發(fā)布時(shí)間：2022-07-23 08:38:56
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的淺談工業(yè)廢水處理新技術(shù)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
一、工業(yè)廢水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測問題
1、污染問題
工廠是一個(gè)生產(chǎn)作業(yè)的集中區(qū)域，其涉及到多種工業(yè)化產(chǎn)品，因而最終產(chǎn)生廢棄物類別也是多重多樣的。從環(huán)境監(jiān)測結(jié)果分析，工廠廢水可導(dǎo)致大面積水域污染，水質(zhì)惡化、污染物超標(biāo)、水生植物無法生長等，這些都是工廠周邊區(qū)域普遍存在的問題。水資源是人類社會(huì)活動(dòng)不可缺少的元素，水資源污染將對社會(huì)環(huán)境、人居生活、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等造成諸多不利影響。
2、標(biāo)準(zhǔn)問題
為了整頓工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展秩序，國家對各類生產(chǎn)區(qū)域?qū)嵤╉?xiàng)目規(guī)劃，要求工廠建立科學(xué)的環(huán)境監(jiān)測體系，幫助企業(yè)解決現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中遇到的污染問題。實(shí)際監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，廢水環(huán)境監(jiān)測缺少明確的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，對工廠監(jiān)測內(nèi)容達(dá)不到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，影響了環(huán)境治理決策的有效性。目前部分國家重點(diǎn)源監(jiān)測項(xiàng)目與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)污染物項(xiàng)目不一致，如制糖、造紙、城鎮(zhèn)污水處理廠等。
制糖行業(yè)監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測分類監(jiān)測項(xiàng)目重點(diǎn)污染源pH值、色度、COD、BOD5、氨氮、石油類、流量行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)污染物基本控制項(xiàng)目pH值、COD、BOD5、氨氮、SS、總氮、總磷、單位產(chǎn)品(糖)基準(zhǔn)排水量
3、治理問題
監(jiān)測是為了更好地治理環(huán)境，對環(huán)境監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，工廠并沒有及時(shí)采取措施處理，導(dǎo)致廢水污染面積逐漸擴(kuò)大化，對新水域產(chǎn)生了更多的危害性?？偨Y(jié)原因，多數(shù)工廠從運(yùn)營成本角度考慮，對環(huán)境治理未投入足夠的出污費(fèi)用，廢水問題無法從根本上得到解決。另一方面，環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)職能不健全，現(xiàn)階段難以達(dá)到預(yù)定的監(jiān)測指標(biāo)，這些都阻礙了廢水監(jiān)測與治理工作。
二、基于監(jiān)測結(jié)果的廢水處理方法
水資源是人類長期生存與發(fā)展的根本，注重水資源保護(hù)是科學(xué)發(fā)展觀要求?？紤]到工業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要性，以及工業(yè)化發(fā)展帶來的環(huán)境污染問題，必須強(qiáng)化工廠廢水治理力度，為工廠建立更加全面的廢水治理方案。當(dāng)錢，廢水治理技術(shù)包括:物理法、化學(xué)法、生物法等，可根據(jù)工廠內(nèi)設(shè)備建立針對性的監(jiān)測處理方案。
