发制品废水处理工程设计及运行.pdf

发制品废水处理工程设计及运行 罗领先杨广建时鹏辉 河南城建学院环境与市政工程系， 河南 平顶山 467044 摘要 采用气浮 接触氧化池工艺处理某发制品废水， 介绍了各处理构筑物、 运行参数及经济技术指标。运行结果表 明 该工艺处理发制品废水， 最终出水指标为 ρ COD 90 mg/L、 ρ BOD5 25 mg/L、 ρ SS 75 mg/L、 ρ NH3-N 20 mg/L、 色度 69 倍， 其出水水质达 GB8978 － 1996 污水综合排放标准 二级标准。 关键词 发制品废水; 气浮; 接触氧化池 DESIGN AND RUN OF A PROJECT OF TREATING HAIRWORK WASTEWATER Luo LingxianYang GuangjianShi Penghui Department of Environment and Municipal Engineering，Henan University of Urban Construction，Pingdingshan 467044，China AbstractThe process of air flotation reactor and contact oxidation reactor is adopted to treat the hairwork wastewater. Mean- while，the article introduces the treatment structures，the operating parameters and the economic ＆ technical inds. The op- erating results show that the effluent inds，such as COD，BOD5，SS，NH3-N and chroma are 90，25，75，20 mg/L and 69times respectively，which can meet the second-order of “The National Integrated Wastewater Discharge Standard ” GB8978 － 1996 . Keywordshairwork wastewater;air flotation;contact oxidation reactor 0引言 中国作为世界上最大的假发生产地， 中国发制品 的生产将保持较高的年增长率。2015 年， 中国发制 品总产值将达 20 亿美元 ［ 1］。然而， 发制品生产排放 的废水中含有油脂、 氨基酸类、 表面活性剂、 染料及多 种助剂等多种有机污染成分， 其色度、 COD、 NH3-N 含 量高， 可生化性差， 大量外排会严重污染环境。 某美发饰品有限公司主要生产工艺发帘、 人发发 套等美发饰品。目前需建污水处理站， 各类生产废水 统一进厂内污水处理站处理， 处理后废水可达标排放 或根据实际情况重复利用。 1废水水量、 水质及处理标准 1. 1废水水量 该污水处理站于 2007 年 6 月投入运行， 进入污 水处理站的废水量为1 200 m3/d， 污水处理构筑物的 最高日平均时设计流量为50 m3/h， 变化系数为 1. 2， 则最高日最高时设计流量为60 m3/h。 1. 2进水水质 该厂的废水主要来源于酸洗工段、 漂洗工段、 染 色工段、 洗发工段和后处理工段， 废水中含有大量难 降解 有 机 物 质， 主 要 的 污 染 因 子 为 ρ COD 1 135 mg/L、ρ BOD5 325 mg/L、ρ SS 320 mg/L、 ρ NH3-N 315 mg/L、 色度 900 倍、 pH 值 8 ～ 10。 1. 3出水水质要求 根据当地环境保护部门的要求， 该厂外排废水应 满足 GB8978 － 1996污水综合排放标准 二级标准 中 的 要 求，具 体 设 计 排 水 水 质 为ρ COD 120 mg/L、 ρ BOD5 30 mg/L、 ρ SS 100 mg/L、 ρ NH3-N 25 mg/L、 色度 80 倍、 pH 值 6 ～ 9。 2废水处理工艺流程 该废水间歇性排放， 酸碱度变化大， 具有较高的 色度且成分复杂， 氨氮含量较高， 可生化性差， 因此污 水在生化处理前， 采用气浮处理， 可大大降低悬浮物 含量， 同时降低污水中 COD、 BOD5浓度， 提高废水的 可生化性。综合考虑该废水的实际情况， 污泥直接采 用带式压滤机脱水的污泥处理工艺。 