煙草廢水處理的問題
目前, 國內外生產再造煙葉企業采用了與傳統造紙行業類似的抄造成形技術, 每生產1 t再造煙葉產品約產生30~60t廢水, 廢水的排放量大、成分復雜、色度高、總化學需氧量 (TCOD) 高、纖維懸浮物多、濃度波動較大, 屬于難處理的高濃度有機廢水。國內外再造煙葉企業針對生產過程中產生的廢水主要都采用末端治理(投加聚合鋁或聚合硫酸鐵等藥劑）的手段來控制污染, 存在著廢水排放達標狀況不理想等問題。國內研究者對造紙法再造煙葉廢水處理技術方面做的研究也較多, 但多僅限于實驗室階段, 沒有真正實現工業化, 再造煙葉生產過程中依然存在著廢水處理能力不足, 處理成本高等問題。
目前, 國內外生產再造煙葉企業采用了與傳統造紙行業類似的抄造成形技術, 每生產1 t再造煙葉產品約產生30~60t廢水, 廢水的排放量大、成分復雜、色度高、總化學需氧量 (TCOD) 高、纖維懸浮物多、濃度波動較大, 屬于難處理的高濃度有機廢水。國內外再造煙葉企業針對生產過程中產生的廢水主要都采用末端治理(投加聚合鋁或聚合硫酸鐵等藥劑）的手段來控制污染, 存在著廢水排放達標狀況不理想等問題。國內研究者對造紙法再造煙葉廢水處理技術方面做的研究也較多, 但多僅限于實驗室階段, 沒有真正實現工業化, 再造煙葉生產過程中依然存在著廢水處理能力不足, 處理成本高等問題。
特別是再造煙葉企業生產中二沉出水中的有機物存在降解難度大, 具體表現為水質中COD及色素的含量偏高, 在污水處理中企業多用聚合氯化鋁, 絮凝效果一般,造成外排水不易達標。為了使污水排放指標達標, 本試驗利用聚合硫酸鐵 (PFS) 對再造煙葉生產時二沉出水進行處理, 將試驗結果與現有工藝氣浮出水結果進行對比, 為聚合硫酸鐵在再造煙葉污水處理中的應用提供技術支撐。
聚合硫酸鐵是70年代末發展起來的一種高效無機高分子混凝劑,因其與硫酸鋁、聚合氯化鋁混凝劑相比絮凝體大、沉降速度快、pH適應范圍廣, 且不產生二次污染等特點, 被廣泛應用于市政污水、工業用水、飲用水的凈化等方面的混凝處理中。
試驗材料
某造紙法再造煙葉企業在線產生的廢水經過生化處理后二沉池出水。
聚合氯化鋁、次氯酸鈉 、硫酸、聚合硫酸鐵、氫氧化鈉、陽離子型聚丙烯酰胺。化學試劑均為工業品。
檢測方法
pH采用玻璃電極法, TCOD采用重鉻酸鉀法。
聚合硫酸鐵助凝、助沉效果試驗方法
根據藥品說明書, 液體PFS的最佳配置濃度為10%~50%, 燒杯實驗分為三個階段, 每個階段的最佳條件如下:
(1) 凝聚階段 (微細礬花生成階段) :250~300r·min-1, 攪拌10~20 s, 一般不超過2 min;
(2) 絮凝階段 (礬花聚集階段) :150r·min-1, 攪拌6min后, 將轉速調至60r·min-1, 攪拌4min;
(3) 沉降階段 (絮凝物沉降過程) :20~30 r·min-1, 攪拌5 min后, 靜置10 min。
結果與討論
二沉出水水質分析
TCOD和pH是影響絮凝效果的兩個主要因素, 對二沉出水進行10天的監測, TCOD、p H測定結果及變化趨勢見表1。由表1看出, TCOD的均值為389.17 mg·L-1, pH的均值為7.72, TCOD在5月29日和5月31日均有較大的增高, 與均值相比, 分別增高了19.6%和25.5%;6月1日后回歸至400 mg·L-1以下,并呈現出遞減趨勢, 且趨于穩定;pH值在監測的十天內, 除5月29日外, 其他數據呈現遞增趨勢, 其中pH超過8.00的有3天,分別是5月31日 (p H=8.01) 、(pH=8.01)、6月3日(pH=8.08)和6月4日(pH=8.16)。
TCOD與聚合硫酸鐵的用量關系分析
用聚合硫酸鐵用量和TCOD去除率作圖1, 可以看出, 聚合硫酸鐵用量和TCOD去除率并不是簡單的直線關系, 而是聚合硫酸鐵用量在趨于中間段時TCOD去除率趨于理論最佳值;忽略原水TCOD的差異,當聚合硫酸鐵的用量小于78滴 (3.12 m L) 時, TCOD達標率為44.44%;當聚合硫酸鐵的用量大于78滴 (3.12m L) 時, TCOD達標率為75.00%。
利用聚合硫酸鐵對再造煙葉生產時二沉出水進行處理, 采用PFS取代PAC處理二沉出水, 在試驗室條件下, 可有效降低出水的TCOD和色度, 其出水可達到二級排放標準;通過降低二沉出水的p H值, 可有效降低PFS的含量;經聚合硫酸鐵處理后的液體pH值必須控制在4.5~5.5之間, 才能有效降低TCOD和色度;經聚合硫酸鐵處理后的液體經氣浮后需調節pH值, 才能進行排放.
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