CN105481164B - 一种烟草废水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟草废水处理工艺，主要包括：格栅过滤、混合调节、投加药剂、压力溶气气浮去渣、厌氧酸化、MBR处理、消毒杀菌等。MBR处理出后的中水可以根据需要进行相应处理后送入锅炉供水系统、回用或排放。本发明废水处理工艺针对烟草废水中污染物的特点而设计，经本发明工艺处理后，烟草废水中的污染物得到有效去除和降解，MBR处理获得的中水经过简单处理即可满足锅炉用水需要，大大简化了锅炉用水处理系统，使烟草废水能够更容易的被处理为合格的锅炉用水。本发明处理工艺的废水处理效率高，自动化程度高，特别适合于烟草企业进行污水处理。

Description

一种烟草废水处理工艺

技术领域

本发明涉及一种烟草废水处理工艺，属于工业废水处理技术领域。

背景技术

卷烟厂烟草废水主要来源于卷烟生产废水、办公废水和生活污水（不包括锅炉及锅炉除尘废水）。

烟草行业中最难处理的是生产废水，具有水量小、污染物浓度高、成分复杂、水质变化大、色度高、不定期排放等特点。该类废水的主要来源是：烟草生产工艺前半部分膨胀烟丝和洗梗用水，水量小，污染物浓度高，含油烟叶中的生物碱和酚类等，同时污水温度较高，大约在60-70℃之间；生产中期的白胶废水，废水呈白混浊色，COD浓度大约在2000左右；生产后期香料车间冲洗加料设备产生的污水，包括加入的香料和香精成分、微量机械油等，此类废水主要特点是污染物浓度高、色度高，含有多种难以降解的生物碱、酚类、醇类等有机物。

综上所述，烟草废水有以下几个处理难点：

（1）由于卷烟生产污水是按照工序排放，而且各工序点排放的污水成分不一，造成综合污水复杂多变，所以调节需要考虑足够的容积来调整废水水质和水量；

（2）污水含悬浮物量比较大，并且沉淀污泥的流动性不好，因此要考虑沉淀排泥时管道和水泵的防堵问题；

（3）污水的色度比较高，需要有针对的去除措施。

发明内容

本发明的目的在于：克服上述现有技术的缺陷，提出一种烟草废水处理工艺，能够高效去除烟草废水中的各种污染物，使烟草废水达到回用、排放标准。

为了达到上述目的，本发明提出的烟草废水处理工艺，包括以下步骤：

S1、将烟草综合废水引入格栅井，进行初级过滤；

S2、经格栅井过滤后的废水引入调节池，进行空气搅拌混合，经调节后获得水量和水质较为均衡的污水；

S3、通过提升泵将调节池内调节后的污水提升至气浮池，同时向气浮池内投加絮凝剂废水中悬浮物和胶体产生絮凝作用，便于后续气浮设备处理；

S4、使用溶气系统向气浮池内引入大量的微小气泡，通过表面张力沾附在细小悬浮物上，使细小悬浮物漂浮于液面形成浮渣，利用刮渣机将浮渣去除并投入污泥浓缩池；所述溶气系统包括溶气罐，与溶气罐连接的空压机、溶气泵，所述溶气泵的进水口连接至气浮池的中下部，溶气罐的输出口与设置在气浮池底部的散气盘连接；

S5、经气浮池处理后的废水引入厌氧酸化池，通过防沉搅拌装置进行搅拌，利用厌氧型生物菌进行生物催化反应，所述防沉搅拌装置包括回流水泵，所述回流水泵的进水口设置在厌氧酸化池的中下部，出水口与设置于厌氧酸化池底部的布水管连接；

S6、将生物催化后的废水送入膜生物反应装置，进行曝气和微生物降解处理，并通过膜组件实现泥水分离，分离获得中水，活性污泥经浓缩后一部分循环使用，另一部分送入污泥浓缩池；

所述膜生物反应装置组成包括曝气池、膜池，曝气池与膜池之间具有膜池进水堰，膜池内设有膜组件，膜池底部设有回流泵和排泥泵；废水在曝气池内进行曝气，经过消化反应，混合液通过膜池进水堰流入膜池；在膜池内，通过膜组件进行泥水分离，并对沉积在膜池底部的活性污泥进行浓缩，然后通过回流泵将活性污泥回流入曝气池，剩余污泥通过排泥泵排出；所述曝气池和膜池分别设置有用于检测污泥浓度的污泥浓度计，通过启动关闭回流泵以调节曝气池和膜池内的污泥浓度，使曝气池的污泥浓度保持在12000-15000mg/L，膜池的污泥浓度保持在10000-13000 mg/L；

