微波化学

处理烟草行业综合废水工程实践

摘要:采用微波化学工艺处理了烟草行业综合废水,工程规模为2 500m3/d。处理前废水平均值为:CODCr1 700mg/L,SS

475mg/L,10·1 mg/L,P 0·72mg/L,pH值8·93;处理后废水水质指标平均值为:CODCr42·1mg/L,SS 4mg/L,氨氮3·7mg/L,P

0·019mg/L,pH值7·91。除氨氮外,废水污染物去除率均达到95%以上,出水水质完全符合GB8978-1996《》的

一级标准,经过消毒可回用。

关键词:微波化学工艺;综合废水;烟草行业

烟草行业废水产生量相对较小,往往容易为人们

所忽视,但其含有高浓度有害物质如、、

酚、等[1],直接排放会严重污染环境。据统计,

我国卷烟厂废水排放量为每箱烟0·35~0·60m3[2],由

此推算,型卷烟厂的废水排放量也相当大。各个

厂家由于生产工艺和产品的不同废水水质也不尽相

同,目前,处理方法主要有普通法、生物法及二者

相结合的处理方法,如水解-BAF-纤维过滤工

艺[3],加沉淀与相结合的工艺[4],在二级

的基础上增设并投药杀菌的处理

工艺[5]等。这些处理工艺分别存在着不同程度的缺

陷,不是投资成本高、管理复杂,就是运行费用高、适

用范围较小等等。

微波技术基于上述工艺缺陷,取长补短,能够较

好的处理综合废水并加以回用,该技术符合国家环保

,同时和我国长期战略性政策和循环

经济理念也是相吻合的。下面以某烟厂为例,

简要介绍微波技术对其综合废水的处理情况。

1废水水量和水质

某烟厂排出的综合废水由生产废水、和

锅炉水等组成。生产废水包括废水、洗梗废水、

香精香料及部分;生活污水包括污水和

食堂废水等;锅炉水包括锅炉冲渣水和除尘水。总排

放量2 500m3/d,水质综合指标如表1,处理后废

放要求达到GB8978-1996《污水综合排放标准》

的一级标准。

表1综合废水的水量和水质

Tab.1The comprehensive wastewater volume and water qualitymg/L

水量(m3/d) pH值CODCrBOD5SS NH3-N P

2 500 8~10 100~2 000 130~420 400~500 10~15 0·5~1·0

由表1可知,原水浓度较高,BOD5/CODCr

<0·3,可生化降解性差,悬浮物高,碱性强且水质变

化幅度较大。

2处理工艺

2.1微波技术

微波技术是通过微波场对吸波物质的选择性加

热、低温催化、快速穿透等功能,达到去污除浊杀菌的

效果。反应机理包括以下反应过程:

Pmicrowave(P)+

(P)++ H2OmicrowaveP + H2O+

H2O++ H2OmicrowaveH3O++ OH

MmicrowaveM*

n·M*+ m·SSmicrowave(M*)(SS)m↓

OH + RmicrowaveHO - R

n·M*+ m·HO - Rmicrowave(M*)n(HO-R)m↓

式中:P为、污染物;R为有机物种等;M

为敏化剂;SS为悬浮物。

2.2微波化学工艺的技术优势

根据多次实践经验积累,微波化学工艺

的技术优势见表2、表3。

表2价格与运行费用比较

Tab.2Comparation of several wastewater treatment equipments about prices and operating costs

名称设备价格(104元)日处理量(m3/d)运行费用(元/m3)

1 040 8 500 1·5

厌氧UASB和好氧SBR法700 3 000 2·0

物化气浮法150 500 3·0

水解拼装法800 8 000 1·3

微波化学198 2 400 0·5~1·2

表3微波化学法与几种常用工艺对比

Tab.3Comparation of microwave chemistry and several customary processes

工艺名称适用范围投资及运行费用优!点缺点

SBR中小型规模的有机废水吨水投资约1 500元,吨

水电耗1.6kw.h

对水质水量适应性强,

运行灵活,效果好

对COD/BOD有要求

A2/O大中型规模、氨氮含量

高的有机废水

一次性投资较高适应性强所需池体较多,占地面

积大,投资高

A2/O+生物过滤大中型规模高有机

废水深度处理

一次性投资较高出水效果较好所需池体较多,占地面

积大,投资高

AB法大中型规模、COD浓度

高、工业废水比例高的

有机废水

一次性投资较高抗pH、COD、有毒物质的

冲击能力强

对环境温度、N、P、C比有

要求,占地面积大

气浮+过滤难细小悬浮物含量

高的工业废水

吨水投资约1 000元,运

行费用较高

针对性强,出水效果好适用范围有限

超滤中小型规模的工业废水一次性投资较高,运行费用低

管理方便,出水水质好受温度、pH及效

果影响较大

臭氧氧化+活性

炭吸附

中小型规模的工业废水吨水投资约2 200元,运

行费用较高

杀菌能力强,出水水质

较好

运理复杂

微波化学法各种规模的市政污水及

工业废水

吨水投资约1 000元占地面积小,耐冲击力

强,降解物化反应迅速,

出水效果好,杀菌灭藻

能力强

2.3微波化学工艺流程及说明

根据对该烟厂综合废水进行的多次可

知,微波化学工艺能够较好的满足处理要求。具体工艺流程见图1。

图1示意

Fig.1Craf flow chart

综合废水经去除大颗粒悬浮物后,出水自流

进入,用以调质和水量;加入敏化剂和添

加剂(因敏化剂对微波具有较强的吸收能力,所以敏化剂可以把热能聚焦,诱导,从而影响微波

反应的进程)。使污水与投加的敏化剂、添加剂进行充分混合与振荡;然后再经泵提升进入微波系统。在中,污染物与添加剂进行反应及

微波低温催化的物化反应;从微波系统出来的废水进入,进行泥水分离后消毒回用。

自流进入浓缩池,进一步降低污泥,

再用泵打入进行脱水,压滤后产生的干泥

饼无害化处置后外运,浓缩池上清液及时产

生的压滤液均返回调解池。