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煙草行業廢水處理技術

1 工程概略

　　蕪湖卷煙廠是安徽省國有大型骨干企業，其發作的廢水包含出產廢水和日子污水兩部分。卷煙出產的前期廢水首要來源于脹大煙絲用水和洗梗用水，其廢水特色是水量較小，濃度較高，含有煙葉中的生物堿和酚類等，一起廢水溫度較高，大約在60～70 ℃之間;出產中期運用的黏合劑會在出產過程中進入排水體系，這部分廢水被稱為白膠廢水，廢水成白混濁色，COD在2 000 mg/L左右;出產后期發作的廢水首要來源于香料車間，大部分來源于沖刷加料設備，其廢水中含有參加卷煙中的香料和香精成分，一起還有些機油〔1, 2, 3〕。卷煙出產廢水污染物濃度較高，色度較高，一起廢水中含有生物堿、酚類、醇類等多種難降解有機物〔4, 5〕。

　　該廠廢水總排放量為1 500 m3/d,其間1 000 m3/d的二級出水水質執行《污水歸納排放規范》(GB 8978-1996)的一級規范，500 m3/d的中水出水水質執行《城市污水再生運用 城市雜用水水質》(GB/T 18920-2002)的再生水回用水質規范。該廠發作的廢水水質：CODCr≤550 mg/L,BOD5≤250 mg/L,石油類≤10 mg/L,SS≤250 mg/L,NH3-N≤30 mg/L,pH 6～9。

　　2 廢水處理工藝流程

　　該廠廢水處理站占地980 m2,歸納設備間為地上1層框架結構，水池為地埋式鋼筋混凝土結構，廢水處理站發作的不良氣體經搜集凈化處理后排放。歸納設備間設有氣浮、加藥體系、帶式壓濾機、除臭等設備及二氧化氯發作間、配電控制室、化驗室等。地埋式水池內部設地下設備間及鼓風機房。

　　廠區生發日子廢水經過廠區排水管網搜集后輸送至廢水處理站，廢水經提籃格柵去除水中的大塊物質后進入集水井。集水井廢水經泵進步后，經過機械格柵進入調理池，機械格柵的作用是去除廢水中的漂浮物、細微顆粒懸浮物及毛發等。調理池廢水經泵進步后進入氣浮池，廢水中的懸浮物及膠體類物質經絮凝反響及氣浮作用后構成浮渣，就近重力流入污泥濃縮池，與生化剩下污泥一起進行機械脫水處理。氣浮出水流入水解酸化池，經過水解酸化作用進步廢水的可生化性。水解酸化池出水流入觸摸氧化池，進行好氧生化反響，去除廢水中大多數有機污染物。觸摸氧化池出水流入斜管沉積池，沉積污泥由污泥泵打入污泥濃縮池，上清液進入中心水池。

　　中心水池一部分水經消毒后，由出水進步泵進步排放;另一部分由中水進步泵進步至砂濾罐和活性炭罐，進行過濾和吸附處理，然后排至清水池，清水池出水加氯消毒后用于廠區內沖廁和美化。工藝流程如圖 1所示。

圖 1 工藝流程

　　圖 1 工藝流程異味處理體系選用UVT紫外光催化氧化設備，設備中納米資料涂層會在紫外光催化作用下發作羥基(·OH) 和超氧化物離子，具有很高的氧化性，對異味具有很高的處理效率〔6〕。

　　3 首要構(建)筑物及設備

　　3.1 集水井

　　集水井尺度為5 m×2.5 m×8.8 m,有用水深為2.5 m.設潛污泵2臺，1用1備，Q=70 m3/h,H=13 m,N= 5.5 kW;設提籃格柵1臺，尺度為0.6 m×0.5 m×0.6 m。

　　3.2 格柵井

　　格柵井尺度為2.5 m×0.6 m×1.5 m,鋼砼結構，柵前水深0.3 m,渠寬0.6 m.內設格柵機1臺，柵條間隙5 mm,功率0.75 kW。

　　3.3 調理池

　　調理池尺度為12 m×9 m×5.6 m,鋼砼結構，超高0.75 m,有用容積520 m3,HRT=8.3 h.設潛污泵2臺，1用1備，Q=70 m3/h,H=13 m,N=5.5 kW;設潛水拌和機1臺，功率5 kW,葉輪直徑615 mm,轉速480r/min。

