气浮-UASB-接触氧化法处理高浓度化妆品废水实例

　　某生产化妆品的国际化企业主要生产膏霜、口红、指甲油和香水等化妆品，其废水主要为设备清洗废水，COD和阴离子表面活性剂(LAS)的浓度较高，可生化性较差。
1 水质水量
　　该工程设计处理化妆品废水量为400m3/d，生活污水150m3/d，污水处理站24h运行。进水水质根据广东省《水污染物排放限值》DB44/26—2001标准确定，见表1。

表1 进水水质和排放标准

项目 pH CODcr
(mg/L) BOD5
(mg/L) LAS
(mg/L) 生产废水(400m3/d) 5～6 10000 3000 80 生活污水(150m3/d) 7～9 300 180 - 排放标准 6～9 90 20 5

2 工艺设计
2.1 工艺流程
　　针对生产废水COD、LAS浓度较高，可生化性较差的特点，设计的工艺流程见下图。

2.2 主要单元
(1)气浮装置
　　车间的生产废水经过缓冲池调节水量后进入气浮装置。气浮装置可去除大部分的LAS和悬浮物质，有利于后续的生化处理工序。
(2)UASB反应器
　　集水井的出水由水泵定量打入UASB反应器底部的多点布水系统，然后均匀地向上通过含有絮状污泥的反应区。厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程中。污泥在厌氧状态下将有机污染物分解，产生沼气，然后污水、污泥和沼气气泡向上经过三相分离器进行固、液、气三相分离。三相分离器安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。在重力作用下，水和泥在沉淀区内分离，上清液从沉淀区上部出水槽排出，污泥沿气斜壁滑回反应区。由于沼气气量少，可利用性低，因此可由集气室收集后排放。
(3)调节池
　　经过UASB反应器处理后的生产废水在调节池内与生活污水混合。由于处理后的生产废水的COD浓度大幅降低，与生活污水混合后可补充营养物质，有利于后续的好氧生化处理。
(4)二级接触氧化池
　　调节池的出水由水泵打入接触氧化池，接触氧化池中设有组合填料，污水由下而上与长满生物膜的填料接触，在生物膜的作用下，污水中的有机污染物转变成二氧化碳和水。接触氧化池底部装有微孔曝气器，氧利用率可达20%以上。
(5)沉淀池
　　沉淀池采用竖流沉淀池，污水从接触氧化池中进入沉淀池，进行固液分离，上清液直接排放。沉淀下来的污泥一部分回流至接触氧化池前端，补充污泥；另外一部分则排入集水井，通过UASB反应器进行厌氧消化。
2.3 工艺特点
　　(1)采用气浮装置作预处理，可去除大部分的阴离子表面活性剂(LAS)，避免了曝气时会产生大量泡沫，影响环境。
　　(2)采用的UASB反应器具有污泥浓度高、处理效率高、能耗少、维护费用低等优点，而且还可对好氧池污泥进行厌氧消化，因而整个污水站排泥量少，可不设污泥处理设施。气浮机的浮渣定时由吸粪车吸走外运处置。
　　(3)经UASB反应器处理后的废水与生活污水在调节池内进行混合可补充营养物质，避免了生活污水营养不平衡的情况。
2.4 主要构筑物见表2

表2 主要构筑物

名称 数量
(座) 有效容积
(m3) 停留时间
(h) 有效水深
(m) 集水井 1 9 0.5 3.5 UASB池 2 800 48 7.5 调节池 1 183 8 3.5 接触氧化池(A段) 1 400 17 5.1 中沉池 1 46 2 5 接触氧化池(B段) 1 320 14 4.9 二沉池 1 46 2 4.8

3 运行效果
(1)监测站监测数据(见表3)

表3　监测数据

监测日期
年·月·日 CODcr
(mg/L) BOD5
(mg/L) LAS
(mg/L) 气浮机
出水 二沉池
出水 气浮机
出水 二沉池
出水 气浮机
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 －

　　工程于2003年12月通过当地环保局验收，各项出水指标均达到广东省《水污染物排放限值》DB44/26—2001一级标准的要求。
(2)经济分析
　　工程总投资250万元，其中土建70万元，设备及其它180万元。处理成本为2.11元/吨废水，其中电费为1.41元/吨废水；药剂费为0.5元/吨废水；人工费为0.2元/吨废水。
4 结语
　　(1)由于水质偏酸性，因此UASB的进水必须投加碱以补充碱度，防止UASB停留在产酸阶段，抑制产甲烷菌的生长。
　　(2)由于UASB的COD去除率高达90%以上，因此后续的二级接触氧化池会出现碳源不足的情况。建议在今后的设计中可设一级接触氧化池，但容积负荷要适当降低。
　　(3)由于UASB池的停留时间较长，因此可将好氧污泥排入其中进行厌氧消化，可节省污泥的处理费用。