菸草工業廢水處理的研究進展論文
摘要：分析了菸草工業廢水的來源及特點，歸納了目前常見的菸草工業廢水處理工藝，分別介紹了多級聯合處理法和深度處理法的內容、特點及應用，提出菸草廢水處理工藝的改進方向，為菸草行業的節能減排工作提供一定的理論支援。
關鍵詞：菸草工業；廢水汙染；處理工藝；耦合
菸草廢水主要是造紙法生產菸草薄片過程中的.排放物，其作為菸草行業主要汙染源具有排放量大、濃度和色度高、成分種類多且波動性大的特點，不僅會對破壞水質環境，還會影響人體健康。因此，研究並選取合適有效的廢水處理工藝方法，使排放廢水達到國家標準(GB8978-2002)要求，成為菸草行業亟待解決的問題。考慮到造紙法生產菸草的過程與紙漿生產過程類似，因此菸草廢水處理一般參考紙廠廢水的工藝，主要有物理、化學、生物相互搭配的多級聯合處理，此外還有包括光催化氧化、Fenton氧化和電化學氧化等在內的深度氧化技術。針對以上處理工藝，目前國內外已經開展了大量實驗研究及生產實踐，並取得了一定成果。本文在分析菸草薄片廢水來源及特點的基礎之上，歸納出多級聯合處理和兩大類處理工藝，分別介紹了各自具體處理方法及優缺點，並圍繞環境友好且資源節約這一目標，提出菸草廢水處理工藝的改進方向。
1菸草工業廢水來源及特點
由於造紙法生產菸草薄片具有利用率高、焦油量少、物理效能好等優點，因而成為目前廣泛研究的生產技術。造紙法生產菸草薄片的工藝流程見圖1。圖1造紙法生產菸草薄片流程圖，虛線為廢水來源由圖1可知，造紙法在清洗浸泡、萃取濃縮和打漿抄造環節會產生大量的高濃度工業廢水，一般每生產1t菸草薄片會產生50m3~70m3高濃廢水。廢水汙染物種類多、含量高且成分波動較大。此外，菸草薄片廢水不僅包含菸葉、纖維素等懸浮物，具有製漿廢水多懸浮物、富營養汙染等共性，而且富含菸鹼(尼古丁)、高分子有機酸、酯類等溶解性有機化合物，兼具色度高、微生物毒性高等特點。因此菸草廢水環境危害大，急需發展先進廢水處理工藝技術。
2菸草工業廢水的處理工藝
2.1多級聯合處理法
常見的多級聯合處理法涉及物理、化學和生物法之間的聯合。物理法包括沉降法和溶解空氣浮選法，主要針對懸浮物，工序簡單，但不能去掉有機物，如芬蘭部分造紙廠發現使用沉降法能夠淨化掉初級澄清池中超過80%殘渣等懸浮物。化學法一般指化學混凝脫色法，是採用無機鹽或高分子絮凝劑促進廢水中的膠體凝結沉澱，特點是成本低，效率高，穩定性好，但需要根據水質選擇適應性強的絮凝劑。生物法主要包括好氧和厭氧接觸處理，透過微生物將大分子有機物分解，特點是成本適中，自動化程度高，但對特徵汙染物如尼古丁等轉化效果不佳，抗水質波動性差等。實際應用中一般結合物理、生物和化學三種方法進行廢水處理，常見的物化法有“過濾+混凝”、“格柵+混凝+氣浮”等。生物法一般也結合化學法同時使用，如李友明等採用“混凝+厭氧+好氧+AOPs”耦合工藝處理廢水，得到厭氧階段廢水化學需氧量(chemicaloxygendemand,COD)去除率達到80%以上，好氧階段COD去除率介於48%~70%之間。我國廢水處理方式普遍採用三級流程，首先透過沉降法或溶解空氣浮選法篩掉懸浮物；然後採用厭氧或好氧生化處理；最後進行化學混凝處理。
2.2AOPs法
多級聯合處理法存在工序銜接要求高、執行費用較高、出水色度較高、微生物轉化效率易受水質波動影響等問題，因此一般還需要AOPs法進行補充。AOPs是在聲、光、電、催化劑等因素作用下，將有機汙染物氧化或完全礦化為小分子化合物如CO2和H2等，該方法因降解效率高，對環境友好，普適性強等特點已受到國內外廣泛研究。常用AOPs法見圖2。目前應用最為普遍的深度處理法為隸屬化學氧化類的Fen-ton法。如Catalkaya等透過測定可吸附有機滷代物、有機碳總量和色度等指標的去除率，比較了Fenton、光催化Fenton、H2O2/UV、O3/H2O2和O3等深度氧化方法對紙漿廢水的處理效果，得知Fen-ton法表現出最佳處理效果。
3結語
國內外關於菸草廢水處理工藝的研究目前較少，主要是參考造紙工業廢水的處理工藝，考慮到菸草廢水中存在較多特徵有機汙染物如焦油、尼古丁等，且成分波動較大，因此不存在一種公認最佳的處理工藝，只能在兼顧環境友好和資源節約的目標下，根據具體水質、環境及企業自身情況進行合理選擇，以達到國家標準的排放要求。
參考文獻
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