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催化氧化技术在烟草污水处理的应用

2020/02/23 阅读:

摘要:烟草工厂在对卷烟进行生产时,其车间内将产生大量的污水,例如,锅炉房冲渣、除尘水等,同时污水内部含有大量的悬浮物,如未对污水进行净化处理,将对外界环境造成严重污染。文章对以催化氧化技术为切入点,对其进行特性论述,对烟草污水特征进行分析,并对催化氧化技术在烟草污水处理中实际应用进行研究。

关键词:催化氧化技术:烟草行业;污水处理

一、催化氧化技术特性论述

催化氧化技术的工作机理是以氧气(O2)、臭氧(O3)、空气等作为反应载体,然后再与物质发生氧化反应,其反应条件是在特定的温度、压力、催化剂下进行的。例如镍、铜、铂等元素存在于待处理物质中,可通过催化氧化反应,对元素进行加氧反应、去氢反应等,以此来实现反应机理下的科学化操作。现阶段,催化氧化技术一般应用于废水、污水处理中,通过氧化反应与水体中的重金属污染物进行化学反应,以达到水体净化的作用。

二、烟草污水特征分析

烟草行业作为我国重要的经济支柱,其每年税收高达百亿元,极大推动我国经济产业结构的转型与升级。但在烟草生产过程中,内部的烘干工艺、松散回潮工艺将产生大量的污水,且污水中化学成分含量较大,间接加大污水处理的难度。从烟草行业运营体系来讲,产生的污水主要包含车间生产型污水、厂区生活污水等。生产型污水水体中含有悬浮物,且色度、浓度等较高,由于烟厂制烟品种多、制烟数量大,将令水体污染炒呈现出动态化变化趋势。鉴于此种情况,如仍采用传统的污水处理模式,其水体在循环利用过程中将很难达到用水指标,且将增大烟厂污水净化系统的运行负担。

三、催化氧化技术在烟草污水处理中应用

(一)材料准备阶段

在利用催化氧化技术对烟草污水进行处理时,考虑到污水中所含有的杂质以及动态化变量等,本次实验材料以硝酸类物质为主,例如,硝酸铜Cu(NO3)2、硝酸锰Mn(NO3)4、硝酸锌Zn(NO3)2、氢氧化钠NaOH、硝酸镍Ni(NO3)2、硝酸钾KNO3、浓酸盐等。为确保实验的精准性,分别取三种污水进行研究,并测出氧化剂的实际重铬酸盐指数。

(二)氧化剂制备工艺

在对污水进行处理时,氧化剂可分为碳载体、亲氧性载体。碳载体的制备主要是将活性炭在硝酸盐中进行浸泡,浸泡时间为24h~36h,当液体完全融合到碳材料中,抽取多余液体,并将材料放置在90摄氏度的恒温条件下进行干燥,然后再放入到350摄氏度的炉体中进行高温催化,以得出最终的氧化剂。在对亲氧性载体进行制备时,其制备机理与碳载体的制备机理相符,其也是通过浸泡模式、恒温加热模式来制备相应的氧化剂。

(三)催化氧化剂实现过程解析

在污水样品中投入不同计量的氧化剂,然后对溶液酸碱度进行调节,在室温条件下进行震荡,以测出精准的数据值。为保证数据测量值的精准性,应将催化氧化反应的时间维持在一小时范围内,氧化剂投入量为3%,并通过五次实验来对数值进行平均值测量,以此得出最终处理结果,其数据测量值如表1所示。由表1可以得出,利用氧化剂对污水进行处理时,其数值值量的变化范围不大,但重铬酸盐指数较低。为此,在对污水样品中添加水溶物质,并将污水酸碱度的值量范围设定在2~5之间,然后在测定相应的重铬酸盐指数,其测量数据参数如表2所示。由表2中的数据表明,在对烟草污水进行处理时,通过加入催化氧化剂后,污水中的重铬酸盐指数得到明显提升,其污水内有害物质的去除效果较为明显,同时可得出Ni/AC氧化剂在污水处理中的去除率高达81.3%,为此,催化氧化技术在烟草污水处理中具有重要实施意义。

参考文献:

[1]史振宇,刘建伟,王元月,李海涛,徐伟.混凝-臭氧催化氧化-曝气生物滤池处理工业园区污水[J].现代化工,2019,39(08):203-205+209.

[2]栗文明,白永刚,周军,曹蕾.臭氧催化氧化应用于工业园区污水处理厂深度处理工艺的选择及设计[J].给水排水,2019,55(05):90-93.

作者:齐运伟 周俊晓 乔建国 单位:江苏中烟工业有限责任公司徐州卷烟厂安全保卫处 江苏中烟工业有限责任公司南京卷烟厂 江苏中烟工业有限责任公司徐州卷烟厂

催化氧化技术在烟草污水处理的应用

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