造紙法再造煙葉超濾,納濾,反滲透濃水處理回收技術(shù)研究及應(yīng)用
發(fā)布時間:2019-08-26 來源: 美文摘抄 點擊:
摘要:為了實現(xiàn)再造煙葉生產(chǎn)廢水零排放,將UF/NF/RO濃水處理回收技術(shù)應(yīng)用于再造煙葉的凈水回用系統(tǒng),通過研究分析RO濃水成分,UF/NF/RO濃水脫鹽、濃縮、回用各工序運行水質(zhì)。結(jié)果表明,經(jīng)UF/NF/RO濃水處理回收后,出水完全可以達到生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn),不僅減少了廢水排放量,也降低了生產(chǎn)水耗。
關(guān)鍵詞:造紙法再造煙葉;超濾;納濾;反滲透
中圖分類號:X795 文獻標(biāo)志碼:A doi:10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2018.09.043
Abstract:In order to achieve the zero discharge of reconstituted tobacco production wastewater,the UF/NF/RO high-salinity water treatment and recovery technology were applied to the repurification reconstituted tobacco water purification system. The paper researched and analyzed RO high-salinity water component,UF/NF/RO high-salinity water desalination,concentration and reused each process to run water quality. The results showed that the outflow could meet the production water standard after being treated with UF/NF/RO high-salinity water,which not only reduced the amount of wastewater discharged,but also decreased the production water consumption.
Key words:paper-process reconstituted tobacco;ultrafiltration;nanofiltration;reverse osmosis
造紙法再造煙葉生產(chǎn)由于采用了與傳統(tǒng)造紙行業(yè)類似的抄造成型技術(shù),每生產(chǎn)1 t產(chǎn)品約消耗幾十倍的水,從而會產(chǎn)生較多的廢水;另外,在生產(chǎn)過程中還會產(chǎn)生較多的固體廢棄物。目前,國內(nèi)外再造煙葉企業(yè)針對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、廢棄物等主要都采用末端治理的手段來控制污染,存在著廢水排放達標(biāo)狀況不理想、固體廢棄物產(chǎn)生二次污染、危害環(huán)境等問題。國內(nèi)研究者對造紙法再造煙葉廢水和廢棄物處理技術(shù)方面的研究也較多,但都僅限于實驗室階段,沒有真正實現(xiàn)工業(yè)化,再造煙葉生產(chǎn)過程中依然存在著廢水處理能力不足、處理成本高等問題。造紙法再造煙葉生產(chǎn)具有水耗高、廢水排放量大的特點,白水、蒸汽冷凝水及設(shè)備冷卻水回用在一定程度上可以實現(xiàn)廢水回收利用,但回用水量有限[1-4]。再造煙葉生產(chǎn)廢水零排放是降低噸產(chǎn)品水耗、提高生產(chǎn)過程廢棄資源綜合利用、綜合提升清潔能力的重要手段。為實現(xiàn)節(jié)能減排、提升高水平中試生產(chǎn)線的清潔生產(chǎn)能力,有必要研發(fā)其他環(huán)節(jié)的水回用技術(shù)并應(yīng)用于生產(chǎn)實際[5-8]。