S7、在污泥浓缩池内，对污泥进行重力浓缩，上清液流回调节池继续处理，浓缩后的污泥通过泥浆螺杆泵送至叠螺式污泥脱水机进行污泥干化，叠螺式污泥脱水机的出水回流至调节池继续处理。

步骤S1中，所述烟草综合废水包括烟厂制丝车间真空回潮、松散回潮、膨胀烟丝、洗梗、加香加料工艺环节排水，包含动力车间在内的冷却循环水系统排水、锅炉排污、生活污水。

本发明废水处理工艺针对烟草废水中污染物的特点而设计，经本发明工艺处理后，烟草废水中的污染物得到了有效去除和降解，能够满足回用需要。

本发明处理工艺的废水处理效率高，自动化程度高，特别适合于烟草企业进行污水处理。

本发明进一步的改进在于：

1、所述烟草综合废水引入格栅井之前先进行PH调节。

2、步骤S6中分离获得的中水送入消毒杀菌池，利用二氧化氯发生器产生的二氧化氯通入消毒杀菌池进行消毒杀菌处理，消毒杀菌池内还设置有浸没式紫外灯；消毒杀菌后得到的水引入中水池，并根据需要进行回用或排放。

3、步骤S6中分离获得的中水送入锅炉用水处理系统进行处理，然后送入锅炉用水池；所述锅炉用水处理系统的处理工艺如下：

T1、采用管道式消毒杀菌设备杀灭水中的细菌和微生物，防止系统出现微生物污染；

T2、通过机械过滤器去除水中的悬浮物、胶体和部分有机物，减轻和降低后续处理设备的负荷；

T3、使用活性炭过滤器吸附水中的胶体、有机物和游离氯，并送入安保过滤器进行过滤；

T4、利用高压泵将过滤后的水送入反渗透装置进行反渗透处理，获得的过滤水引入锅炉用水池。

4、所述气浮池的污水进水口位于气浮池侧壁的上部，气浮池内设置有位于污水进水口一侧的导流机构，导流机构包括靠近污水进水口且竖向设置的用于迫使污水向下流动的第一导流板和远离污水进水口且斜向固定于气浮池池底的第二导流板，所述散气盘位于第一导流板与第二导流板之间。

本发明烟草废水处理工艺中，MBR处理获得的中水经过简单处理即可满足锅炉用水需要，大大简化了锅炉用水处理系统，使烟草废水能够更容易的被处理为合格的锅炉用水。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本实施例烟草废水处理工艺流程图。

图2是格栅井结构示意图。

图3是气浮池和溶气系统结构示意图。

图4是膜生物反应装置结构示意图。

图中标号示意图下：

1-格栅井，2-阀门启闭机，3-回转式格栅清污机，4-气浮池，5-刮渣机，6-第一导流板，7-第二导流板，8-散气盘，9-溶气罐，10-空压机，11-溶气泵，12-曝气池，13-膜池进水堰，14-膜池，15-膜组件，16-回流泵，17-排泥泵，18-第一污泥浓度计，19-第二污泥浓度计，20-曝气管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，为本发明实施例烟草废水处理工艺流程图。

本实施例烟草废水处理工艺，包括以下步骤：

S1、烟草综合废水引入格栅井，进行初级过滤，烟草综合废水包括烟厂制丝车间真空回潮、松散回潮、膨胀烟丝、洗梗、加香加料工艺环节排水，包含动力车间在内的冷却循环水系统排水、锅炉排污、生活污水。

格栅作为常见的预处理设备在各种水处理场合使用，主要处理污水中大的悬浮物和漂浮物质，起保护后续机泵运行、防止管道堵塞的作用。

本发明实施例工艺选用回转式格栅作为拦截设备。如图2所示，1为格栅井，2为闸门启闭机，3为回转式格栅清污机。

回转式格栅清污机在多种行业废水处理中使用，由于其机械自动、运行平稳等特点，为污水处理站的运转带来很大的便利。该格栅清污机主体采用不锈钢材质，强度高、耐腐蚀，格栅间距较小，对污水中的纤维、塑料等大的悬浮和漂浮物质有很好的去除作用。