　　3.4 絮凝反響罐及氣浮體系

　　絮凝反響罐尺度為D 2.6 m×3 m,鋼結構，超高0.35 m,有用容積14 m3,HRT=13 min;設絮凝拌和機1臺，轉速8 r/min,功率0.75 kW.氣浮體系日處理量1 500 m3/d,尺度為7 m×2.5 m×2.5 m,HRT=25 min.配套高效溶氣體系1套(溶氣泵、溶氣罐等),PAC、PAM加藥體系各1套。

　　3.5 水解酸化池

　　水解酸化池尺度為12 m×3.3 m×5.6 m,超高0.55 m,有用容積200 m3,HRT=3.2 h,填料BOD負荷2.4 kg/(m3·d).設布水設備1套，曝氣設備1套;組合填料123 m3,填料直徑150 mm,片距離100 mm;填料架1套，選用槽鋼和螺紋鋼焊制而成。

　　3.6 觸摸氧化池

　　觸摸氧化池尺度為12 m×10.2 m×4.9 m,超高0.7 m,有用容積600 m3,HRT=9.6 h,填料BOD負荷0.7 kg/(m3·d).設曝氣盤420套，類型KKI 219;組合填料380 m3,填料直徑150 mm,片距離100 mm;填料架1套，選用槽鋼和螺紋鋼焊制而成。

　　3.7 斜管沉積池

　　斜管沉積池尺度為12 m×3.5 m×5.6 m,鋼砼結構，超高1.0 m,外表負荷1.6 m3/(m2·h).設D 80斜管38 m3;填料架1套，選用槽鋼和扁鋼焊制而成。

　　3.8 中心水池

　　中心水池尺度4 m×4 m×5.6 m,鋼砼結構，超高1.3 m,HRT=1.0 h.池內設出水進步泵2臺，1用1備，Q=50 m3/h,H=8 m,N=4.0 kW;地下設備間內中心水池旁設過濾泵2臺，1用1備，Q=25 m3/h,H=42 m,N=7.5 kW。

　　3.9 砂濾罐、活性炭吸附罐

　　砂濾罐、活性炭吸附罐各1套，罐體直徑1 800 mm,濾速8.2 m/h,碳鋼原料。

　　3.10 消毒池

　　消毒池有用容積100 m3,規劃每天雜用水回用量為500 t,儲水量為回用總量的20%.地下設備間內消毒池旁設帶機沖刷泵1臺，恒壓變頻供水體系1套，Q=25 m3/h,H=50 m,N=(2×7.5) kW。

　　3.11 污泥處理體系

　　污泥處理體系每天產泥0.45 t,有用體積56 m3(含水率99.2%).污泥濃縮池尺度為5.5 m×4 m× 5.6 m,超高1.2 m,有用容積30 m3,HRT=12.8 h;地下設備間內設污泥螺桿泵2臺，1用1備，Q=5 m3/h,P=0.6 MPa,N=2.2 kW.帶式壓濾機1套，帶寬0.6 m,處理量3～5 m3/h.PAM污泥加藥體系1套。

　　3.12 地下設備間

　　地下設備間除設置過濾泵、污泥螺桿泵、帶機沖刷泵、恒壓變頻供水體系外，還有污泥泵2臺，1用1備，Q=40 m3/h,H=15 m,N=4 kW;鼓風機2臺，1用1備，Q=13.5 m3/min,P=0.06 MPa,N=22 kW;濾罐反沖刷泵1臺，Q=90 m3/h,H=34 m,N=15 kW。

　　3.13 歸納設備間

　　歸納設備間平面尺度為29.7 m×9 m,除設置污泥處理體系設備、加藥設備、絮凝反響罐及氣浮體系、砂濾罐及活性炭罐等設備外，還設有異味去除體系1套，處理風量Q=2 500 m3/h,P=1 960 Pa,N=2.2 kW,紫外燈功率2.88 kW; 二氧化氯發作間1間，平面尺度為3.2 m×2.3 m,內有二氧化氯發作器1套，發作量300 g/h;化驗室1間，平面尺度為3.3 m×2.3 m;值勤控制室、配電室1間，平面尺度為9 m×6 m。

