隨著居民生活水平的不斷提高，化妝品在人們?nèi)粘Ｉ钪性絹碓街匾Ｎ覈腔瘖y品消費(fèi)大國，2025年預(yù)計(jì)規(guī)模將達(dá)到5000億元。如何有效處理化妝品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水至關(guān)重要。通過“混凝+氣浮+接觸氧化固定床+移動床生物膜反應(yīng)器(MBBR)+混凝+氣浮+多介質(zhì)過濾器”的組合工藝在化妝品廢水實(shí)際工程案例中的應(yīng)用，為化妝品廢水處理提供借鑒意見。
1、工程概況
某公司在其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的化妝品廢水，主要污染物為COD、BOD5、SS等，COD進(jìn)水濃度高達(dá)2500mg/L、BOD5濃度高達(dá)1000mg/L、SS濃度高達(dá)800mg/L、油分濃度高達(dá)140mg/L。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，本工程設(shè)計(jì)處理量為300m3/d。本工程處理水納管要求為：PH=6-9、COD<80mg/L、BOD5<20mg/L、SS<60mg/L。
2、廢水處理工藝
2.1 廢水處理工藝
考慮到廢水中的主要污染物為COD、BOD5、SS等。本工程采用“混凝+氣浮+接觸氧化固定床+移動床生物膜反應(yīng)器(MBBR)+混凝+氣浮+多介質(zhì)過濾器”的組合處理工藝。
2.2 主要設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)
2.2.1 預(yù)處理系統(tǒng)
預(yù)處理工藝采用混凝+氣浮法。主要包括廢水調(diào)整槽、反應(yīng)槽、凝集槽、浮上分離槽、中繼槽等。各單元的設(shè)計(jì)參數(shù)詳見表1。
2.2.2 生物處理系統(tǒng)
生物處理系統(tǒng)采用生物接觸氧化工藝、移動床生物膜反應(yīng)器工藝。生物槽A/B，材質(zhì)為RC/FRPL，有效容積200m2，槽內(nèi)置固定床填料形成生化接觸氧化固定床。生物槽C，材質(zhì)為RC/FRPL，有效容積220m³，槽內(nèi)置懸浮填料形成移動床生物膜反應(yīng)器(MBBR)。該組合系統(tǒng)兼有活性污泥法與生物膜法的特點(diǎn)，具有容積負(fù)荷高、占地小、不需要回流、不產(chǎn)生污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)。MBBR工藝無需對填料進(jìn)行反沖洗，減少了水頭和運(yùn)行的復(fù)雜性。
2.2.3 后處理系統(tǒng)
后處理工藝采用混凝+氣浮法。主要包括NO.2反應(yīng)槽、NO.2凝集槽、NO.2浮上分離槽、NO.2中繼槽等。塔槽、泵浦、攪拌機(jī)、儀表等的設(shè)計(jì)選型參數(shù)同預(yù)處理系統(tǒng)。
2.2.4 深度處理系統(tǒng)
深度處理系統(tǒng)采用多介質(zhì)過濾器。
多介質(zhì)過濾器，材質(zhì)為CS/RL，2000xSH1950mm。
處理水槽，材質(zhì)為RC/FRPL，有效容積120m。設(shè)置處理水泵2臺，材質(zhì)為FC，設(shè)計(jì)參數(shù)為30m3/h×25m×11kW。液位計(jì)1式采用五點(diǎn)控制。設(shè)置反洗泵1臺，材質(zhì)為FC，設(shè)計(jì)參數(shù)為120m2/h×20m×15kW。通過反洗泵定期反洗來保證多介質(zhì)過濾器的過濾品質(zhì)，當(dāng)多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水量下降或進(jìn)出壓差過大時，需進(jìn)行強(qiáng)制反洗來恢復(fù)多介質(zhì)過濾器的過濾能力。
2.2.5 污泥處理系統(tǒng)
污泥處理系統(tǒng)采用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理。主要包括污泥中繼槽、污泥槽、帶式脫水機(jī)等。
污泥中繼槽，材質(zhì)為PE，有效容積1m³。設(shè)置污泥移送泵2臺，材質(zhì)為AL/WF，設(shè)計(jì)參數(shù)為379L/min。設(shè)置污泥中繼槽攪拌機(jī)1臺，材質(zhì)為CS/RL，設(shè)計(jì)參數(shù)為290rpm×0.4kW。
設(shè)置液位計(jì)1式，采用五點(diǎn)控制。
污泥槽，材質(zhì)為RC/WP，有效容積75m。設(shè)置污泥供給泵2臺，材質(zhì)為AL/WF，設(shè)計(jì)參數(shù)為379L/min。污泥槽采用空氣攪拌方式防止污泥沉積。設(shè)置液位計(jì)1式，采用五點(diǎn)控制。