S2、经格栅井过滤后的废水引入调节池，进行空气搅拌混合，经调节后获得水量和水质较为均衡的污水。

由于卷烟厂的废水排放的水量和水质变化比较大，因此设立调节池进行水量和水质的均衡，保证进入后续设备的水质和水量恒定。为防止悬浮物质在调节池中沉淀，调节池底部采用空气进行搅拌，空气由风机房风机统一提供。

调节池采用钢筋混凝土结构。

污水经过调节池后获得水量和水质的均衡，通过提升泵提升进入后续系统处理。本系统配套2台潜污泵作为提升设备，一用一备，受调节池水位控制。调节池设置高、中、低三个液位控制点，低水位停泵（手动也无法启动），中水位启动一台水泵，高水位为警戒水位，同时启动两台水泵。

S3、通过提升泵将调节池内调节后的污水提升至气浮池，同时向气浮池内投加絮凝剂废水中悬浮物和胶体产生絮凝作用，便于后续气浮设备处理。

本步骤中，通过加药装置向气浮池的污水进水管道内投加絮凝剂（10%聚合氯化铝水溶液），从而使输入气浮池的废水与絮凝剂充分混合，更有利于废水中悬浮物和胶体产生絮凝作用。

S4、使用溶气系统向气浮池内引入大量的微小气泡，通过表面张力沾附在细小悬浮物上，使细小悬浮物漂浮于液面形成浮渣，利用刮渣机将浮渣去除并投入污泥浓缩池。

气浮的作用是去除水中比重比水小或接近水的悬浮物物质，其工作原理是在污水中引入大量的微小气泡，气泡通过表面张力沾附在细小悬浮物上，从而使悬浮物形成上升浮力，漂浮于液面，通过刮渣机的作用将浮渣去除，污水得到净化。本系统采用压力溶气气浮法去除细小悬浮物。

如图3所示，气浮池4的污水进水口位于气浮池4侧壁的上部，气浮池4内设置有位于污水进水口一侧的导流机构，导流机构包括靠近污水进水口且竖向设置的用于迫使污水向下流动的第一导流板6和远离污水进水口且斜向固定于气浮池4池底的第二导流板7。本例的溶气系统包括溶气罐9，与溶气罐9连接的空压机10、溶气泵11，溶气泵11的进水口连接至气浮池4的中下部，溶气罐9的输出口与设置在气浮池4底部的散气盘8连接；散气盘8位于第一导流板6与第二导流板7之间。图中5为刮渣机。

S5、经气浮池4处理后的废水引入厌氧酸化池，通过防沉搅拌装置进行搅拌，利用厌氧型生物菌进行生物催化反应。

厌氧酸化也称水解酸化，是指有机污染物在未被好氧微生物吸附利用之前在厌氧条件下进行的反应，起主要作用的是很多厌氧型生物菌。厌氧型生物菌通过释放细胞外自由酶或链接在细胞壁上的固定酶来完成生物催化反应。酸化是一种典型的发酵过程，代谢产物主要是各种低分子的有机酸和有机醇类。

为了提高反应速度，在水解酸化池中设置回流水泵进行搅拌和推动污水运动，同时防止在厌氧酸化池中产生沉淀。回流水泵的进水口设置在厌氧酸化池的中下部，出水口与设置于厌氧酸化池底部的布水管连接。

S6、将生物催化后的废水送入膜生物反应装置，进行曝气和微生物降解处理，并通过膜组件实现泥水分离，分离获得中水，活性污泥经浓缩后一部分循环使用，另一部分送入污泥浓缩池。

如图4所示，本实施例的膜生物反应装置组成包括曝气池12、膜池14，曝气池12与膜池14之间具有膜池进水堰13，膜池14内设有膜组件15，膜池14底部设有回流泵16和排泥泵17；废水在曝气池12内进行曝气，经过消化反应，混合液通过膜池进水堰13流入膜池14；在膜池14内，通过膜组件15进行泥水分离，并对沉积在膜池14底部的活性污泥进行浓缩，然后通过回流泵16将活性污泥回流入曝气池12，剩余污泥通过排泥泵17排出；曝气池12和膜池14分别设置有用于检测污泥浓度的第一污泥浓度计18、第二污泥浓度计19，通过启动关闭回流泵16以调节曝气池12和膜池14内的污泥浓度，使曝气池12的污泥浓度保持在12000-15000mg/L，膜池14的污泥浓度保持在10000-13000 mg/L。图中20为曝气管。