　　4 調試與運轉

　　4.1 調試

　　向水解酸化池、好氧池中投加干污泥，投加量為池有用容積的0.5%～0.6%,污泥質量濃度為5～6g/L.翻開水解酸化池、好氧池曝氣管進行曝氣，剛開始培育時，因為水量少，且24 h曝氣，1 d后污泥量削減許多，并且發作少許泡沫，標明微生物養分缺少。之后削減曝氣時刻，盡量削減泡沫的發作。運轉大約1周后，能看到填料部分黏附的少許污泥，有黏滑的感覺。大約2周后，顯著能看到填料上面的生物膜，但較薄。第3周后，填料外表掛了厚厚的生物膜，且與填料結合嚴密，標明水解池及好氧池填料掛膜成功。第4周，接連進出水，將水解酸化池曝氣管關閉，使其好氧生物膜構成厭氧生物膜。第5周，接連進出水，二級處理體系出水COD保持在70 mg/L以下，中水處理體系出水濁度保持在5 mg/L以下，COD在38 mg/L以下，都到達了規劃的出水水質規范，調試結束。

　　4.2 運轉監測成果

　　運轉監測成果見表 1和表 2。

　　運轉成果標明，二級出水水質到達《污水歸納排放規范》(GB 8978-1996)的一級規范，中水出水水質到達《城市污水再生運用 城市雜用水水質》(GB/T 18920-2002)的再生水回用水質規范。

　　4.3 存在問題

　　本工程存在的問題及應采納的對策：(1)一般卷煙廠規劃廢水處理規模都較大，而實踐初期運轉時水量較小，長時刻接連曝氣，易形成生物膜掉落，給運轉操作帶來很大麻煩。對此，廢水處理站處理構筑物宜規劃為2組并聯運轉，水量較小時，可只運轉1組，這樣還可節約本錢和運轉費用。(2)污泥泵進口管道管徑原規劃為DN 150,實踐運轉中發現其較易堵，更換為DN 200管道后，基本上沒再發作阻塞。(3)污泥濃縮池中的污泥來自氣浮池的浮渣和沉積池的生物污泥，運轉中發現，浮渣和生物污泥混合不均勻，浮渣較難壓濾處理。對此宜在污泥濃縮池中設置拌和設備。(4)水解酸化池、調理池中常常含有很多的水汽，形成風管內很多積水，并被離心風機抽送至異味處理體系，形成處理效率下降。對此在進行風管規劃時，宜設置泄水設備。

　　5 首要技能經濟指標

　　項目總出資為758萬元，其間設備工程出資為498萬元，土建費用為260萬元。水處理本錢為0.823元/m3,包含人工費0.15元/m3、電費0.49元/m3、藥劑費0.14元/m3、異味去除費0.043元/m3,不含設備折舊費和污泥處理費。

　　6 結論s

　　(1)選用氣浮+水解酸化+觸摸氧化+斜管沉積+自清洗過濾器+活性炭吸附組合工藝處理煙草廢水可行。經二級處理后，出水水質能到達《污水歸納排放規范》(GB 8978-1996)的一級規范;經深度處理后，出水水質能到達《城市污水再生運用 城市雜用水水質》GB/T 18920-2002)的再生水回用水質規范。

　　(2)選用氣浮+水解酸化對廢水進行預處理，處理作用好。氣浮能夠去除煙草中的懸浮物、煙絲及油類等，水解酸化對香精香料等難生化降解物質有較好的處理作用，可進步廢水的可生化性。

　　(3)觸摸氧化法選用低負荷運轉，可進步對氨氮的硝化作用，抗沖擊負荷強。

　　(4)斜管沉積池占地面積小，處理效率高，合適地埋式廢水處理工藝，在觸摸氧化池后運用能滿足二級處理達標要求。

　　(5)UVT紫外光催化氧化設備處理異味具有運轉費用低，處理效率高，操作運轉簡略的特色。