卷烟厂综合污水处理与回用实践

引言

卷烟厂的废水主要包含工业废水和生活污水两大类，工业废水主要产生于制丝车间、卷接包车间及锅炉房等生产环节。在制丝车间烟叶清洗与润叶等工艺会产生大量含有烟碱、酚类物质及木质素等难降解有机物的废水。卷接包车间的设备清洗同样会产生废水，锅炉房运行过程中也会排放出含有特定污染物的废水，此外厂区内员工的日常生活也会产生包含有机物、悬浮物等常规污染物得生活污水，这些废水混合后，呈现出高 COD、高 BOD₅ 、高 SS 以及色度较高等特点，且pH 值偏酸性，处理难度较大。

1 卷烟厂综合污水处理工艺

1.1 预处理

预处理是污水处理的首要环节，它的主要目的是去除废水中的大块固体物质和调整水质水量，为后续处理创造良好条件。首先通过格栅拦截较大的悬浮物和漂浮物，格栅间隙一般根据废水中的杂质大小进行设置，例如粗格栅间隙设置为 20-50mm，细格栅间隙为 5-10mm 。然后废水进入调节池，调节池的有效容积通常根据废水流量的变化情况确定，一般可以容纳 4-8 小时的废水流量，能够均质均量废水的水质和水量。此外还可以采用气浮工艺，向废水中通入溶气水，再加入絮凝剂，例如聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM），利用絮凝剂的电中和、架桥、网捕等作用，使废水中的分散相凝聚、絮集，去除悬浮固体和油类物质。气浮设备的溶气压力一般控制在 0.3-0.5MPa，絮凝剂的投加量根据废水水质通过实验确定，通常 PAC 的投加量为 20-50mg/L ，PAM 的投加量为 1-5mg/L。

1.2 生物处理

生物处理是利用微生物的代谢作用降解废水中的有机物，常见的生物处理工艺包括厌氧处理和好氧处理。厌氧处理采用水解酸化法，在水解酸化池中，微生物通过释放胞外酶将污水中的复杂大分子有机物分解为小分子有机物，接着进入酸化阶段，小分子有机物在酸化菌作用下转化为挥发性脂肪酸等物质，这个阶段可以为后续的生物处理创造了有利条件，厌氧处理无需供氧可以大大降低能耗，还能减少污泥产量，同时水解酸化能有效提高污水的可生化性，使难以降解的有机物转化为易降解物质。好氧处理工艺可以选用 SBR（序批式活性污泥法）或 MBR（膜生物反应器），SBR 反应池的运行周期一般为 6-8 小时，包括进水、反应、沉淀、排水和闲置等阶段。MBR 则结合了生物处理和膜分离技术，具有出水水质好、占地面积小等优点，它的膜通量一般为 10-20L/m2·h，污泥浓度可以控制在 6000-8000mg/L。在生物处理过程中需要控制溶解氧浓度，好氧段的溶解氧一般维持在 2-4mg/L ，这样可以确保微生物的正常生长和代谢。

1.3 深度处理

深度处理是在生物处理后，进一步去除废水中的难降解有机物、色度和微量污染物，使出水达到更高的水质标准。MBR 膜处理工艺结合了生物处理和膜分离技术，可以有效去除污水中的有机物、悬浮物及微生物，MBR 系统中通常采用 PVDF 中空纤维膜，孔径为 0.1 微米，能够高效截留悬浮固体和大分子有机物，污泥浓度要维持在 8000-12000mg/L 之间，确保生物反应器内的高生物量，从而提升有机物的降解效率。运行过程中可以通过在线化学清洗，每周使用次氯酸钠和柠檬酸交替清洗，这样能够有效延长膜的使用寿命至 5 年，减少膜污染和更换频率。此外 MBR 工艺后可增设高级氧化工艺，确保出水 COD 稳定在 30mg/L 以下，氨氮浓度低于 5mg/L，通过混凝沉淀步骤，使用 PAC 和 PAM 进行混凝处理对于COD 的削减率可以达到 30%-40% 。