1、物理法
廢水處理方法的選擇取決于廢水中污染物的性質(zhì)、組成、狀態(tài)及對水質(zhì)的要求。一般廢水的處理方法大致可分為物理法、化學(xué)法及生物法三大類，利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物，這是物理法應(yīng)用的基本原理，對工業(yè)廢水過濾起到了基本凈化作用。工廠可設(shè)計(jì)相對規(guī)模的生態(tài)綠化池，按照工廠生產(chǎn)規(guī)模定期回收廢水，通過凈化池處理后完成凈化作用。
2、化學(xué)法
利用化學(xué)反應(yīng)或物理化學(xué)作用回收可溶性廢物或膠體物質(zhì)，利用化學(xué)反應(yīng)原理執(zhí)行有效的凈化處理方案，這樣可以避免廢水處理中出現(xiàn)的異常問題。例如，中和法用于中和酸性或堿性廢水;萃取法利用可溶性廢物在兩相中溶解度不同的“分配”，回收酚類、重金屬等;氧化還原法用來除去廢水中還原性或氧化性污染物，殺滅天然水體中的病原菌等。
3、生物法
利用微生物的生化作用處理廢水中的有機(jī)物，要求在廢水池中設(shè)置生物過濾系統(tǒng)，及時(shí)清除水中有害物質(zhì)，避免廢水排放后對周圍水域產(chǎn)生污染作用。例如，生物過濾法和活性污泥法用來處理生活污水或有機(jī)生產(chǎn)廢水，使有機(jī)物轉(zhuǎn)化降解成無機(jī)鹽而得到凈化。生物法處理要注意考察工廠類型，不同工廠所用方法存在差異性，選擇合適方式進(jìn)行處理以保證凈化效果。
三、結(jié)論
我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)集約化轉(zhuǎn)型期，必須重視環(huán)境污染問題治理與控制，水資源是環(huán)境污染急需解決的問題。針對廢水環(huán)境監(jiān)測存在的污染問題，必須進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測處理力度，為工廠現(xiàn)代化生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。環(huán)境監(jiān)測部門要發(fā)揮環(huán)保功能，對工廠廢水出污存在的問題提出解決方案，指導(dǎo)工廠利用物理法、化學(xué)法、生物法等，進(jìn)一步優(yōu)化工廠廢水治理水平。
作者：周子龍單位：上海申豐地質(zhì)新技術(shù)應(yīng)用研究院有限公司
隨著我國工業(yè)化和城市化的快速推進(jìn)，工業(yè)廢水種類和數(shù)量迅猛增加，廢水排放量占全國總量40%以上，目前大量的工業(yè)廢水未能達(dá)標(biāo)排放，既影響重復(fù)利用，也一定程度污染環(huán)境?！笆濉逼陂g，國家在水環(huán)境保護(hù)方面工作力度進(jìn)一步加大，強(qiáng)化水中污染物的減排和治理，將氨氮首次納入約束性指標(biāo)；并要求繼續(xù)提高污水處理率和設(shè)備負(fù)荷率。未來的幾年內(nèi)，工業(yè)廢水處理將進(jìn)入攻堅(jiān)階段。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的要求，處理工藝的進(jìn)步是最重要的途徑。為了響應(yīng)國家節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，我公司北京博匯特環(huán)?？萍加邢薰九c德國EBV公司合作提出了一種新型的節(jié)能降耗的工業(yè)廢水處理技術(shù)—BioDopp工藝。該工藝體現(xiàn)了“高效化、集成化、智能化及減量化”的特點(diǎn)。
1BioDopp工藝簡介及其技術(shù)優(yōu)勢
