本发明涉及废水处理，尤其涉及一种基于生物活性炭吸附的烟草废水深度处理工艺及装置系统。
背景技术：
1、卷烟厂在生产过程中会产生大量的生活废水和性质独特的工业废水，烟草废水的可生化性极差，膨胀烟丝和洗梗水量小，生物碱和酚类浓度高；黏合白胶废水，化学需氧量(cod)含量高；大量的烟末的纤维素、木质素，导致悬浮物(ss)、色度高；香精香料、糖料等物质导致废水中难降解有机物含量增高，增加了处理难度。厂区污水经过一级处理后达标排放是基本要求，如何做到深度处理，将污水进行回用，进一步减少污染物的排放，节约水资源，是烟草行业一个值得研究和探索的课题。
2、目前，国内卷烟厂普遍采用生化处理+mbr膜技术，处理后的污水能达到中水回用标准，但投资成本高，后期运维成本大，经济适用性不强。
3、因此，提供一种烟草废水深度处理工艺，对经过一级处理后达标排放的烟草废水进行深度处理，提高烟草废水的利用率，同时降低投资成本，提高经济适用性，这是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于生物活性炭吸附的烟草废水深度处理工艺及装置系统。本发明提供的烟草废水深度处理工艺中的过滤单元采用依次进行的生物活性炭吸附、絮凝处理、固液分离和石英砂过滤，多重过滤操作层层递进、环环相扣，共同提高了废水处理的质量。
2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
3、第一方面，本发明提供了一种基于生物活性炭吸附的烟草废水深度处理工艺，所述烟草废水深度处理工艺包括以下步骤：
4、(1)污水调节单元：收集废水，调节废水的水量并均匀水质，均衡后续处理单元的处理水量；
5、(2)过滤单元：将步骤(1)的出水依次进行生物活性炭吸附、絮凝处理、固液分离和石英砂过滤；
6、(3)中水调节单元：将步骤(2)的出水进行杀菌处理，得到回用水。
7、本发明步骤(1)中，所述烟草废水为经过污水站处理后的烟草废水。
8、本发明步骤(2)中，利用活性炭的吸附特性，将废水中的微生物及溶解氧等吸附于炭的表面，增加微生物降解有机污染物的机率，延长有机物的停留时间，强化生物降解作用，将炭表面吸附的有机物去除，所用活性炭不需再生，只要定期进行反冲洗，保持生物膜厚度适当即可，活性炭使用寿命3年左右，处理效果维持不变。
9、本发明步骤(2)中，对经活性炭吸附处理后的废水进行絮凝处理，使废水中的有害物质与水分离，使水中小颗粒的悬浮性有机物及机械杂质通过反应聚集成较大的絮状颗粒，以便于过滤及吸附去除。
10、本发明步骤(2)中，絮凝处理后的废水经固液分离后进行石英砂过滤，用于去除出水中较细小的烟草固体颗粒和其它悬浮在水中的微小杂质。
11、本发明提供的烟草废水深度处理工艺中的过滤单元采用依次进行的生物活性炭吸附、絮凝处理、固液分离和石英砂过滤，多重过滤操作层层递进、环环相扣，共同提高了废水处理的质量，同时也提高了废水处理的效率。
12、优选地，步骤(2)中，所述生物活性炭吸附中的活性炭包括柱状活性炭和果壳颗粒活性炭的组合。
13、本发明中，柱状活性炭的主要来源为优质煤和木头，用于烟草废水中的有机物、染料、异味等污染物的去除；果壳颗粒活性炭的主要来源为椰壳果壳类，用于烟草废水中色度的去除。本发明选用两种活性炭的复配组合，二者互相配合，协同增效，共同提高了活性炭吸附对废水的处理效果。
14、优选地，所述柱状活性炭和果壳颗粒活性炭的质量比为(1-5)：1，例如可以是1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1等。
15、本发明中，当柱状活性炭和果壳颗粒活性炭的用量在上述比例范围内时，废水的吸附处理效果更佳。
16、优选地，所述柱状活性炭的碘吸附率≥1000mg/g，例如可以是1050mg/g、1100mg/g、1150mg/g、1200mg/g、1250mg/g、1300mg/g、1350mg/g等。
17、优选地，所述柱状活性炭的比表面积为850-1000m2/g，例如可以是875m2/g、900m2/g、925m2/g、950m2/g、975m2/g等。
18、优选地，所述柱状活性炭的直径为1.5-8mm，例如可以是2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm等。