生产废水和生活污水经格栅后进入调节池， 在调 5 环境工程 2010 年 6 月第 28 卷第 3 期 节池中根据水量加入石灰乳， 均化水质水量后， 由污 水泵提升进入气浮池除氨， 该过程氨去除率在 70 左右， 出水经沉淀后采用离心泵提升到 A/O 池中， 进 行生化处理以保证氨氮出水达标， 生化出水再经竖流 沉淀池进行泥水分离， 然后进入活性炭吸附器， 经处 理后达标排放。气浮反应池产生的浮渣及竖流沉淀 池产生的污泥均自流进入污泥贮池， 用泵提升经带式 压滤机压滤脱水后， 泥饼装车运至厂外。处理工艺流 程如图 1 所示。 图 1工艺流程 3主要构筑物［ 2］ 1 格栅 宽500 mm， 倾角 75， 栅条间隙10 mm， 变化 系 数 为 1. 2，设 计 流 量 50 m3/h，过 栅 流 速 0. 5 m/s， 栅差 0. 2 m。 2 调节池 尺寸为10 m 9. 0 m 5. 0 m， 主要调 节废水流量、 浓度， 使其水量、 水质状况稳定， 减少波 动， 设 计 流 量 为 50 m3/h，超 高 0. 5 m，有 效 容 积 405 m3， 水力 停 留 时 间8 h， 内 设 潜 污 泵 2 台， 1 用 1 备。 3 气浮池 尺寸为8. 0 m 7. 0 m 3. 5 m， 主要 用于去除水中的游离氨， 设计流量50 m3/h， 水力停留 时间为 3. 4 h。 4 接 触 氧 化 池 分 两 格， 单 格 尺 寸 为 18 m 3. 5 m 4. 0 m， 对废水进一步进行生化处理， 保证出 水水质， 设计流量为50 m3/h， 水力停留时间为8. 8 h， 超高0. 5 m， BOD5容积负荷为0. 56 kg/ m3d ， 内设 弹性填料400 m3， 曝气系统采用盘式微孔曝气器， 共 250 套。 5 竖流 沉 淀 池 分 两 格， 单 格 尺 寸 为3. 5 m 3. 5 m 4. 5 m，设 计 流 量 为 50 m3/h，表 面 负 荷 2 m3/ m2h ， 沉 淀 时 间 2 h， 沉 淀 部 分 有 效 水 深 3. 5 m， 设导流筒 2 个。 6 吸附池 分两格， 单格尺寸为3. 5 m 0. 8 m 2. 5 m， 设计流量50 m3/h， 接触时间 T 30 min， 通水 倍数 n 6. 0 m3/kg， 活性炭填充密度0. 5 t/m3， 吸附 池总面积 F Q/VL 5 m2， 填充活性炭体积12. 0 m3， 填充活性炭重量6. 0 t。 7 鼓风机房 尺寸为6. 0 m 4. 0 m 4. 2 m， 室 内设鼓风机 2 台， 1 用 1 备。鼓风机房设置隔音门窗 和通风道防噪。 8 污泥贮池 尺寸为4. 0 m 4. 0 m 4. 0 m， 超 高0. 5 m， 总有效容积56 m3。 该工程污泥产生量约 70 m3/d， 均自流进入贮泥池。 9 污泥脱水间 尺寸为12 m 6. 6 m 4. 2 m， 室 内设带式压滤机 1 套、 清洗泵 1 台、 螺杆泵 1 台、 加药 装置 1 套、 空压机 1 台。 4调试与运行 从城市污水处理厂引入活性污泥， 对生物膜进行 培养、 驯化， 其目的是选择、 培养适应实际水质的微生 物。然后确定符合实际进水水质水量的运行控制参 数， 在确保出水水质达标的前提下， 尽可能简化操作 规程， 以便于今后的运行指导。 在初始启动阶段， 每天 1 次以 ρ BOD5 ∶ ρ N ∶ ρ P 100∶ 5∶ 1比例投加尿素、 二胺、 白糖等营养底 物 ［ 3］。首先将接种污泥25 m3 5 生化有效体积 和 废水按 1∶ 1的比例稀释混合后用泵加入生化池内， 再 加入生化池体积 20 ～ 40 的生产废水， 然后剩余 体积加清水贮满池子， 开始静态闷曝培养。生化池内 填料的堆放体积按反应池有效容积 35 ～ 40 计。 静置20 h不曝气， 使固着态微生物接种到填料上， 然 后曝气24 h， 静置2 h 后排掉反应器中呈悬浮状态的 微生物。再将配制好的混合液加入重复操作， 6 d后， 填料表面已全部挂上生物膜， 第 7 天开始连续小水量 进水。经过7 d的闷曝培养， 填料表面已生长了薄薄 一层黄褐色生物膜， 故改为连续进水， 进行动态培养， 调整进水量， 使污水在生化池内的停留时间为24 h， 控制溶解氧在 2 ～ 4 mg/L。约15 d后， 用生物显微镜 观察填料上生长出一些变形虫、 漫游虫， 手摸填料有 黏性、 滑腻感， 在20 d后出现鞭毛虫、 钟虫、 草履虫、 游 离菌等原生动物。再经过20 d的培养出现轮虫、 线虫 等后生动物， 标志生物膜已经长成。 经过50 d的调试运行， 污水处理站各构筑物、 设 备均能满足设计要求， 整个系统运行正常、 稳定。处 理规模和出水水质均能达到设计要求， 已通过相关部 门验收。