1.1工藝簡介BioDopp工藝是結(jié)合了氧化溝的全液內(nèi)回流及一體化結(jié)構(gòu)理念，利用A2/O的不同功能分區(qū)形式，借助CASS工藝前置選擇區(qū)模式，輔以高效的曝氣技術(shù)，通過創(chuàng)新的空氣提推技術(shù)作為源動(dòng)力，將水解酸化、生物選擇區(qū)、除碳、脫氮、沉淀甚至除磷等多個(gè)功能單元結(jié)合在一起的生物處理工藝。該工藝有效節(jié)省了占地面積，縮短了工藝流程，減少了土建及管道投資，并且也大大縮短了巡檢路線，便于建成后運(yùn)營管理。BioDopp一體化結(jié)構(gòu)見圖1。BioDopp工藝的微生物馴化技術(shù)是其關(guān)鍵技術(shù)，工藝中其它技術(shù)設(shè)計(jì)及運(yùn)行的宗旨是為微生物的馴化創(chuàng)造貼近自然界的生存條件。BioDopp工藝的污泥馴化，主要遵循一項(xiàng)原則和兩個(gè)基本點(diǎn)：原則：空氣提推技術(shù)確保池內(nèi)高回流比，完成對進(jìn)水瞬間稀釋，確保整個(gè)流程內(nèi)濃度梯度負(fù)荷最小化，創(chuàng)造貼近自然態(tài)的生長環(huán)境。基本點(diǎn)1：控制污泥比增長速率及其世代時(shí)間，使其污濃盡量高，生長盡量慢。基本點(diǎn)2：借助微氧理論，控制好氧池內(nèi)溶氧不超過0.5mg/L，溶氧濃度的控制是溶氧儀連接變頻風(fēng)機(jī)PLC自控單元來自控控制。
1.2技術(shù)優(yōu)勢BioDopp工藝采用了低溶氧高污泥濃度的微生物技術(shù)、短程同步硝化反硝化的脫氮技術(shù)、大表面積曝氣微混合技術(shù)、大水力循環(huán)的一體化結(jié)構(gòu)。基于這些特點(diǎn)，該工藝較傳統(tǒng)生物處理工藝有如下創(chuàng)新點(diǎn)：（1）節(jié)能降耗措施的創(chuàng)新BioDopp工藝，在低溶氧（0.1～0.3mg/L）較高污泥濃度（8～122g/L）的運(yùn)行工況下，通過氣提方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的泵內(nèi)外回流方式實(shí)現(xiàn)了工藝所需的高比倍循環(huán)稀釋要求，達(dá)到了節(jié)能降耗；在滿足工藝自身曝氣需要的前提下，通過曝氣方式的創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了污水廠的節(jié)能降耗。（2）運(yùn)行維護(hù)方面的創(chuàng)新通常污水生化處理都面臨水下設(shè)備多、維護(hù)維修難，曝氣設(shè)備堵塞、更換難等比較棘手的問題，BioDopp工藝均實(shí)現(xiàn)了突破，給予了很好的解決。BioDopp工藝采用的曝氣軟管，在設(shè)計(jì)上既有自動(dòng)“清洗”的功能，又能保證在不停車、不影響生產(chǎn)的條件下，可更換或者維修。同時(shí)BioDopp池內(nèi)幾乎無機(jī)械設(shè)備，可做到方便提升更換。（3）混合液循環(huán)方式的創(chuàng)新BioDopp工藝直接用空氣提推將混合液從末端循環(huán)到進(jìn)水段，強(qiáng)化了泥水的有效混合過程，并實(shí)現(xiàn)對進(jìn)水的高倍比稀釋，減少了回流設(shè)備同時(shí)也節(jié)約了維修費(fèi)用，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全和方便性。同時(shí)高倍比回流使得反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)出污染物濃度差很小，相當(dāng)于完全混合反應(yīng)器，保證了反應(yīng)器內(nèi)微生物處于相對穩(wěn)定的生存環(huán)境中，使其充分發(fā)揮去除污染物的效能。（4）高效的曝氣系統(tǒng)BioDopp曝氣軟管高密度均布方式與打孔技術(shù)使鼓出氣泡更為均勻，其直徑更小，緩慢曲線上升的流速保證其有足夠時(shí)間與水體接觸傳質(zhì)，有效增大了氧轉(zhuǎn)移效率；除此之外，曝氣管采取可提升方式，使曝氣管的檢修與維護(hù)更加簡單，易操作。（5）高速澄清器BioDopp高速澄清器是是一種泥水分離裝置，通過底部污泥高速回流使污泥不在底部沉積，借助組合填料，設(shè)計(jì)獨(dú)特的澄清漏斗和專屬填料布置方式，完成高效快速澄清。其特殊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，配以空氣提推技術(shù)，即降低了回流能耗，還節(jié)省了污泥回流泵房。（6）高污泥濃度使系統(tǒng)具有優(yōu)越的抗沖擊負(fù)荷能力在低溶氧、高活性污泥濃度條件下使曝氣池有機(jī)負(fù)荷（F/M）較低，系統(tǒng)具有更加優(yōu)越的抗沖擊負(fù)荷的能力。同時(shí)由于食物不太充足，微生物增長較慢或基本不增長，甚至可能減少，更進(jìn)一步消除了剩余污泥中大部分原組織物質(zhì)，那些易產(chǎn)生異臭味氣體的成分也被消除了，如此被“固化”的污泥味道聞起來像新鮮的泥土。
