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品消費大國,2025年預計規(guī)模將達到5000億元。如何有效處理化妝品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水至關重要。通過“混凝+氣浮+接觸氧化固定床+移動床生物膜反應器(MBBR)+混凝+氣浮+多介質(zhì)過濾器”的組合工藝在化妝品廢水實際工程案例中的應用,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進水濃度高達2500mg/L、BOD5濃度高達1000mg/L、SS濃度高達800mg/L、油分濃度高達140mg/L。根據(jù)設計任務要求,本工程設計處理量為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 主要設備設計參數(shù)
2.2.1 預處理系統(tǒng)
預處理工藝采用混凝+氣浮法。主要包括廢水調(diào)整槽、反應槽、凝集槽、浮上分離槽、中繼槽等。各單元的設計參數(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器(MBBR)。該組合系統(tǒng)兼有活性污泥法與生物膜法的特點,具有容積負荷高、占地小、不需要回流、不產(chǎn)生污泥膨脹等優(yōu)點。MBBR工藝無需對填料進行反沖洗,減少了水頭和運行的復雜性。
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、儀表等的設計選型參數(shù)同預處理系統(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。設置處理水泵2臺,材質(zhì)為FC,設計參數(shù)為30m3/h×25m×11kW。液位計1式采用五點控制。設置反洗泵1臺,材質(zhì)為FC,設計參數(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),當多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水量下降或進出壓差過大時,需進行強制反洗來恢復多介質(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)采用帶式壓濾機進行脫水處理。主要包括污泥中繼槽、污泥槽、帶式脫水機等。
污泥中繼槽,材質(zhì)為PE,有效容積1m³。設置污泥移送泵2臺,材質(zhì)為AL/WF,設計參數(shù)為379L/min。設置污泥中繼槽攪拌機1臺,材質(zhì)為CS/RL,設計參數(shù)為290rpm×0.4kW。
設置液位計1式,采用五點控制。
污泥槽,材質(zhì)為RC/WP,有效容積75m。設置污泥供給泵2臺,材質(zhì)為AL/WF,設計參數(shù)為379L/min。污泥槽采用空氣攪拌方式防止污泥沉積。設置液位計1式,采用五點控制。
帶式脫水機,型號為QTA-1500,D=1500,SUS304。在處理水槽設置濾布沖洗泵2臺,材質(zhì)為FC,設計參數(shù)為12m³/h×50m×5.5kW。脫水后的泥餅外運處理,濾液重力流至脫離排水井后通過脫離水泵送至廢水調(diào)整槽進行再處理。
3、運行效果分析
3.1 運行問題點
(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客戶近期增大負荷,原水COD大幅升高,且水中表面活性劑較多。③客戶近期關閉蒸汽加熱系統(tǒng)。④排水處理系統(tǒng)未連續(xù)運行,夜間系統(tǒng)不運行。⑤消泡劑加藥泵與1中繼泵聯(lián)動,因系統(tǒng)夜間停止運行,導致消泡劑加藥泵夜間不工作。
c.原因分析:①生物系統(tǒng)負荷突然增加,且停止蒸汽加熱系統(tǒng)。導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)運行;消泡劑加藥泵與1中繼泵聯(lián)動,因系統(tǒng)夜間停止運行,導致消泡劑加藥泵夜間不工作。
d.采取對策:①1中繼槽恢復蒸汽加熱系統(tǒng)。②調(diào)整消泡劑投加量。③調(diào)整運行方式。
(2)加壓浮上槽刮渣機刮板不轉(zhuǎn)動
a.原因分析
NO.2加壓浮上槽刮渣機減速機電機軸承鍵銷槽磨損壞,電機轉(zhuǎn)動,刮渣機不動。
b.選型校核
刮渣機基礎數(shù)據(jù):減速機型號BLD141A-87×59-0.55;額定電流1.5A(380V);功率0.55kW。
電流校核:因為NO.2浮上分離槽刮渣機運行電流為0.91A<額度電流1.5A,所以浮上分離槽刮渣機運轉(zhuǎn)正常,未超負荷運行。
功率校核:因為輸入轉(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。所以減速機功率滿足要求。
結論:浮上分離槽刮渣機滿足運行要求。
c.采取對策
①加強日常維護管理
加強設備的維護管理,定期添加潤滑油等。
?、诟募訅焊∩喜酃卧鼨C運轉(zhuǎn)方式
加壓浮上槽刮渣機運轉(zhuǎn)方式為長時開,為更好地維護和保養(yǎng)設備,建議將加壓浮上槽刮渣機運轉(zhuǎn)方式更改為與加壓浮上槽聯(lián)動。
?、鄹鼡Q零部件
更換NO.2加壓浮上槽刮渣機電機軸,更換減速機軸承。
3.2 運行效果分析
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97%以上,COD、BOD5、SS的水質(zhì)變化見圖1、圖2。
4、結論
采用“混凝+氣浮+接觸氧化固定床+移動床生物膜反應器(MBBR)+混凝+氣浮+多介質(zhì)過濾器”的組合工藝進行化妝品廢水處理,處理水各項水質(zhì)均滿足設計要求。