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接觸氧化法處理在高濃度化妝品廢水的應用
接觸氧化法處理在高濃度化妝品廢水的應用
某生產化妝品的化企業主要生產膏霜、口紅、指甲油和香水類化妝品，其廢水主要為設備清洗廢水，COD和LAS的濃度較高，可生化性較差。
一、水質水量
該工程設計處理化妝品廢水量為400m3/d，生活污水150m3/d，污水處理站24h運行。進水和出水水質指標根據實測值及廣東省地方標準《水污染物排放限值》DB44/26-2001一級標準確定，見表1。
表1 進水和出水水質
| 項目 | pH | CODcr/ （mg·L-1） | BOD5/（mg·L-1） | LAS/ （mg·L-1） |
| 生產廢水400m3/d | 5~6 | 10000 | 3000 | 80 |
| 生活污水150m3/d | 7~9 | 300 | 180 | |
| 出水 | 6~7 | 35 | 14 | 0.1 |
| 排放標準 | 6~9 | 90 | 20 | 5 |
二、工藝設計
2.1 工藝流程
針對生產廢水COD、LAS濃度較高，可生化性較差的特點，設計工藝流程。
2.2 主要單元
（1）氣浮裝置。車間的生產廢水先經過緩沖池調節水量后進入氣浮裝置。氣浮裝置可去除大部分的陰離子表面活性劑LAS和懸浮物質，有利于后續的生化處理工序。
（2）UASB反應器。集水井出水由水泵定量打入UASB反應器底部的多點布水系統，然后均勻地向上通過包含絮狀污泥的反應區。厭氧反應發生在廢水與污泥顆粒的接觸過程。在厭氧狀態下將有機污染物分解，產生沼氣。然后污水、污泥和沼氣氣泡向上經過三相分離器進行固、液、氣三相分離。三相分離器安裝在反應器的頂部并將反應器分為下部的反應區和上部的沉淀區。在重力作用下，水和泥在沉淀區內分離，上清液從沉淀區上部出水槽排出，污泥沿氣斜壁滑回反應區。由于氣量少，可利用性低，沼氣由集氣室收集后排放。
（3）調節池。經過UASB反應器處理后的生產廢水在調節池和生活污水混合，由于經過UASB反應器處理后的生產廢水COD濃度大幅降低，與生活污水混合后可補充營養物質，有利于后續的好氧生化處理。
（4）二級接觸氧化池。調節池出水由水泵打入接觸氧化池，接觸氧化池中裝設組合填料，污水由下而上與長滿生物膜的填料接觸，在生物膜的作用下，污水中的有機污染物轉變成二氧化碳和水。接觸氧化池底部安裝微孔曝氣器，氧利用率可達20%以上。
（5）沉淀池。沉淀池采用豎流沉淀池，污水從接觸氧化池中進入沉淀池，進行固液分離，上清液直接排放。沉淀下來的污泥一部分回流至接觸氧化池前端，補充污泥；另外一部分則排入集水井，通過UASB反應器進行厭氧消化。
2.3 工藝特點
（1）采用氣浮裝置作預處理，可去除大部分的陰離子表面活性劑（LAS），否則曝氣時會產生大量的泡沫，影響環境。
（2）采用的UASB反應器具用污泥濃度高、處理效率高、能耗少、維護費用低等優點，而且還可以對好氧池污泥進行厭氧消化，因而整個污水站排泥量少，不設污泥處理設施。氣浮機產生的浮渣定時由吸糞車吸走外運處置。
（3）經UASB反應器處理后的廢水與生活污水在調節池中進行混合可以補充營養物質，避免了營養不平衡的情況。
2.4 主要構筑物見表2。
表2 主要構筑物
| 名稱 | 數量/座 | 有效容積/m3 | 停留時間/h | 有效水深/m |
| 集水井 | 1 | 9 | 0.5 | 3.5 |
| UASB池 | 2 | 800 | 48 | 7.5 |
| 調節池 | 1 | 183 | 8 | 3.5 |
| 接觸氧化池A段 | 1 | 400 | 17 | 5.1 |
| 中沉池 | 1 | 46 | 2 | 5 |
| 接觸氧化池B段 | 1 | 320 | 14 | 4.9 |
| 二沉池 | 1 | 46 | 2 | 4.8 |
三、運行效果
（1）監測站監測數據。本工程于2003年12月通過環保局驗收，各項出水指標均達到廣東省地方標準《水污染物排放限值》DB44/26-2001一級標準。
表3 監測數據
| 項目日期 | CODcr（mg/L） | BOD5（mg/L） | LAS（mg/L） | |||
| 氣浮機出水 | 二沉池出水 | 氣浮機出水 | 二沉池出水 | 氣浮機出水 | 二沉池出水 | |
| 03.11.05 | 5770 | 22.4 | 3550 | 8.3 | 16.7 | 0.09 |
| 03.11.13 | 6460 | 19.3 | 2980 | 7.4 | 10.4 | 0.1 |
| 03.11.21 | 5460 | 35.2 | 2460 | 14.7 | 17.6 | 0.11 |
| 04.10.21 | 12400 | 37.9 | 5180 | 15.2 | 9.3 | － |
（2）經濟分析。工程總投資為250萬元，其中土建投資為70萬元，設備及其它投資為180萬元。處理成本為2.11元/噸廢水，其中：1電費為1.41元/噸廢水；2藥劑費為0.5元/噸廢水；3人工費為0.2元/噸廢水。
四、結語
（1）由于水質偏酸性，因此UASB的進水必須投加堿以補充堿度，防止UASB停留在產酸階段，抑制產甲烷菌的生長。
（2）由于UASB的COD去除率較高，可達90%以上，因此后續的二級接觸氧化池會出現碳源不足的情況。建議在今后的設計中設一級接觸氧化即可，不過容積負荷的設計值應適當降低。
（3）由于UASB池的停留時間較長，因此可將好氧污泥排入其中進行厭氧消化，可節省污泥處理的投資費用。