2工程實(shí)例
2.1大唐國際多倫煤氣化廢水處理工程大唐國際發(fā)電股份有限公司多倫年產(chǎn)46萬噸煤基烯烴項(xiàng)目為世界上最大的煤化工工程化項(xiàng)目。其污水處理站主要處理全廠生活污水，化工區(qū)煤氣化裝置、甲醇裝置、丙烯裝置和聚丙烯裝置的生產(chǎn)污水，裝置沖洗排水和污染區(qū)內(nèi)的初期雨水。經(jīng)處理后澄清水作化工區(qū)循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水，總體實(shí)現(xiàn)零排放。（1）設(shè)計(jì)規(guī)模：7200m3/d（2）主要工藝流程：來水——破氰除氟系統(tǒng)——BioDopp生化反應(yīng)池——多介質(zhì)過濾和活性炭吸附——循環(huán)水回用（3）進(jìn)出水水質(zhì)為：（4）項(xiàng)目運(yùn)行評價(jià)大唐國際多倫煤化工項(xiàng)目作為國內(nèi)最大的煤化工項(xiàng)目之一，全廠為了達(dá)到“零排放”的目的，采用以BioDopp生化系統(tǒng)為主體工藝處理廠內(nèi)各類污水，輔以多介質(zhì)過濾和活性炭吸附深度處理，使排放污水達(dá)到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水標(biāo)準(zhǔn)，作為循環(huán)水補(bǔ)充水進(jìn)行回用，不僅降低了企業(yè)的排放總量，還達(dá)到了節(jié)約用水、節(jié)能降耗的效果。所有有機(jī)污水在廠內(nèi)污水處理站集中處理達(dá)標(biāo)后作為循環(huán)水補(bǔ)充水，不僅降低了企業(yè)的排放總量，還達(dá)到了節(jié)約用水的效果。BioDopp生化系統(tǒng)總運(yùn)行成本1.82元/噸，其中直接運(yùn)行成本是0.91元/噸，直接成本包括電費(fèi)、藥費(fèi)、人工及維修（電費(fèi)0.58元/噸，藥劑0.15元/噸，人工0.10元/噸，維修0.08元/噸）。BioDopp生物池的建設(shè)，有效節(jié)約了占地，可將運(yùn)行成本降低40%，最大限度的提高了運(yùn)行穩(wěn)定性。
2.2中石油吉化丙烯腈污水處理站改造工程該項(xiàng)目屬擴(kuò)容提標(biāo)改造項(xiàng)目，廢水中由于含有丙烯腈、氫氰酸、丙酮氰醇及甲甲脂等劇毒高難降解化學(xué)物質(zhì)，曾用傳統(tǒng)工藝改造過三次，都出現(xiàn)出水CODCr較高，出水氨氮較進(jìn)水高的現(xiàn)象，這是含氰廢水的特點(diǎn)。采用BioDopp工藝進(jìn)行技改后，同樣占地面積處理水量翻倍，管理維護(hù)非常簡便。實(shí)現(xiàn)了劇毒廢水無害化治理，解決了含氰廢水脫氮的難題，在國內(nèi)乃至世界范圍內(nèi)填補(bǔ)了空白。（1）設(shè)計(jì)規(guī)模：4800m3/d（2）改造工藝：將已建的1#、2#、3#SBR污水處理池進(jìn)行改造，將1#、2#SBR池改造為BioDoppA池，將3#SBR池改造為BioDoppB池。（3）進(jìn)出水水質(zhì)為：以下，而BioDopp池出水基本穩(wěn)定在50mg/L～200mg/L，由于出水指標(biāo)偏低，目前吉化海特部分高濃廢水通過丙烯腈出水稀釋后達(dá)標(biāo)排放至吉化污水處理廠。氨氮的硝化為含氰廢水的處理難點(diǎn)，因?yàn)閺U水中含有大量的劇毒物質(zhì)—氰化物，氰化物對硝化菌的生長存在巨大的抑制作用，而對于BioDopp工藝來講，大比例循環(huán)稀釋系統(tǒng)使得池內(nèi)負(fù)荷相對均勻，可將梯度負(fù)荷降到最低，再加上其獨(dú)特的馴化方式，使硝化菌能夠在此相對穩(wěn)衡的環(huán)境下生長，大量的菌株聚合在一起，形成協(xié)同效應(yīng)，所以能適應(yīng)一定濃度的CN-環(huán)境。