S7、在污泥浓缩池内，对污泥进行重力浓缩，上清液流回调节池继续处理，浓缩后的污泥通过泥浆螺杆泵送至叠螺式污泥脱水机进行污泥干化，叠螺式污泥脱水机的出水回流至调节池继续处理。

步骤S6中分离获得的中水根据需要可用于锅炉系统，或者回用、排放。

将回用或排放的中水送入消毒杀菌池，利用二氧化氯发生器产生的二氧化氯通入消毒杀菌池进行消毒杀菌处理，消毒杀菌池内还设置有浸没式紫外灯；消毒杀菌后得到的水引入中水池，并根据需要进行回用或排放。

将用于锅炉系统的中水送入锅炉用水处理系统进行处理，然后送入锅炉用水池。其中锅炉用水处理系统的处理工艺如下：

T1、采用管道式消毒杀菌设备杀灭水中的细菌和微生物，防止系统出现微生物污染。

T2、通过机械过滤器去除水中的悬浮物、胶体和部分有机物，减轻和降低后续处理设备的负荷。

机械过滤器的主要目的是去除水中的悬浮物、胶体和部分有机物，减轻和降低后续处理设备的负荷。

系统中配备两台互为冗余的机械过滤器，所述机械过滤器采用两种比重不同的滤料，上层为无烟煤，下层为天然石英砂，机械过滤器的滤速为8-10m/h，处理水量为20-25m³/h，当前运行的机械过滤器进出口压力差达到0.08-0.1Mpa时，对其进行反冲清洗，反冲洗的水洗强度为12-14l/m²·s，压力为0.2Mpa，另一台机械过滤器投入运行。

由于中水中含有悬浮物和胶体，直接进入过滤器的处理效果不高，为了提高过滤效果，减轻后续设备的运行负荷，保证系统的出水水质，设置絮凝剂加药装置一套，投加点为设置在机械过滤器的进水总管上的管道混合器中，使中水和絮凝剂发生反应，使胶体发生絮凝反应，快速形成矾花，经过滤器过滤后去除，达到净水的目的。

T3、使用活性炭过滤器吸附水中的胶体、有机物和游离氯，并送入安保过滤器进行过滤。

本系统设置活性炭过滤器2台，运行状况为1用1备。活性炭过滤器颗粒状核桃壳活性炭为滤料，利用活性炭的多孔结构，拦截和吸附水中的胶体、有机物和游离氯，减轻此类物质对反渗透的损害和不利。本过滤器设计滤速为8-10m/h，单台处理水量为20-25m³/h。当过滤器运行到一定阶段，进出口压力差到达一定值时（一般为0.08-0.1Mpa），必须进行反冲洗。活性炭过滤器采用水进行反冲洗：水洗强度为12-14l/m²·s，压力为0.2Mpa。

保安过滤器是进入RO系统前的最后一道关卡，当原水流经保安过滤器时，预处理系统残留的污染物如胶体、悬浮物等被拦截，使水质得到进一步净化，同时保安过滤器可防止由于意外情况造成设备管道内部杂质泄漏造成大颗粒物质进入反渗透设备，防止各种情况对反渗透膜的损伤。保安过滤器外壳采用耐腐蚀的SS304材质，内部配备过滤精度为5μm、长度为40″、容易更换的喷熔聚丙烯滤芯，正常工作压力为0.05-0.4MPa。运行一段时间后，随着滤芯拦截的污染物增多，滤芯阻力将会增大，当压力差达到0.1MPa时必须更换滤芯。安保过滤器的结构满足快速更换滤芯的要求。

T4、利用高压泵将过滤后的水送入反渗透装置进行反渗透处理，获得的过滤水引入锅炉用水池。

反渗透是一种借助选择性透过（半透过）膜，以压力为推动力的膜分离技术，膜元件由反渗透膜导流布和中心管等制作而成，将多根RO膜元件装入玻璃钢耐压容器内，组成RO组件。

反渗透装置是脱盐系统的关键，成熟的工艺设计、合理的控制、操作及管理，直接决定着系统的正常、稳定运行，并关系到反渗透膜的使用寿命，经反渗透处理后的出水，去除了绝大部分无机盐和几乎所有的有机物，微生物（细菌、热源等）,从而确保了本系统产品水的高质量、高品质。

在反渗透装置中，为了保证反渗透装置的连续和自动运行，在反渗透装置进水口、淡水出口、浓水出口、反洗水入口均设置不锈钢电动阀，在进水口、淡水出口均设置电导率仪，用来控制进出水的电导率，同时可随时随地监控和计算反渗透装置的脱盐率。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种烟草废水处理工艺，包括以下步骤：