调试期间接触氧化池进出水 COD 及处理效 果变化情况见图 2。 5处理效果分析 采用物化处理 生化处理为主的废水处理工艺 可有效去除废水中的 COD、 BOD5、 SS、 色度及氨氮， 排 水水质达 GB8978 － 1996 二级标准。2007 年 10 月具 体检测结果见表 1。 6 环境工程 2010 年 6 月第 28 卷第 3 期 图 2接触氧化池 COD 及其去除率变化情况 表 1污水处理各工段出水水质 气浮反应池接触氧化池活性炭吸附 进水 出水 去除率 /出水去除率 /出水去除率 / 标准 ρ COD / mgL －1 1 135 39665. 19975. 0909. 1120 ρ BOD5 / mgL －1 325 21035. 43284. 82521. 930 ρ SS/ mgL － 1 3209869. 48018. 4756. 3100 色度 /度900 56037. 84861. 36985. 880 ρ NH3-N / mgL－1 3158971. 72571. 92020. 025 6结论 1 采用气浮 接触氧化池为主的废水处理工艺 处理发制品废水 是切实 可 行 的， 出 水 水 质 指 标 达 GB8978 － 1996 二级排放标准。 2 生物接触氧化池在运行过程中应注意在低、 中、 高负荷时， DO 控制不当可能造成生物膜的过分 生长与脱落， 故应控制 BOD5负荷在 0. 2 ～ 0. 3 kg/ kg d 。 3 驯化初期， 曝气池会出现大量的白色泡沫， 严 重时会堆积整个生化池走道板， 这一问题是培菌初期 的正常现象， 只要控制好溶解氧和采取适当的消泡措 施便可解决。 4 接触氧化法体积负荷高， 处理时间短， 节约占 地面积; 生物活性高， 且有较高的微生物浓度; 污泥产 量低， 不需要污泥回流; 出水水质好而稳定; 不存在污 泥膨胀问题。 参考文献 ［ 1］ 楚君， 王坤丽， 吴健. 发制品企业废水处理工程设计实例［J］ . 工业用水与废水， 2008 4 85- 87. ［ 2］ 崔玉川， 刘振江， 张绍怡， 等. 城市污水厂处理设施设计计算 ［M］ . 北京 化学工业出版社， 2004. ［ 3］ 郭长虹， 刘怀胜， 潘峥. 发制品加工废水处理工艺的试验研究 ［J］ . 工业水处理， 2007 10 47- 50. 作者通信处罗领先467044河南平顶山市新城区河南城建学 院环境与市政工程系 E- mailsphylx 163. com 2009 － 07 － 14 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 城市固废处理行业迎来快速发展期 “十二五” 期间我国固废产业投资将达8 000亿元。在国家扶持战略性新兴产业发展的背景下， 固废行业进 入黄金发展期， 其中城市固废处理行业的市场化前景最佳。中国固废网发布的 2010 中国城市生活垃圾行业 投资分析报告 预计 ， “十二五” 期间， 中国城市生活处理处置市场资金投入相比“十一五” 期间将大幅提高， 未 来 5 年内垃圾处理费的全面开征与上调将成趋势， 未来 10 年垃圾发电产业的年投资额将高达 800 亿元。 该 “报告” 显示， 国家政策的支持及投资力度的加大是 2010 年产业发展的主基调。环保部中国环境规划 院预测 “十二五” 期间， 我国环保产业投资规模达到 3. 1 万亿， 其中固废行业达到8 000 亿， 同比“十一五” 期间 翻两番。 目前国内城市垃圾产出量每年以 8 ～ 10 的速度增长， 但统一完整的垃圾处理收费与定价机制尚未建 立， 制约了其产业发展的进度。根据 “报告” 资料显示， 在目前已开征垃圾处理费的 26 个重点城市中， 54 的 城市垃圾处理收费标准处在 5 ～ 8 元 / 户月 之间， 仅有 4 个城市的垃圾处理费征收标准在 8 元 / 户月 以上， 由于很多城市还没有找到有效的收费方式， 使多数城市的收缴率在 50 以下 。“报告” 认为， 根据目前国 家对环境治理的决心及社会关注度来看， 未来 5 年内， 为促使垃圾处理产业发展， 垃圾处理费的全面开征与上 调将成趋势。 从目前的垃圾处理方式与市场追捧程度来看， 垃圾焚烧发电将成行业关注投资热点 。“报告” 预测， 未来 10 年， 中国垃圾焚烧处理总量比例将由现在 2 ～ 3 上升到 10 ～ 20 ， 垃圾发电产业的年投资额将高达 800 亿元。东海证券的分析师认为， 先进的垃圾堆肥和焚烧处理方式中设施投资占到总投资的 60 ～ 70 ， 拥 有核心技术和经验的企业可最大程度地分享行业高成长带来的投资回报。 7 环境工程 2010 年 6 月第 28 卷第 3 期