19、优选地，所述果壳颗粒活性炭的碘吸附率≥900mg/g，例如可以是950mg/g、1000mg/g、1050mg/g、1100mg/g、1150mg/g、1200mg/g、1250mg/g等。
20、优选地，所述果壳颗粒活性炭的比表面积为900-1100m2/g，例如可以是925m2/g、950m2/g、975m2/g、1000m2/g、1025m2/g、1050m2/g、1075m2/g等。
21、优选地，所述果壳颗粒活性炭的直径为1.5-30mm，例如可以是2mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm等。
22、优选地，所述生物活性炭吸附在鼓风曝气下进行。
23、优选地，所述生物活性炭吸附的时间为45-75min，例如可以是50min、55min、60min、70min等。
24、本发明中，采用上述复配的活性炭，可以缩短活性炭吸附的时间，提升吸附效率。
25、优选地，步骤(2)中，所述絮凝处理中的絮凝剂包括聚合氯化铝和高岭土的组合。
26、本发明中，采用聚合氯化铝和高岭土的复配组合，其中聚合氯化铝为主絮凝剂，高岭土为辅助絮凝剂。与低分子结晶盐的传统无机混凝剂相比，聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，絮凝沉淀速度快，适用ph值范围宽，具有更好的絮凝效果。而高岭土是一种天然矿物质，具有良好的吸附性，在处理含有大量有机物的废水时，可以辅助聚合氯化铝的使用，达到更好的絮凝效果。
27、优选地，所述聚合氯化铝和高岭土的质量比为(1-5)：1，例如可以是1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1等。
28、优选地，所述絮凝处理的时间为10-20min，例如可以是12min、14min、15min、16min、18min等。
29、本发明中，当聚合氯化铝和高岭土的用量在上述比例范围内时，废水的絮凝处理效果更佳，同时可以缩短絮凝处理的时间。
30、优选地，步骤(2)中，所述石英砂过滤中的滤料包括无烟煤、沸石或石英砂中的任意一种或至少两种的组合。
31、本发明中，石英砂滤料采用天然石英矿石加工精制而成，多棱角、截污能力强、化学性能稳定，是化学水处理的理想产品，石英砂过滤具有强度高、过滤流速高、反冲洗方便和效果稳定可靠等特点，从而使其对进水的过滤净化功能大大增强，提高了出水的水质状况。
32、优选地，步骤(3)中，所述杀菌处理包括采用二氧化氯进行杀菌。
33、优选地，所述二氧化氯的制备原料包括氯酸钠和盐酸，或者亚氯酸钠和盐酸。
34、优选地，所述盐酸的质量分数为25-35％，例如可以是26％、28％、30％、32％、34％等。
35、本发明中，采用上述原料在特定条件下反应，生成带压力的二氧化氯水溶液，二氧化氯易溶于水，在水中不分解，杀菌效果不受ph值影响，能直接投加到有压力的待处理水中。
36、优选地，使用步骤(3)得到的回用水对生物活性炭和石英砂进行反冲洗，冲洗后的水回流至污水调节单元进行二次处理。
37、优选地，所述烟草废水深度处理工艺还包括回用水单元，步骤(3)得到的回用水流入回用水单元作为备用。
38、优选地，所述烟草废水深度处理工艺包括以下步骤：
39、(1)污水调节单元：收集废水，调节水量、均匀水质，均衡后续处理单元的处理水量；
40、(2)过滤单元：步骤(1)中的出水在鼓风曝气下生物活性炭吸附45-75min，而后絮凝处理10-20min，随后固液分离，将上清液进行石英砂过滤；
41、所述生物活性炭吸附中的活性炭包括质量比为(1-5)：1的柱状活性炭和果壳颗粒活性炭的组合；所述絮凝处理中的絮凝剂包括质量比为(1-5)：1的聚合氯化铝和高岭土的组合；
42、(3)中水调节单元：用二氧化氯对步骤(2)的出水进行杀菌处理，得到回用水；
43、(4)回用水单元：步骤(3)得到的回用水流入回用水单元作为备用。
44、第二方面，本发明提供了一种用于烟草废水深度处理的装置系统，所述装置系统包括依次连接的污水调节单元、过滤单元、中水调节单元和回用水单元；所述过滤单元包括依次连接的生物活性炭滤池、混凝反应池、沉淀池和石英砂过滤器。
45、本发明提供的装置系统可以直接与原有的污水处理站串联，投入低，施工及改造难度小，可以实现烟草废水的深度处理，处理后的回用水可以满足企业绿化灌溉、冲洗道路等需求，在投资较小的情况下获得了可观的经济效益和生态效益。