S1、将烟草综合废水引入格栅井，进行初级过滤；

S2、经格栅井过滤后的废水引入调节池，进行空气搅拌混合，经调节后获得水量和水质较为均衡的污水；

S3、通过提升泵将调节池内调节后的污水提升至气浮池，同时向气浮池内投加絮凝剂，废水中悬浮物和胶体产生絮凝作用，便于后续气浮设备处理；

S4、使用溶气系统向气浮池内引入大量的微小气泡，通过表面张力沾附在细小悬浮物上，使细小悬浮物漂浮于液面形成浮渣，利用刮渣机将浮渣去除并投入污泥浓缩池；所述溶气系统包括溶气罐，与溶气罐连接的空压机、溶气泵，所述溶气泵的进水口连接至气浮池的中下部，溶气罐的输出口与设置在气浮池底部的散气盘连接；

S5、经气浮池处理后的废水引入厌氧酸化池，通过防沉搅拌装置进行搅拌，利用厌氧型生物菌进行生物催化反应，所述防沉搅拌装置包括回流水泵，所述回流水泵的进水口设置在厌氧酸化池的中下部，出水口与设置于厌氧酸化池底部的布水管连接；

S6、将生物催化后的废水送入膜生物反应装置，进行曝气和微生物降解处理，并通过膜组件实现泥水分离，分离获得中水，活性污泥经浓缩后一部分循环使用，另一部分送入污泥浓缩池；

所述膜生物反应装置组成包括曝气池、膜池，曝气池与膜池之间具有膜池进水堰，膜池内设有膜组件，膜池底部设有回流泵和排泥泵；废水在曝气池内进行曝气，经过消化反应，混合液通过膜池进水堰流入膜池；在膜池内，通过膜组件进行泥水分离，并对沉积在膜池底部的活性污泥进行浓缩，然后通过回流泵将活性污泥回流入曝气池，剩余污泥通过排泥泵排出；所述曝气池和膜池分别设置有用于检测污泥浓度的污泥浓度计，通过启动关闭回流泵以调节曝气池和膜池内的污泥浓度，使曝气池的污泥浓度保持在12000-15000mg/L，膜池的污泥浓度保持在10000-13000mg/L；

S7、在污泥浓缩池内，对污泥进行重力浓缩，上清液流回调节池继续处理，浓缩后的污泥通过泥浆螺杆泵送至叠螺式污泥脱水机进行污泥干化，叠螺式污泥脱水机的出水回流至调节池继续处理；

所述烟草综合废水引入格栅井之前先进行pH调节；

步骤S6中分离获得的中水一部分送入消毒杀菌池，利用二氧化氯发生器产生的二氧化氯通入消毒杀菌池进行消毒杀菌处理，消毒杀菌池内还设置有浸没式紫外灯；消毒杀菌后得到的水引入中水池，并根据需要进行回用或排放；

步骤S6中分离获得的中水一部分送入锅炉用水处理系统进行处理，然后送入锅炉用水池；所述锅炉用水处理系统的处理工艺如下：

T1、采用管道式消毒杀菌设备杀灭水中的细菌和微生物，防止系统出现微生物污染；

T2、通过机械过滤器去除水中的悬浮物、胶体和部分有机物，减轻和降低后续处理设备的负荷；

T3、使用活性炭过滤器吸附水中的胶体、有机物和游离氯，并送入保安过滤器进行过滤；

T4、利用高压泵将过滤后的水送入反渗透装置进行反渗透处理，获得的过滤水引入锅炉用。

2.根据权利要求1所述的烟草废水处理工艺，其特征在于：所述气浮池的污水进水口位于气浮池侧壁的上部，气浮池内设置有位于污水进水口一侧的导流机构，导流机构包括靠近污水进水口且竖向设置的用于迫使污水向下流动的第一导流板和远离污水进水口且斜向固定于气浮池池底的第二导流板，所述散气盘位于第一导流板与第二导流板之间。

3.根据权利要求1所述的烟草废水处理工艺，其特征在于：步骤S1中，所述烟草综合废水包括烟厂制丝车间真空回潮、松散回潮、膨胀烟丝、洗梗、加香加料工艺环节排水，包含动力车间在内的冷却循环水系统排水、锅炉排污、生活污水。