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煙草行業(yè)廢水處理技術(shù)

1 工程概略

　　蕪湖卷煙廠是安徽省國有大型骨干企業(yè)，其發(fā)作的廢水包含出產(chǎn)廢水和日子污水兩部分。卷煙出產(chǎn)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(chǎn)中期運(yùn)用的黏合劑會(huì)在出產(chǎn)過程中進(jìn)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(chǎn)后期發(fā)作的廢水首要來源于香料車間，大部分來源于沖刷加料設(shè)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(jī)油〔1, 2, 3〕。卷煙出產(chǎn)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(jī)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(zhì)執(zhí)行《污水歸納排放規(guī)范》(GB 8978-1996)的一級規(guī)范，500 m3/d的中水出水水質(zhì)執(zhí)行《城市污水再生運(yùn)用 城市雜用水水質(zhì)》(GB/T 18920-2002)的再生水回用水質(zhì)規(guī)范。該廠發(fā)作的廢水水質(zhì)：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(shè)備間為地上1層框架結(jié)構(gòu)，水池為地埋式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，廢水處理站發(fā)作的不良?xì)怏w經(jīng)搜集凈化處理后排放。歸納設(shè)備間設(shè)有氣浮、加藥體系、帶式壓濾機(jī)、除臭等設(shè)備及二氧化氯發(fā)作間、配電控制室、化驗(yàn)室等。地埋式水池內(nèi)部設(shè)地下設(shè)備間及鼓風(fēng)機(jī)房。

　　廠區(qū)生發(fā)日子廢水經(jīng)過廠區(qū)排水管網(wǎng)搜集后輸送至廢水處理站，廢水經(jīng)提籃格柵去除水中的大塊物質(zhì)后進(jìn)入集水井。集水井廢水經(jīng)泵進(jìn)步后，經(jīng)過機(jī)械格柵進(jìn)入調(diào)理池，機(jī)械格柵的作用是去除廢水中的漂浮物、細(xì)微顆粒懸浮物及毛發(fā)等。調(diào)理池廢水經(jīng)泵進(jìn)步后進(jìn)入氣浮池，廢水中的懸浮物及膠體類物質(zhì)經(jīng)絮凝反響及氣浮作用后構(gòu)成浮渣，就近重力流入污泥濃縮池，與生化剩下污泥一起進(jìn)行機(jī)械脫水處理。氣浮出水流入水解酸化池，經(jīng)過水解酸化作用進(jìn)步廢水的可生化性。水解酸化池出水流入觸摸氧化池，進(jìn)行好氧生化反響，去除廢水中大多數(shù)有機(jī)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(jìn)入中心水池。

　　中心水池一部分水經(jīng)消毒后，由出水進(jìn)步泵進(jìn)步排放;另一部分由中水進(jìn)步泵進(jìn)步至砂濾罐和活性炭罐，進(jìn)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(qū)內(nèi)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(shè)備，設(shè)備中納米資料涂層會(huì)在紫外光催化作用下發(fā)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(gòu)(建)筑物及設(shè)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(shè)潛污泵2臺，1用1備，Q=70 m3/h,H=13 m,N= 5.5 kW;設(shè)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(jié)構(gòu)，柵前水深0.3 m,渠寬0.6 m.內(nèi)設(shè)格柵機(jī)1臺，柵條間隙5 mm,功率0.75 kW。

　　3.3 調(diào)理池

　　調(diào)理池尺度為12 m×9 m×5.6 m,鋼砼結(jié)構(gòu)，超高0.75 m,有用容積520 m3,HRT=8.3 h.設(shè)潛污泵2臺，1用1備，Q=70 m3/h,H=13 m,N=5.5 kW;設(shè)潛水拌和機(jī)1臺，功率5 kW,葉輪直徑615 mm,轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，超高0.35 m,有用容積14 m3,HRT=13 min;設(shè)絮凝拌和機(jī)1臺，轉(zhuǎn)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(fù)荷2.4 kg/(m3·d).設(shè)布水設(shè)備1套，曝氣設(shè)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(fù)荷0.7 kg/(m3·d).設(shè)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(jié)構(gòu)，超高1.0 m,外表負(fù)荷1.6 m3/(m2·h).設(shè)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(jié)構(gòu)，超高1.3 m,HRT=1.0 h.池內(nèi)設(shè)出水進(jìn)步泵2臺，1用1備，Q=50 m3/h,H=8 m,N=4.0 kW;地下設(shè)備間內(nèi)中心水池旁設(shè)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(guī)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(shè)備間內(nèi)消毒池旁設(shè)帶機(jī)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(chǎn)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(shè)備間內(nèi)設(shè)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(jī)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(shè)備間