46、优选地，所述污水调节单元包括污水调节池。
47、优选地，所述污水调节池的进水口设置有细格栅。
48、优选地，所述细格栅的栅条间距为1.5-5mm，例如可以是2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm等。
49、本发明中，污水调节单元的进水口设置的细格栅可以过滤废水中的大颗粒，经过污水处理站处理过的废水自流入污水调节池，完成对废水的收集，污水调节池对废水进行水量调节和水质均匀，同时均衡后续处理单元的处理水量，如此提高整个系统的抗冲击性，使废水能比较均匀进入后续处理单元。污水调节池内部安装原水提升泵及液位控制器等设备，废水由原水提升泵使其增压，并按调试好的设计流量均匀送入后级处理设备，池内设置浮球液位控制器，控制水泵的启停。
50、优选地，所述生物活性炭滤池采用降流式滤床。
51、本发明中，生物活性炭滤池采用降流式滤床，具有吸附、生物降解和过滤处理的综合作用，不但可保证处理效果稳定，而且效率高、耐冲击负荷占地小、操作管理简便易行且运转费低。
52、优选地，所述中水调节单元包括依次连接的中水调节池和二氧化氯发生器。
53、优选地，所述回用水单元包括回用水池。
54、本发明中，经过中水调节池处理后的水流入到回用水池作为备用，通过变频供水系统，将回用水池中的水运输至有需要的地点，比如用于厕所冲洗、道路冲洗、绿化用水等。
55、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
56、(1)本发明提供的烟草废水深度处理工艺采用生物活性炭对烟草废水进行处理，生物活性炭孔隙发达、表面积大，附着在活性炭表面的微生物能发挥出生物降解及物理吸附能力，可提升废水有机物生化的比率，有效去除烟草废水色度。
57、(2)本发明提供的烟草废水深度处理工艺中的过滤单元采用依次进行的生物活性炭吸附、絮凝处理、固液分离和石英砂过滤，多重过滤操作层层递进、环环相扣，具有优异的废水处理效果。
58、(3)本发明提供的烟草废水深度处理工艺对烟草废水进行深度处理，得到的回用水可以满足企业绿化灌溉、冲洗道路等需求，每年产生可观的经济效益和生态效益。
59、(3)本发明提供的用于烟草废水深度处理的装置系统可以直接与污水处理站串联运行，无需改造原污水处理站，投入低，施工及改造难度小，并且在阴雨天气或其他原因不需要绿化等中水回用时，可以关闭处理系统，节约成本。
1.一种基于生物活性炭吸附的烟草废水深度处理工艺，其特征在于，所述烟草废水深度处理工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的烟草废水深度处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述生物活性炭吸附中的活性炭包括柱状活性炭和果壳颗粒活性炭的组合；
3.根据权利要求1或2所述的烟草废水深度处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述絮凝处理中的絮凝剂包括聚合氯化铝和高岭土的组合；
4.根据权利要求1-3任一项所述的烟草废水深度处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述石英砂过滤中的滤料包括无烟煤、沸石或石英砂中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的烟草废水深度处理工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述杀菌处理包括采用二氧化氯进行杀菌；
6.根据权利要求1-5任一项所述的烟草废水深度处理工艺，其特征在于，使用步骤(3)得到的回用水对生物活性炭和石英砂进行反冲洗，冲洗后的水回流至污水调节单元进行二次处理；
7.根据权利要求1-6任一项所述的烟草废水深度处理工艺，其特征在于，所述烟草废水深度处理工艺包括以下步骤：
8.一种用于烟草废水深度处理的装置系统，其特征在于，所述装置系统包括依次连接的污水调节单元、过滤单元、中水调节单元和回用水单元；所述过滤单元包括依次连接的生物活性炭滤池、混凝反应池、沉淀池和石英砂过滤器。
9.根据权利要求8所述的装置系统，其特征在于，所述污水调节单元包括污水调节池；
10.根据权利要求8或9所述的装置系统，其特征在于，所述生物活性炭滤池采用降流式滤床；