吉化要求出水氨氮需控制在45mg/L以下，BioDopp池出水可將氨氮穩(wěn)定在20mg/L以下。CN-進(jìn)水基本在5mg/L以下，出水要求控制在0.5mg/L以下，而BioDopp工藝出水CN-可降解到0.01mg/L以下，使有毒廢水無害化。該項(xiàng)目不僅對含氰廢水處理效果好，而且成本較低，能耗及藥耗均較其他工藝低。其總成本為1.94元/噸，其中直接運(yùn)行成本是0.99元/噸，直接成本包括電費(fèi)、藥費(fèi)、人工及維修（電費(fèi)0.23元/噸，藥劑0.25元/噸，人工0.21元/噸，維修0.30元/噸）?！禕ioDopp工藝處理含氰廢水的應(yīng)用及研究》已在國內(nèi)最權(quán)威的工程類國家核心期刊發(fā)表。BioDopp工藝為含氰廢水采用生化法治理打開了局面。（4）項(xiàng)目運(yùn)行評價(jià)項(xiàng)目自建成以來，運(yùn)行良好，由于池內(nèi)控制點(diǎn)只有DO和pH值兩個(gè)控制點(diǎn)，且DO信號為PLC變頻自控調(diào)節(jié)，故管理非常簡便。曝氣系統(tǒng)因?yàn)榫邆渥郧逑吹奶攸c(diǎn)，所以不會(huì)堵塞，建成五年多以來，曝氣均勻，氧利用率高，動(dòng)力效率一直較為恒定處于高位。吉林石化公司要求出水COD需滿足300mg/L煤化工行業(yè)污水治理呈現(xiàn)兩高兩難態(tài)勢，即污水排放量大，處理難度大，污染濃度高，運(yùn)行成本高。河南省煤氣（集團(tuán)）有限責(zé)任公司義馬氣化廠響應(yīng)國家節(jié)能減排號召，結(jié)合廠內(nèi)現(xiàn)有以SBR生化處理為主工藝的污水處理站運(yùn)行成本相對較高，處理效果不夠穩(wěn)定，二期改造占地有限等局面，最終將一座SBR改造為BioDopp生化工藝。該工藝較傳統(tǒng)工藝節(jié)省一半占地，節(jié)約一半能耗，管理維護(hù)更加簡單。（1）設(shè)計(jì)規(guī)模：840m3/d（2）改造工藝：將已建的SBRA池改造為BioDopp池。（3）進(jìn)出水水質(zhì)見表3。（4）項(xiàng)目運(yùn)行評價(jià)項(xiàng)目自建成以來，運(yùn)行良好，即便是在原水水質(zhì)波動(dòng)很大的情況下，出水水質(zhì)都基本穩(wěn)定，可見BioDopp工藝的抗沖擊、可恢復(fù)性很強(qiáng)。而且各出水指標(biāo)明顯優(yōu)于原SBR工藝，運(yùn)行管理方便，節(jié)省了大量的藥劑消耗和人工費(fèi)用。該項(xiàng)目直接運(yùn)行費(fèi)用為3.03元/噸，遠(yuǎn)低于原廠SBR的8.25元/噸。而且每處理一噸魯奇加壓氣化廢水能夠減少COD排放約5kg、氨氮約0.2kg、總氮約0.2kg、酚類物質(zhì)約1.0kg，其他需控制污染物1.5kg，并能夠得到同等體積的可回用水。BioDopp工藝在真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的同時(shí)還為煤氣化行業(yè)污水處理提供了一條成熟可靠、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、適用性強(qiáng)的技術(shù)。BioDopp技術(shù)依據(jù)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和微生物技術(shù)，建立了短流程脫氮體系、實(shí)現(xiàn)了高效徹底的生化降解效果，大大節(jié)約了運(yùn)行成本，在河南煤化工引起了轟動(dòng)，目前已依托河南煤化工在河南省科技廳獲得科技成果，在魯奇爐和BGL爐廢水領(lǐng)域已被認(rèn)定為河南省重點(diǎn)推介技術(shù)。
3經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益評價(jià)這里以河南煤化工義馬氣化廠污水處理站改造工程為例，對BioDopp工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和該工藝的社會(huì)環(huán)保效益進(jìn)行分析。
3.1經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)