試驗將超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)膜分離工藝有機組合在一起處理廢水,為造紙法再造煙葉生產(chǎn)實現(xiàn)廢水回用提供技術(shù)支持。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
某再造煙葉生產(chǎn)企業(yè)的造紙法再造煙葉生產(chǎn)線、RO濃水、UF管式超濾設(shè)備、NF納濾設(shè)備(納濾膜)、濃縮設(shè)備。
1.2 檢測方法
檢測指標(biāo):COD(mg/L)、氨氮(mg/L)、色度、濁度(NTU)、電導(dǎo)(μs/cm)、pH值。
檢測方法:重鉻酸鉀法(GB 11914—89)測定樣品COD;鉑鈷比色法(GB 11903—89)測定水樣色度;pH電極法測定樣品pH值;納式試劑分光光度法(GB 7497—87)測定樣品氨氮含量;固相萃取法處理水樣中有機污染物;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定污染物組成;濁度計測定濁度(GB/T 5750.11—2006);電導(dǎo)率儀測定電導(dǎo)(GB/T 11007—2008)。
1.3 試驗方法
1.3.1 UF/NF/RO濃水處理回收技術(shù)工藝流程
UF/NF/RO濃水處理回收技術(shù)工藝流程見圖1。
1.3.2 UF/NF/RO濃水處理設(shè)備開發(fā)
UF/NF/RO濃水處理設(shè)備見圖2。
1.3.3 RO濃水成分分析
。1)分析流程。
RO濃水成分分析流程見圖3。
。2)分析方法。RO濃水經(jīng)電滲析脫鹽溶液1.5 L,用95%的乙醇回冷浸提3次(5 L×3),濃縮得浸膏139 g。加入500 mL水制成混懸液,依次用乙酸乙酯(500 mL×3),正丁醇(500 mL×3)萃取,分別得到A部分10 g和B部分24 g。
A部分經(jīng)中壓C18硅膠柱層析,甲醇-水溶液梯度洗脫,分成9個部分A1~A9;10%甲醇洗脫部分(A2,1.28 g)經(jīng)Sephadex LH-20型柱色譜后分為5個部分A2-1~A2-5;A2-3(217.5 mg)經(jīng)正相硅膠柱色譜(氯仿-甲醇-二乙胺,100∶1∶1)分為6個部分:A2-3-1~A2-3-6;A2-3-1(35.4 mg)經(jīng)制備型薄層色譜(乙酸乙酯-甲醇-甲酸,100∶10∶1)分離得到化合物pcw50(6.3 mg);A2-3-2(63.7 mg)部分經(jīng)正相硅膠柱色譜(乙酸乙酯-甲醇-甲酸,100∶5∶1)分離得到化合物pcw67(13.1 mg),pcw68(4.6 mg),pcw69(4.9 mg);A2-4(233.9 mg)經(jīng)正相硅膠柱色譜(氯仿-甲醇-二乙胺,100∶1∶1)分為11個部分:A2-4-1~A2-4-11;A2-4-4(14.6 mg)經(jīng)HPLC(甲醇-水,30∶70)分離得到化合物pcw51(5.1 mg)。30%甲醇洗脫部分(A4,755.7 mg)經(jīng)Sephadex LH-20型柱色譜后分為5個部分A4-1~A4-5;A4-3(72.1 mg)經(jīng)正相硅膠柱色譜(氯仿-甲醇-甲酸,100∶10∶1)分為7個部分A4-3-1~A4-3-7。A4-3-2(37.5 mg)經(jīng)正相硅膠柱色譜(石油醚-丙酮,10∶1)分離得到化合物pcw53(13.2 mg)。85%甲醇洗脫部分(A8,369.1 mg)經(jīng)Sephadex LH-20型凝膠柱色譜后分為5個部分A8-1~ A8-5。A8-2(97.4 mg)經(jīng)正相硅膠柱色譜(石油醚-乙酸乙酯,50∶1)分離得到化合物pcw54(21.4 mg),pcw56(4.5 mg),pcw58(5.1 mg),pcw59(5.3 mg),pcw60(7.9 mg)。甲醇洗脫部分(A9,300.0 mg),經(jīng)正相硅膠柱色譜(石油醚-丙酮,10∶1)分離得到化合物pcw55(3.6 mg)。40%甲醇洗脫部分(A5,1.3 g)經(jīng)Sephadex LH-20型柱色譜后分為5個部分A5-1~A5-5。A5-3(513.7 mg)經(jīng)正相硅膠柱色譜(氯仿-甲醇,30∶1)分為9個部分A5-3-1~A5- 3-9。A5-3-4(35.2 mg)經(jīng)Sephadex LH-20型凝膠柱色譜分離得到化合物pcw57(7.3 mg)。
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