好氧觸媒在造紙法再造煙葉污水處理中的應(yīng)用分析

段建明 趙建華 劉大慶 王驍清 武鼎 武士杰

摘要：本文圍繞好氧觸媒在造紙法再造煙葉污水處理中的應(yīng)用展開分析。如對好氧觸媒在再造煙葉污水處理中的應(yīng)用必要性及好氧觸媒作用原理予以介紹，并對好氧觸媒在造紙法再造煙葉污水處理中應(yīng)用展開試驗。

關(guān)鍵詞：好氧觸媒;造紙法再造煙葉;污水處理

中圖分類號：X795 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）02-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.062

Abstract：This article focuses on the application of aerobic catalysts in wastewater treatment of tobacco leaves from papermaking. For example， the necessity of using aerobic catalysts in wastewater treatment of reconstituted tobacco leaves and the action principle of aerobic catalysts are introduced， and the application of aerobic catalysts in wastewater treatment of reconstituted tobacco leaves by papermaking method is tested.

Key words：Aerobic catalyst;Tobacco leaf reconstituted by papermaking;Wastewater treatment

伴隨中國對環(huán)境保護關(guān)注程度日益增加，針對造紙法再造煙葉生產(chǎn)企業(yè)的污水處理能力勢必提出更高要求，因此，針對造紙法再造煙葉生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污水處理予以重視，并采取相應(yīng)措施加以處理具備重要意義。

1 好氧觸媒在再造煙葉污水處理中的應(yīng)用必要性

再造煙葉即為借助碎煙片、煙梗及煙末等于卷煙生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢棄煙草等物質(zhì)作為主要材料制造的絲狀再生、片狀再生產(chǎn)品。造紙法煙草薄片的生產(chǎn)過程所產(chǎn)生污水具備懸浮物濃度高、成分復(fù)雜及污水量大等特點。因此，再造煙葉污水處理具備工藝要求高及處理難度大等特點，傳統(tǒng)污水處理技術(shù)已無法對新標準需求予以滿足，為此針對好氧觸媒在再造煙葉污水處理中的應(yīng)用展開研究，以期提高污水處理質(zhì)量。

2 好氧觸媒作用原理

好氧觸媒為借助電化學(xué)理論及生物學(xué)理論，使得好氧污泥顆粒化，觸媒將多糖合成物、蛋白質(zhì)及纖維作為載體，將鈣、鐵、鋁等作為介體、電極，電解質(zhì)為果酸，生成微細晶粒。于好氧水中加入生成晶粒，同好氧池污泥混合，并于晶粒作用下產(chǎn)生晶核，隨后由好氧菌、兼氧及絲狀菌于胞外構(gòu)成多聚物，借助多聚物分泌物生成生物膜，促使污泥顆粒化。通過顆粒污泥形成，可對內(nèi)部厭氧環(huán)境予以保證，為厭氧菌生存創(chuàng)造條件，同時顆粒外存在著大量好氧微生物、兼性厭氧菌等。如此，使得同一反應(yīng)裝置內(nèi)除具備好氧菌及厭氧菌的做功外，也存在一定生物膜物化效應(yīng)，多重做功環(huán)境下，微生物對污染物質(zhì)消解能力予以提升，而顆粒內(nèi)部厭氧菌做功消解有機物時所釋放的電子將會被晶粒所吸收。好氧觸媒為由金屬元素、非金屬元素所共同構(gòu)成的微細晶粒，晶粒帶有數(shù)量不等的正電荷，且均具備一定吸附性，當晶粒、污染物大分子二者處于相應(yīng)距離時，晶粒正電位將會對污染物大分子亞電子層、外電子層正常狀態(tài)予以改變，對好氧菌團、兼氧菌、厭氧菌對污染物的消解起到一定促進作用，借此可提升COD去除效率。

3 好氧觸媒在造紙法再造煙葉污水處理中應(yīng)用試驗

3.1 主要試驗器具及試劑

①主要試驗器具：疊螺式脫水機、pH試紙、1臺充氧機、4只曝氣頭、3根軟管、2個噸桶、加熱爐、容量瓶及加熱爐等。

②主要試驗試劑：硫酸亞鐵銨標準溶液、試亞鐵靈指示液、堿、觸媒及重鉻酸鉀標準溶液等。

3.2 試驗環(huán)節(jié)

3.2.1 實驗具體操作

選擇2個噸桶并依次編號1、2。1號噸桶：向5000mL厭氧出水中加入100g觸媒，隨后均勻攪拌，靜置備用，2h后方可投加。選取1m3厭氧出口處污水，將pH值調(diào)節(jié)至7.5～8.5間，隨后將已備好觸媒溶液放置噸桶內(nèi)，展開7h充氧處理，溶氧量以2mg/L為宜。充氧完成后，擱置2.5h，取樣上清液，將上部清液排除后，再次加入1m3厭氧出口處污水，上述步驟重復(fù)至試驗結(jié)束。2號噸桶：未加入觸媒，其余同1號噸桶。

3.2.2 數(shù)據(jù)檢測、記錄

自試驗第4d開始，檢測泥餅含水率W%、沉降比SV、沉淀出水COD、厭氧出水COD，持續(xù)記錄15d。

3.3 試驗結(jié)果及結(jié)論

各噸桶中污泥物理特征如下：1號噸桶內(nèi)，污泥已產(chǎn)生微小顆粒，且污泥結(jié)構(gòu)較為緊湊，桶內(nèi)污泥體積較小。2號噸桶內(nèi)，污泥為稀泥狀，且污泥結(jié)構(gòu)較為松散，桶內(nèi)污泥體積較大。檢測數(shù)據(jù)詳見表1。

結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，2號噸桶同1號噸桶相比而言，1號噸桶出水COD低，且污泥沉降性能良好，脫水后泥餅含水率降低。由此表明，加入好氧觸媒后，污泥性能得以顯著改善，提升污水處理效率，污水出水COD顯著降低，出水水質(zhì)也得以顯著改善，污泥沉降性能得以提升，加入好氧觸媒后的污水，經(jīng)擠壓脫水后，污泥含水量顯著降低。借助好氧觸媒的加入，厭氧生物做功效率得以提升，除可減少曝氣量外，還可降低污泥產(chǎn)量。當污泥脫水后，加藥量降低，節(jié)約資源。

4 結(jié)束語

綜上所述，目前國家對環(huán)境保護重視程度日漸增加，且伴隨可持續(xù)發(fā)展觀念的貫徹落實，各造紙法再造煙葉生產(chǎn)企業(yè)須對生產(chǎn)過程中的污水處理予以足夠重視，并制定相應(yīng)處理措施。據(jù)文中試驗所述，將好氧觸媒應(yīng)用至污水處理中，污泥性能顯著改善，且沉降性能得以增強，污水處理效率得以提升，同時當污泥脫水后，可減少加藥量，實現(xiàn)資源及投入成本的節(jié)約。

參考文獻

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收稿日期：2019-11-24

基金項目：云南中煙再造煙葉有限責任公司科技項目（XM-J-2019-3）。

作者簡介：段建明（1980-），男，漢族，研究生學(xué)歷，工程師，研究方向為再造煙葉水處理。

通訊作者：武士杰（1985-），男，漢族，研究生學(xué)歷，工程師，研究方向為再造煙葉工藝研究。