帶式脫水機(jī)，型號為QTA-1500，D=1500，SUS304。在處理水槽設(shè)置濾布沖洗泵2臺，材質(zhì)為FC，設(shè)計(jì)參數(shù)為12m³/h×50m×5.5kW。脫水后的泥餅外運(yùn)處理，濾液重力流至脫離排水井后通過脫離水泵送至廢水調(diào)整槽進(jìn)行再處理。
3、運(yùn)行效果分析
3.1 運(yùn)行問題點(diǎn)
(1)泡沫溢出
a.現(xiàn)象描述：生物槽發(fā)生泡沫溢出事件，在隨后的2天里，又發(fā)生浮上槽泡沫過多并且無法流向污泥中繼槽的現(xiàn)象。消泡系統(tǒng)也不能正常運(yùn)行解決此問題。
b.現(xiàn)場調(diào)查：①生物槽消泡劑管路正常，無堵塞。②客戶近期增大負(fù)荷，原水COD大幅升高，且水中表面活性劑較多。③客戶近期關(guān)閉蒸汽加熱系統(tǒng)。④排水處理系統(tǒng)未連續(xù)運(yùn)行，夜間系統(tǒng)不運(yùn)行。⑤消泡劑加藥泵與1中繼泵聯(lián)動，因系統(tǒng)夜間停止運(yùn)行，導(dǎo)致消泡劑加藥泵夜間不工作。
c.原因分析：①生物系統(tǒng)負(fù)荷突然增加，且停止蒸汽加熱系統(tǒng)。導(dǎo)致生物處理效果降低。②原水表面活性劑較多。③系統(tǒng)未連續(xù)運(yùn)行；消泡劑加藥泵與1中繼泵聯(lián)動，因系統(tǒng)夜間停止運(yùn)行，導(dǎo)致消泡劑加藥泵夜間不工作。
d.采取對策：①1中繼槽恢復(fù)蒸汽加熱系統(tǒng)。②調(diào)整消泡劑投加量。③調(diào)整運(yùn)行方式。
(2)加壓浮上槽刮渣機(jī)刮板不轉(zhuǎn)動
a.原因分析
NO.2加壓浮上槽刮渣機(jī)減速機(jī)電機(jī)軸承鍵銷槽磨損壞，電機(jī)轉(zhuǎn)動，刮渣機(jī)不動。
b.選型校核
刮渣機(jī)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：減速機(jī)型號BLD141A-87×59-0.55；額定電流1.5A(380V)；功率0.55kW。
電流校核：因?yàn)镹O.2浮上分離槽刮渣機(jī)運(yùn)行電流為0.91A<額度電流1.5A，所以浮上分離槽刮渣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，未超負(fù)荷運(yùn)行。
功率校核：因?yàn)檩斎朕D(zhuǎn)速ni=1500r/min；傳動比i=87×59=5133；輸出轉(zhuǎn)速n2=n1/i=1500/5133=0.29r/min；輸出轉(zhuǎn)矩T，取最大值2500N.m；負(fù)載系數(shù)K=1.2；輸出功率P=KT×n2/9550=1.2×2500×0.29/9550=0.09kw；輸出功率P=0.09kW<0.55kW。所以減速機(jī)功率滿足要求。
結(jié)論：浮上分離槽刮渣機(jī)滿足運(yùn)行要求。
c.采取對策
①加強(qiáng)日常維護(hù)管理
加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)管理，定期添加潤滑油等。
②更改加壓浮上槽刮渣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方式
加壓浮上槽刮渣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方式為長時開，為更好地維護(hù)和保養(yǎng)設(shè)備，建議將加壓浮上槽刮渣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方式更改為與加壓浮上槽聯(lián)動。
③更換零部件
更換NO.2加壓浮上槽刮渣機(jī)電機(jī)軸，更換減速機(jī)軸承。
3.2 運(yùn)行效果分析
系統(tǒng)調(diào)試完成后，處理水水質(zhì)滿足納管要求。其中：處理水COD維持在50mg/L以下(滿足COD<80mg/L的要求)，BOD5維持在12mg/L以下(滿足BOD5<20mg/L的要求)，SS維持在10mg/L以下(滿足SS<60mg/L的要求)，PH滿足6-9的要求。處理水油分(n-Hex)<5mg/L、TN<5mg/L、TP<0.5mg/L。COD、BOD5、SS去除率均達(dá)97%以上，COD、BOD5、SS的水質(zhì)變化見圖1、圖2。
4、結(jié)論
采用“混凝+氣浮+接觸氧化固定床+移動床生物膜反應(yīng)器(MBBR)+混凝+氣浮+多介質(zhì)過濾器”的組合工藝進(jìn)行化妝品廢水處理，處理水各項(xiàng)水質(zhì)均滿足設(shè)計(jì)要求。
