烟草废水处理的问题
目前, 国内外生产再造烟叶企业采用了与传统造纸行业类似的抄造成形技术, 每生产1 t再造烟叶产品约产生30~60t废水, 废水的排放量大、成分复杂、色度高、总化学需氧量 (TCOD) 高、纤维悬浮物多、浓度波动较大, 属于难处理的高浓度有机废水。国内外再造烟叶企业针对生产过程中产生的废水主要都采用末端治理(投加聚合铝或聚合硫酸铁等药剂）的手段来控制污染, 存在着废水排放达标状况不理想等问题。国内研究者对造纸法再造烟叶废水处理技术方面做的研究也较多, 但多仅限于实验室阶段, 没有真正实现工业化, 再造烟叶生产过程中依然存在着废水处理能力不足, 处理成本高等问题。
特别是再造烟叶企业生产中二沉出水中的有机物存在降解难度大, 具体表现为水质中COD及色素的含量偏高, 在污水处理中企业多用聚合氯化铝, 絮凝效果一般,造成外排水不易达标。为了使污水排放指标达标, 本试验利用聚合硫酸铁 (PFS) 对再造烟叶生产时二沉出水进行处理, 将试验结果与现有工艺气浮出水结果进行对比, 为聚合硫酸铁在再造烟叶污水处理中的应用提供技术支撑。
聚合硫酸铁是70年代末发展起来的一种高效无机高分子混凝剂,因其与硫酸铝、聚合氯化铝混凝剂相比絮凝体大、沉降速度快、pH适应范围广, 且不产生二次污染等特点, 被广泛应用于市政污水、工业用水、饮用水的净化等方面的混凝处理中。
试验材料
某造纸法再造烟叶企业在线产生的废水经过生化处理后二沉池出水。
聚合氯化铝、次氯酸钠 、硫酸、聚合硫酸铁、氢氧化钠、阳离子型聚丙烯酰胺。化学试剂均为工业品。
检测方法
pH采用玻璃电极法, TCOD采用重铬酸钾法。
聚合硫酸铁助凝、助沉效果试验方法
根据药品说明书, 液体PFS的最佳配置浓度为10%~50%, 烧杯实验分为三个阶段, 每个阶段的最佳条件如下:
(1) 凝聚阶段 (微细矾花生成阶段) :250~300r·min-1, 搅拌10~20 s, 一般不超过2 min;
(2) 絮凝阶段 (矾花聚集阶段) :150r·min-1, 搅拌6min后, 将转速调至60r·min-1, 搅拌4min;
(3) 沉降阶段 (絮凝物沉降过程) :20~30 r·min-1, 搅拌5 min后, 静置10 min。
结果与讨论
二沉出水水质分析
TCOD和pH是影响絮凝效果的两个主要因素, 对二沉出水进行10天的监测, TCOD、p H测定结果及变化趋势见表1。由表1看出, TCOD的均值为389.17 mg·L-1, pH的均值为7.72, TCOD在5月29日和5月31日均有较大的增高, 与均值相比, 分别增高了19.6%和25.5%;6月1日后回归至400 mg·L-1以下,并呈现出递减趋势, 且趋于稳定;pH值在监测的十天内, 除5月29日外, 其他数据呈现递增趋势, 其中pH超过8.00的有3天,分别是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与聚合硫酸铁的用量关系分析
用聚合硫酸铁用量和TCOD去除率作图1, 可以看出, 聚合硫酸铁用量和TCOD去除率并不是简单的直线关系, 而是聚合硫酸铁用量在趋于中间段时TCOD去除率趋于理论最佳值;忽略原水TCOD的差异,当聚合硫酸铁的用量小于78滴 (3.12 m L) 时, TCOD达标率为44.44%;当聚合硫酸铁的用量大于78滴 (3.12m L) 时, TCOD达标率为75.00%。
利用聚合硫酸铁对再造烟叶生产时二沉出水进行处理, 采用PFS取代PAC处理二沉出水, 在试验室条件下, 可有效降低出水的TCOD和色度, 其出水可达到二级排放标准;通过降低二沉出水的p H值, 可有效降低PFS的含量;经聚合硫酸铁处理后的液体pH值必须控制在4.5~5.5之间, 才能有效降低TCOD和色度;经聚合硫酸铁处理后的液体经气浮后需调节pH值, 才能进行排放.
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