2 中水回用

2.1 中水回用标准

卷烟厂中水回用需要遵循严格的标准，以确保回用水质安全可靠，满足不同用途的需求。中水回用标准主要依据回用用途来确定，对于回用于绿化灌溉的中水，需要满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920—2002）的相关标准。其中，浊度应该≤ 10NTU，溶解性总固体 ⩽1000mg/L ，BOD₅⩽10mg/L ，氨氮 ⩽10mg/L ，总余氯接触 30min 后≥ 1.0mg/L，管网末端⩾0 .2mg/L，总大肠菌群≤ 3 个 /L。如果考虑将中水回用于工业生产环节，例如制丝车间除异味系统的补水、锅炉房管道清洗及设备降温等，则需要依据具体生产工艺的水质要求确定相应的水质标准，一般来说电导率应该控制在一定的范围内，例如 ⩽500μ S/cm，以确保不对生产设备造成腐蚀或影响产品质量。对于与市政合作，用于城市卫生清洁、道路冲洗等方面的中水，它的水质要求更为严格，色度应该 ⩽30 度，嗅味无异味，COD ⩽50mg/L ， SS⩽10mg/L ，pH值应在 6.5-8.5 之间。此外，中水中的重金属含量、微生物指标等也需要符合相关标准，例如总铬 ⩽0.log/L ，粪大肠菌群数 ⩽1000 个 /L。

2.2 中水回用途径

卷烟厂中水回用具有多种途径，通过合理的规划和利用，可以实现水资源的高效循环利用，降低企业的用水成本，同时减少对环境的压力。其中厂区灌溉是常见的中水回用途径之一，将处理后的中水用于浇灌厂区内的花草树木等植被，既美化了环境，又节约了水资源，卷烟厂每年通过中水回用灌溉可以节约用水约 5 万立方米，在灌溉过程中，需要根据植物的生长需求和土壤状况，合理控制灌溉水量和频率，每平方米绿地的灌溉水量约为 0.5-1.0 立方米/ 月。

工业回用也是重要的中水回用途径，中水可以用于制丝车间除异味系统补水、锅炉房管道清洗及降温等生产环节，例如在制丝车间除异味系统中，中水的使用量约占系统总用水量的 30% ，每年可以节约新鲜水约 3 万立方米。对于锅炉房管道清洗及降温，中水的电导率应该控制在 ⩽500μS/cm ，硬度⩽ 300mg/L，这样可以确保不会对设备造成腐蚀。此外，市政合作也是卷烟厂中水回用的有效途径，与市政单位合作，将符合标准的中水用于城市卫生清洁、道路冲洗等方面可以实现水资源的更大范围循环利用。为了保证中水的水质符合市政回用标准，卷烟厂可以尝试采用先进的污水处理技术，例如在“气浮 + 水解酸化 + 接触氧化”的基础上加入“斜管沉淀 + 砂滤活性炭”组合工艺处理污水，确保中水的各项指标均能达到相关标准，满足市政回用的需求。

在中水回用过程中，还需要建立完善的中水回用系统，包括中水储存设施、输送管道和控制系统等。中水储存设施的有效容积应该根据中水的产生量和回用量进行设计，一般可容纳3-5 天的中水用量。输送管道应该采用耐腐蚀材料，离如 PE 管或不锈钢管，以确保中水的输送安全。控制系统可以实现中水的自动监测和控制，确保中水的回用过程稳定可靠。通过以上多种中水回用途径的实施，卷烟厂可实现水资源的最大化利用，提高企业的经济效益和社会效益，为推动可持续发展做出积极贡献。

总结

综上所述，卷烟厂综合污水处理与回用实践是实现企业可持续发展和环境保护的重要途径。通过采用科学合理的处理工艺，能够有效去除废水中的污染物，使出水达到排放标准或回用标准。中水回用不仅可以节约水资源，降低企业的生产成本，还能减少对环境的污染，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。在实践中，卷烟厂应该根据自身的实际情况，选择合适的处理工艺和回用途径，不断优化和完善污水处理与回用系统，为推动烟草行业的绿色发展做出贡献。

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