　　地下設(shè)備間除設(shè)置過濾泵、污泥螺桿泵、帶機(jī)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(fēng)機(jī)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(shè)備間

　　歸納設(shè)備間平面尺度為29.7 m×9 m,除設(shè)置污泥處理體系設(shè)備、加藥設(shè)備、絮凝反響罐及氣浮體系、砂濾罐及活性炭罐等設(shè)備外，還設(shè)有異味去除體系1套，處理風(fēng)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(fā)作間1間，平面尺度為3.2 m×2.3 m,內(nèi)有二氧化氯發(fā)作器1套，發(fā)作量300 g/h;化驗(yàn)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(diào)試與運(yùn)轉(zhuǎn)

　　4.1 調(diào)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(zhì)量濃度為5～6g/L.翻開水解酸化池、好氧池曝氣管進(jìn)行曝氣，剛開始培育時(shí)，因?yàn)樗可?，?4 h曝氣，1 d后污泥量削減許多，并且發(fā)作少許泡沫，標(biāo)明微生物養(yǎng)分缺少。之后削減曝氣時(shí)刻，盡量削減泡沫的發(fā)作。運(yùn)轉(zhuǎn)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(jié)合嚴(yán)密，標(biāo)明水解池及好氧池填料掛膜成功。第4周，接連進(jìn)出水，將水解酸化池曝氣管關(guān)閉，使其好氧生物膜構(gòu)成厭氧生物膜。第5周，接連進(jìn)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(dá)了規(guī)劃的出水水質(zhì)規(guī)范，調(diào)試結(jié)束。

　　4.2 運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)測成果

　　運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)測成果見表 1和表 2。

　　運(yùn)轉(zhuǎn)成果標(biāo)明，二級出水水質(zhì)到達(dá)《污水歸納排放規(guī)范》(GB 8978-1996)的一級規(guī)范，中水出水水質(zhì)到達(dá)《城市污水再生運(yùn)用 城市雜用水水質(zhì)》(GB/T 18920-2002)的再生水回用水質(zhì)規(guī)范。

　　4.3 存在問題

　　本工程存在的問題及應(yīng)采納的對策：(1)一般卷煙廠規(guī)劃廢水處理規(guī)模都較大，而實(shí)踐初期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)水量較小，長時(shí)刻接連曝氣，易形成生物膜掉落，給運(yùn)轉(zhuǎn)操作帶來很大麻煩。對此，廢水處理站處理構(gòu)筑物宜規(guī)劃為2組并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，水量較小時(shí)，可只運(yùn)轉(zhuǎn)1組，這樣還可節(jié)約本錢和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。(2)污泥泵進(jìn)口管道管徑原規(guī)劃為DN 150,實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)其較易堵，更換為DN 200管道后，基本上沒再發(fā)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(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)，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(shè)置拌和設(shè)備。(4)水解酸化池、調(diào)理池中常常含有很多的水汽，形成風(fēng)管內(nèi)很多積水，并被離心風(fēng)機(jī)抽送至異味處理體系，形成處理效率下降。對此在進(jìn)行風(fēng)管規(guī)劃時(shí)，宜設(shè)置泄水設(shè)備。

　　5 首要技能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

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

　　6 結(jié)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(jīng)二級處理后，出水水質(zhì)能到達(dá)《污水歸納排放規(guī)范》(GB 8978-1996)的一級規(guī)范;經(jīng)深度處理后，出水水質(zhì)能到達(dá)《城市污水再生運(yùn)用 城市雜用水水質(zhì)》GB/T 18920-2002)的再生水回用水質(zhì)規(guī)范。

　　(2)選用氣浮+水解酸化對廢水進(jìn)行預(yù)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(zhì)有較好的處理作用，可進(jìn)步廢水的可生化性。

　　(3)觸摸氧化法選用低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，可進(jìn)步對氨氮的硝化作用，抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)。

　　(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(yùn)用能滿足二級處理達(dá)標(biāo)要求。

　　(5)UVT紫外光催化氧化設(shè)備處理異味具有運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，處理效率高，操作運(yùn)轉(zhuǎn)簡略的特色。