护网Nv'z Y8rM}d+R

  (3)接触氧化法采用低负荷运行,可提高对氨氮的硝化效果,抗冲击负荷强。

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  (4)斜管沉淀池占地面积小,处理效率高,适合地埋式废水处理工艺,在接触氧化池后使用能满足二级处理达标要求。中国环境保护网 WX/mT+O te&Yh

  (5)UVT紫外光催化氧化装置处理异味具有运行费用低,处理效率高,操作运行简单的特点。中国环境保护网9Yq+QBol7[+Yu%u8E

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