3.1.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析在義馬氣化廠改造工程中，BioDopp工藝噸水電耗約為1.6～2.0kW?h/t，相對于傳統(tǒng)工藝約噸水電耗2.4～4.2kWh/t，可實(shí)現(xiàn)能耗節(jié)省約33.3%～52.4%。BioDopp技術(shù)的立足點(diǎn)就是節(jié)能、高效，該技術(shù)依靠先進(jìn)的曝氣方式和工藝流程大大降低了對電能消耗，比如軟管曝氣、空氣提推的設(shè)計(jì)。通過物料衡算可知BioDopp工藝節(jié)能主要體現(xiàn)在系統(tǒng)脫氮形式上，大部分通過短程硝化的形式得到去除。這就比其他活性污泥工藝有一定的節(jié)能優(yōu)勢。其他活性污泥全程脫氮的硝化過程反應(yīng)式為：NH4++3/2O2NO2-+2H++H2ONO2-+1/2O2NO3-而短程硝化將硝化控制在亞硝化階段，則節(jié)省25%O2。且BioDopp工藝一直維持在低氧條件下，最高溶氧不超過0.45mg/L，與傳統(tǒng)工藝曝氣區(qū)大于2.0mg/L相比，本工藝節(jié)能成果顯著。與常規(guī)活性污泥法相比，節(jié)省O2的量為：1-0.45/2×(1-57.77%×25%)=80.75%鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)電耗一般占全廠電耗的40～50%（計(jì)算取45%），曝氣池是二級生物處理廠耗能最大的構(gòu)筑物。則至少能節(jié)省費(fèi)用：45%×80.75%=36.34%。與義馬氣化廠SBR生化系統(tǒng)（噸水耗電6.2kW?h）相比，BioDopp工藝每年可節(jié)省費(fèi)用至少為：35×24×（6.2-2.0）×0.6×365=772.63萬元/年另外，短程脫氮過程中反硝化直接由亞硝酸鹽開始，則節(jié)省62.5%碳源，同時(shí)提高了反硝化速率。BioDopp工藝與常規(guī)活性污泥法相比，節(jié)省脫氮碳源為57.77%×62.5%=36.11%，反硝化速率提高47.36%，反應(yīng)器容積也相應(yīng)縮小，節(jié)省了占地面積和土建費(fèi)用。由于BioDopp工藝實(shí)現(xiàn)了短程同步脫氮，硝化過程中消耗堿度和反硝化過程產(chǎn)生堿度的大部分過程均在曝氣區(qū)中發(fā)生，兩者中和能夠有效地保持反應(yīng)器中pH值穩(wěn)定，同時(shí)可以降低硝酸鹽氮濃度以減少速澄區(qū)污泥漂浮及回流污泥對厭氧釋磷的影響。
3.1.2經(jīng)濟(jì)效益分析（1）BioDopp工藝與廠內(nèi)SBR工藝直接運(yùn)行費(fèi)用比較見表4。（2）BioDopp工藝在義馬氣化廠污水改造過程中的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：①節(jié)省占地30～50%，節(jié)省一定土建投資及征地費(fèi)用；②節(jié)省供氧量40%，節(jié)省碳源25%以上，能耗及藥耗總和節(jié)省超過50%；③系統(tǒng)剩余污泥量減少40%以上，且運(yùn)行時(shí)無臭味。（3）BioDopp工藝與其他常見氣化廢水處理生化工藝相比較，其經(jīng)濟(jì)性能有較大優(yōu)勢，具體表現(xiàn)如圖2。
3.2社會(huì)和環(huán)保效益評價(jià)
本改造工程運(yùn)行結(jié)果展示出良好的社會(huì)與環(huán)保效益，改造工程工藝應(yīng)義馬氣化廠“節(jié)能減排”的目的而設(shè)計(jì)，其處理結(jié)果完全達(dá)到義馬氣化廠的要求。義馬氣化廠屬于“九五”國家重點(diǎn)項(xiàng)目，并多次擴(kuò)建，是國內(nèi)煤氣化行業(yè)的標(biāo)桿企業(yè)，其節(jié)能減排目標(biāo)的提前順利完成不僅顯示了其作為一個(gè)大型國有企業(yè)的社會(huì)職責(zé)，而且在集團(tuán)內(nèi)部樹立了標(biāo)桿作用，同時(shí)為行業(yè)企業(yè)做出了良好榜樣作用。