造紙法再造煙葉生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水是一種特殊的工業(yè)廢水，主要來(lái)源于葉線、梗線沉降排放液、設(shè)備清洗排放液、抄造外排濃白水以及外排梗葉提取液等。這類(lèi)污水具有排放量大、色度高、化學(xué)需氧量(COD)高和纖維懸浮物多四大特點(diǎn)。根據(jù)2025年最新監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，高濃度廢水的COD可高達(dá)34600mg/L，BOD5達(dá)14200mg/L，總氮含量超過(guò)13800mg/L，呈現(xiàn)出極高的有機(jī)污染負(fù)荷。

再造煙葉污水處理面臨三大技術(shù)瓶頸：成分復(fù)雜（含蛋白質(zhì)、糖分、色素及煙堿等）、濃度差異大（COD從4000mg/L到35000mg/L不等）以及處理成本高（傳統(tǒng)工藝噸水處理成本達(dá)5-8元）。特別是隨著《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)的嚴(yán)格執(zhí)行，企業(yè)亟需開(kāi)發(fā)高效經(jīng)濟(jì)的處理工藝。

主流處理工藝與技術(shù)原理

物化-生化組合工藝

"物化預(yù)處理+厭氧+好氧+深度處理"是目前應(yīng)用最廣的四段式組合工藝。物化預(yù)處理階段通過(guò)格柵攔截、沉淀和氣浮去除大顆粒雜質(zhì)和纖維，可使SS降低80%以上。厭氧處理采用上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器，在35-38℃條件下將COD轉(zhuǎn)化為沼氣，去除率可達(dá)75-85%。好氧處理通過(guò)活性污泥法進(jìn)一步降解有機(jī)物，使出水COD降至150mg/L以下。

創(chuàng)新型的MBR-臭氧聯(lián)合工藝將膜生物反應(yīng)器與臭氧氧化有機(jī)結(jié)合：MBR系統(tǒng)通過(guò)0.1-0.4μm的超濾膜實(shí)現(xiàn)泥水分離，污泥濃度(MLSS)可維持在8000-12000mg/L，是傳統(tǒng)活性污泥法的2-3倍；臭氧單元(投加量20-30mg/L)則降解難分解有機(jī)物并脫色，使最終出水色度低于30倍，COD<50mg/L。

纖維回收與資源化工藝

針對(duì)抄造工段富含纖維的中低濃度廢水，三級(jí)纖維回收系統(tǒng)展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：一級(jí)粗格柵(柵隙5-10mm)去除大顆粒纖維；二級(jí)細(xì)格柵(柵隙1-3mm)截留中等纖維；三級(jí)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)(孔徑0.1-0.5mm)回收微細(xì)纖維。云南某企業(yè)應(yīng)用該技術(shù)后，纖維回收率達(dá)92%，年回收干纖維超過(guò)800噸，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益160萬(wàn)元。

高濃度提取液采用低溫濃縮-凍干技術(shù)可制取高附加值產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，凍干處理的梗提取液致香成分總量比常規(guī)濃縮液高3-5倍，其中新植二烯含量達(dá)36.55μg/g，巨豆三烯酮D含量23.97μg/g，可作為高檔煙草薄片添加劑使用。

工藝優(yōu)化與技術(shù)創(chuàng)新

高效混凝沉淀技術(shù)

混凝劑選擇對(duì)預(yù)處理效果至關(guān)重要。聚合氯化鋁(PAC)與陰離子聚丙烯酰胺(APAM)復(fù)配(質(zhì)量比3:1)時(shí)，形成的絮體密實(shí)度提高40%，沉降速度達(dá)2.5m/h，比單一PAC快60%。新型磁性混凝劑(Fe3O4@PAC)通過(guò)外加磁場(chǎng)(0.3-0.5T)可使污泥含水率從99%降至95%，污泥量減少50%。

生物強(qiáng)化技術(shù)

針對(duì)煙堿對(duì)微生物的抑制效應(yīng)，復(fù)合菌劑投加顯著提升系統(tǒng)穩(wěn)定性：氨氧化菌(Nitrosomonas)占比提升至35%，異養(yǎng)菌(Pseudomonas)達(dá)45%，使氨氮去除負(fù)荷從0.15kg/(m3·d)增至0.35kg/(m3·d)。好氧池溶解氧(DO)智能控制系統(tǒng)基于ORP(氧化還原電位)反饋調(diào)節(jié)曝氣量，使能耗降低25%。

深度處理組合工藝

芬頓氧化-生物濾池組合工藝對(duì)難降解COD去除效果顯著：pH3-4條件下，F(xiàn)e2?/H?O?(摩爾比1:10)產(chǎn)生羥基自由基(·OH)，將大分子有機(jī)物分解為小分子；后續(xù)曝氣生物濾池(BAF)進(jìn)一步降解，使出水COD穩(wěn)定在50mg/L以下。某廠運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，該組合工藝比單純生化處理運(yùn)行成本低30%。

工程應(yīng)用與效益分析

典型項(xiàng)目運(yùn)行數(shù)據(jù)

貴州某再造煙葉企業(yè)采用"UASB+好氧+MBR+臭氧"組合工藝，處理規(guī)模800m3/d：

處理效果：進(jìn)水COD 12500mg/L降至45mg/L，色度從1800倍降至25倍

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：噸水處理成本3.8元，沼氣回收年收益52萬(wàn)元

穩(wěn)定性：抗沖擊負(fù)荷能力提升50%，非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間減少85%

技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

與傳統(tǒng)"活性污泥+二沉池"工藝相比，新型組合工藝具有明顯優(yōu)勢(shì)：

占地面積減少40%(MBR取代二沉池)

出水水質(zhì)顯著提升(COD從120mg/L降至50mg/L以下)

資源回收價(jià)值高(纖維、沼氣、濃縮液等)

自動(dòng)化程度提高(在線監(jiān)測(cè)點(diǎn)增加3倍)

未來(lái)發(fā)展方向

材料創(chuàng)新方面，石墨烯改性膜材料使通量提高50%，抗污染性能提升3倍；MOFs材料吸附劑對(duì)煙堿的吸附容量達(dá)450mg/g。工藝耦合趨勢(shì)明顯，如"電催化-生物電化學(xué)"系統(tǒng)使能耗降低40%，COD去除率提高至95%。

智慧化運(yùn)營(yíng)成為新焦點(diǎn)：數(shù)字孿生技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)模擬預(yù)測(cè)膜污染趨勢(shì)(準(zhǔn)確率>90%)；AI算法根據(jù)水質(zhì)波動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)藥劑投加，使混凝劑消耗減少20%。預(yù)計(jì)到2026年，智能再造煙葉污水處理設(shè)備的市場(chǎng)滲透率將達(dá)45%。

隨著"雙碳"目標(biāo)推進(jìn)，資源循環(huán)模式將重塑處理工藝：高濃度有機(jī)液體制備生物有機(jī)肥(氮磷鉀含量≥8%)，中水回用率提升至70%以上，實(shí)現(xiàn)污水處理從"達(dá)標(biāo)排放"向"資源化+碳中和"轉(zhuǎn)型。