膜技术处理烟草薄片抄造废水研究

环境工程收稿日期：2009-02-24作者简介：周国华，男，博士，从事环境科学与工程研究。文章编号：1002-1124（2009）05-0031-03Sum164No.05化学工程师ChemicalEngineer2009年第5期我国是一个烟草种植大国。由于种植技术、地理环境、及气候等因素影响，每年均有一定数量的低等级烟草无法被收购，这些烟草既不能焚烧又不能作为肥料，成为烟农的一种负担。此外，烟厂还有近三分之一的烟杆作为废料被丢弃。废烟草中含有多种有利用价值的成分，如烟碱、茄尼醇、糖类等。利用造纸法制造烟草薄片是烟草废弃物再生综合利用的重要技术之一。利用该技术所得到的造纸法烟草薄片具有密度小、焦油释放量低及化学成分可控等特点。将该产品应用于卷烟配方中不但可起到降低原材料消耗与生产成本，而且还可以大幅度降低卷烟焦油量、降低卷烟危害性及调控卷烟抽吸品质。但造纸法制造烟草薄片技术需使用造纸加工方法及天然提取分离等工艺，因此，生产中将不可避免地带来废水对环境污染的问题。其废水水质特点是具有COD浓度高(不溶性COD所占比例较大)、可生化性较差、色度深而悬浮物较高等特点，直接排放会造成环境污染。目前，国内对该种废水处理的研究有“混凝-生化-脱色”三级废水处理工艺[1]，混凝预处理、厌氧、两段好氧、混凝脱色与过滤联合处理[2]及废水的二级生化处理工艺[3,4]。另外，造纸法制造烟草薄片也象制浆造纸行业，尚普遍存在着耗水量较大的问题[5],因此，充分考虑造纸法制造烟草薄片生产过程中的节水问题是十分必要的。抄造废水的回用关键问题是不允许在抄造废水处理过程中加入任何处理药剂，否则影响烟草薄片的燃烧性等。采用膜处理技术可以实现这个目的。膜技术分离过程不需要加入任何的处理药品，并具有高效率、低能耗、常温操作及容易放大等优点。因此，利用膜技术研究此类废水的治理技术对于造纸法制造烟草薄片生产技术的推广应用有着重要意义。本文研究采用组合的膜分离技术处理造纸法制造烟草薄片的抄造工艺段的废水，以便使废水回用于生产；另外，废水中的烟碱等有用的香烟风味物质在废水纯化的同时得到浓缩，并返回抄造工艺段使用，提高抄造效率，同时实现废水污染物的零排放。膜技术处理烟草薄片抄造废水研究周国华a，b，万端极a，b，张学军b，王华国b，王飞a（1.湖北工业大学a.化学与环境工程学院；b.膜技术研究所，湖北武汉430064）摘要:探讨组合的膜技术工艺对造纸法制造烟草薄片产生的抄造废水进行处理研究。采用如下的工艺流程处理废水：废水→预处理→微滤膜处理→纳滤膜处理→反渗透处理。实验结果表明，当废水的COD为2400mg·L-1、电导率为793μS·cm-1、悬浮物为580mg·L-1及色度为85倍时，经过上述组合膜工艺流程处理，相应的出水指标分别为66mg·L-1、46μS·cm-1、1mg·L-1及1倍。经过处理后的废水可以回用于生产。关键词：烟草薄片；废水；膜技术；造纸中图分类号：X703.1文献标识码：AMembranetreatmentofwastewaterfrommanufacturingtobaccoslicebypaper-makingtechniqueZHOUGuo-huaa，b,WANDuan-jia，b,ZHANGXue-junb,WANGHua-guob,WANGfeia(HubeiUniversityofTechnology,a.SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering;b.InstituteofMembraneTechnique,Wuhan430064,China)Abstract:Themanufactureoftobaccoslicebypaper-makingtechniqueresultsinthegenerationofwastew－aterwasdiscussed.Theintegratingmembraneprocessbasedonpretreatment，microfiltration,nanofiltrationandre－verseosmosiswasinvestigatedwiththeaimtotreatmentofthewastewater.Afterthetreatmentofwastewatercon－tainingthechemicaloxygendemand(COD)2400mg·L-1,electricalconductivity(Cond)793μS·cm-1,thesuspend－edsolids(SS)580mg·L-1andcolourity85(dilutiontimes),thevalueofcorrespondingindexesineffluentwere6