應(yīng)用BioDopp工藝流程每處理一噸Lurgi碎煤加壓氣化污水能夠減少COD排放約5kg、氨氮約0.2kg、總氮約0.2kg、酚類物質(zhì)約1.0kg，其他需控制污染物1.5kg，并能夠得到同等體積的可回用水；同時(shí)使用BioDopp工藝流程來處理Lurgi碎煤加壓氣化污水，比同等工藝噸水處理能耗低2～4kW?h，間接減少二氧化碳排放當(dāng)量為1.2～2.5kg/t，如果同時(shí)計(jì)算藥耗與其他費(fèi)用，可間接減少二氧化碳排放當(dāng)量為2～4kg/t，真正地實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的要求。綜上，BioDopp工藝流程簡單，占地小，運(yùn)行成本低，而且出水水質(zhì)有保證，甚至可以達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)。這不僅降低了工業(yè)大戶的用水成本，而且避免了周邊水體受污染，使居民能夠安心用水。既響應(yīng)了國家節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策方針，又達(dá)到了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的和諧統(tǒng)一。
4結(jié)論
多個(gè)工業(yè)廢水處理工程實(shí)例的成功運(yùn)行證明了BioDopp工藝本身的價(jià)值和優(yōu)越性，在當(dāng)前處理出水要求高、節(jié)能減排任務(wù)重的條件下，BioDopp工藝是一種極具推廣價(jià)值的創(chuàng)新工藝，具體表現(xiàn)為：（1）BioDopp工藝實(shí)現(xiàn)了短程同步脫氮，同時(shí)保證去除有機(jī)污染物和脫氮效果，出水指標(biāo)相比其它傳統(tǒng)工藝大幅度降低，這歸因于一體化生物池內(nèi)獨(dú)一無二的生物和生化反應(yīng)的控制參數(shù)。（2）BioDopp工藝節(jié)省一半占地、能為客戶節(jié)約大量的寶貴的土地資源；其處理流程短，管理相當(dāng)簡單；（3）BioDopp工藝節(jié)省能耗、抗沖擊能力強(qiáng)、系統(tǒng)恢復(fù)快；（4）BioDopp工藝僅有一個(gè)核心溶解氧控制點(diǎn)，并且是變頻PLC聯(lián)動(dòng)控制，自動(dòng)化程度高，維護(hù)管理簡單。（5）BioDopp工藝可實(shí)現(xiàn)不停車更換曝氣管，使用壽命至少是其它曝氣系統(tǒng)的2到5倍。操作維護(hù)量少，維護(hù)維修非常方便。（6）BioDopp工藝所需人工較少，可節(jié)約一定的人力成本。（7）BioDopp工藝污泥齡長，剩余污泥排放量少，大幅降低污水勞動(dòng)強(qiáng)度。
摘要：
分析了煙草工業(yè)廢水的來源及特點(diǎn)，歸納了目前常見的煙草工業(yè)廢水處理工藝，分別介紹了多級聯(lián)合處理法和深度處理法的內(nèi)容、特點(diǎn)及應(yīng)用，提出煙草廢水處理工藝的改進(jìn)方向，為煙草行業(yè)的節(jié)能減排工作提供一定的理論支持。
關(guān)鍵詞：煙草工業(yè)；廢水污染；處理工藝；耦合
煙草廢水主要是造紙法生產(chǎn)煙草薄片過程中的排放物，其作為煙草行業(yè)主要污染源具有排放量大、濃度和色度高、成分種類多且波動(dòng)性大的特點(diǎn)，不僅會(huì)對破壞水質(zhì)環(huán)境，還會(huì)影響人體健康。因此，研究并選取合適有效的廢水處理工藝方法，使排放廢水達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-2002)要求，成為煙草行業(yè)亟待解決的問題。考慮到造紙法生產(chǎn)煙草的過程與紙漿生產(chǎn)過程類似，因此煙草廢水處理一般參考紙廠廢水的工藝，主要有物理、化學(xué)、生物相互搭配的多級聯(lián)合處理，此外還有包括光催化氧化、Fenton氧化和電化學(xué)氧化等在內(nèi)的深度氧化技術(shù)。針對以上處理工藝，目前國內(nèi)外已經(jīng)開展了大量實(shí)驗(yàn)研究及生產(chǎn)實(shí)踐，并取得了一定成果。本文在分析煙草薄片廢水來源及特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，歸納出多級聯(lián)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(yōu)缺點(diǎn)，并圍繞環(huán)境友好且資源節(jié)約這一目標(biāo)，提出煙草廢水處理工藝的改進(jìn)方向。
1煙草工業(yè)廢水來源及特點(diǎn)
由于造紙法生產(chǎn)煙草薄片具有利用率高、焦油量少、物理性能好等優(yōu)點(diǎn)，因而成為目前廣泛研究的生產(chǎn)技術(shù)。造紙法在清洗浸泡、萃取濃縮和打漿抄造環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生大量的高濃度工業(yè)廢水，一般每生產(chǎn)1t煙草薄片會(huì)產(chǎn)生50m3~70m3高濃廢水。廢水污染物種類多、含量高且成分波動(dòng)較大。此外，煙草薄片廢水不僅包含煙葉、纖維素等懸浮物，具有制漿廢水多懸浮物、富營養(yǎng)污染等共性，而且富含煙堿(尼古丁)、高分子有機(jī)酸、酯類等溶解性有機(jī)化合物，兼具色度高、微生物毒性高等特點(diǎn)。因此煙草廢水環(huán)境危害大，急需發(fā)展先進(jìn)廢水處理工藝技術(shù)。
2煙草工業(yè)廢水的處理工藝
2.1多級聯(lián)合處理法
常見的多級聯(lián)合處理法涉及物理、化學(xué)和生物法之間的聯(lián)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(jī)物，如芬蘭部分造紙廠發(fā)現(xiàn)使用沉降法能夠凈化掉初級澄清池中超過80%殘?jiān)葢腋∥??；瘜W(xué)法一般指化學(xué)混凝脫色法，是采用無機(jī)鹽或高分子絮凝劑促進(jìn)廢水中的膠體凝結(jié)沉淀，特點(diǎn)是成本低，效率高，穩(wěn)定性好，但需要根據(jù)水質(zhì)選擇適應(yīng)性強(qiáng)的絮凝劑。生物法主要包括好氧和厭氧接觸處理，通過微生物將大分子有機(jī)物分解，特點(diǎn)是成本適中，自動(dòng)化程度高，但對特征污染物如尼古丁等轉(zhuǎn)化效果不佳，抗水質(zhì)波動(dòng)性差等。實(shí)際應(yīng)用中一般結(jié)合物理、生物和化學(xué)三種方法進(jìn)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(jié)合化學(xué)法同時(shí)使用，如李友明等采用“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(xué)需氧量(chemicaloxygendemand,COD)去除率達(dá)到80%以上，好氧階段COD去除率介于48%~70%之間。我國廢水處理方式普遍采用三級流程，首先通過沉降法或溶解空氣浮選法篩掉懸浮物；然后采用厭氧或好氧生化處理；最后進(jìn)行化學(xué)混凝處理。
2.2AOPs法
多級聯(lián)合處理法存在工序銜接要求高、運(yùn)行費(fèi)用較高、出水色度較高、微生物轉(zhuǎn)化效率易受水質(zhì)波動(dòng)影響等問題，因此一般還需要AOPs法進(jìn)行補(bǔ)充。AOPs是在聲、光、電、催化劑等因素作用下，將有機(jī)污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(huán)境友好，普適性強(qiáng)等特點(diǎn)已受到國內(nèi)外廣泛研究。常用AOPs法。目前應(yīng)用最為普遍的深度處理法為隸屬化學(xué)氧化類的Fen-ton法。如Catalkaya等通過測定可吸附有機(jī)鹵代物、有機(jī)碳總量和色度等指標(biāo)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(xiàn)出最佳處理效果。
3結(jié)語
國內(nèi)外關(guān)于煙草廢水處理工藝的研究目前較少，主要是參考造紙工業(yè)廢水的處理工藝，考慮到煙草廢水中存在較多特征有機(jī)污染物如焦油、尼古丁等，且成分波動(dòng)較大，因此不存在一種公認(rèn)最佳的處理工藝，只能在兼顧環(huán)境友好和資源節(jié)約的目標(biāo)下，根據(jù)具體水質(zhì)、環(huán)境及企業(yè)自身情況進(jìn)行合理選擇，以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。
作者：曹盼 單位：九江縣環(huán)境保護(hù)局
