假發(fā)生產(chǎn)廢水處理工藝
隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，配戴假發(fā)已經(jīng)逐漸成為一種時(shí)尚。我國(guó)是世界上最大的假發(fā)生產(chǎn)地，但是也帶來(lái)了很多的環(huán)境污染問(wèn)題。
假發(fā)在生產(chǎn)過(guò)程中排放大量超標(biāo)有機(jī)廢水。為實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，漯河某發(fā)制品有限公司投資建設(shè)了100t/d的假發(fā)生產(chǎn)廢水處理工程。
某發(fā)制品有限公司位于漯河市某鎮(zhèn)，其出水經(jīng)管網(wǎng)排入某河流。該河流在枯水期時(shí)沒(méi)有地表徑流，排放廢水達(dá)到當(dāng)?shù)丨h(huán)境管理要求和下游河流水域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，即《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
1假發(fā)廢水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)
1.1假發(fā)的生產(chǎn)工藝
假發(fā)的生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單:
人發(fā)→酸洗→染發(fā)→漂洗→烘干→定型→機(jī)制。
生產(chǎn)廢水主要來(lái)自酸洗、染發(fā)、洗發(fā)三道工序。對(duì)原料進(jìn)行前處理時(shí)，去除毛發(fā)磷片、污物時(shí)產(chǎn)生含酸廢水;中和工段產(chǎn)生含氨廢水;脫色、染色產(chǎn)生高色度廢水等。在后處理時(shí)，洗發(fā)及定型工段也有廢水產(chǎn)生。
1.2廢水水質(zhì)
酸洗廢水:pH=5，主要污染物是油脂、懸浮物;染發(fā)廢水:主要污染物:BOD、COD、色度;漂洗廢水;主要污染物:BOD、COD、陰離子洗滌劑、色度。
企業(yè)排放廢水水質(zhì)見(jiàn)表1。
1.3出水水質(zhì)要求
根據(jù)環(huán)保要求，項(xiàng)目實(shí)施后污水處理出水參考《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。外排水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。
2污水處理工藝的選擇
2.1國(guó)內(nèi)一般假發(fā)生產(chǎn)廢水處理工藝
國(guó)內(nèi)假發(fā)生產(chǎn)工藝基本相同，假發(fā)生產(chǎn)廢水COD、懸浮物濃度一般，但成分較復(fù)雜，變化不大［3-4］。在廢水預(yù)處理階段一般采用強(qiáng)化措施保證后續(xù)生物處理階段的穩(wěn)定運(yùn)行。二級(jí)處理以好氧生物法和厭氧生物法為主，好氧生物法包括淺層曝氣、射流曝氣、延時(shí)曝氣、吸附再生、序批式活性污泥(SBＲ)和生物接觸氧化等，厭氧生物法包括厭氧生物濾池和UASB等。純好氧生物法出水水質(zhì)好，處理效率高，但能耗高，剩余污泥量多，而單純厭氧生物法雖然能耗低，污泥量少，但出水水質(zhì)難以保證。
為了尋求能耗低，投資省，處理效果好的處理方法，部分企業(yè)選用物化+接觸氧化法的處理工藝。
2.2假發(fā)生產(chǎn)廢水處理工藝的選擇
漯河某發(fā)制品有限公司出水經(jīng)管網(wǎng)排入某河流。該河流在枯水期時(shí)沒(méi)有地表徑流，排放廢水達(dá)到當(dāng)?shù)丨h(huán)境管理要求和下游河流水域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。排放廢水比其他假發(fā)企業(yè)的廢水標(biāo)準(zhǔn)(一般是COD≤100mg/L，NH3-N≤5mg/L)要高，對(duì)污水處理工藝提出了更高的要求。
2.2.1預(yù)處理工藝
假發(fā)制品是以人體的毛發(fā)為原料，通過(guò)酸洗、水洗、脫色、染色和整洗等工藝制成，由此產(chǎn)生的假發(fā)制品廢水主要來(lái)自酸洗、水洗、染色三道工序。其中因在染色工藝中使用大量的中性染料，故原水的色度較高。酸洗工藝中投加大量的(濃)H2SO4，故原水的酸性較大(pH值最低達(dá)3.0)。另外由于在生產(chǎn)過(guò)程中投加大量的NaClO、H2O2、NaS2O3、焦磷酸鈉、氨水以及少量的柔軟劑、表面活性劑和無(wú)機(jī)助劑，同時(shí)人體毛發(fā)在加工過(guò)程中會(huì)脫落發(fā)膠、油脂、膠蛋白和維生素等，因此原水成分復(fù)雜且可生化性差(BOD5/COD≈0.25)，有些物質(zhì)對(duì)微生物可能有毒害作用，抑制微生物的生長(zhǎng)。
2.2.2采用微電解工藝預(yù)處理，提高生化效果
廢水中含有大量的膠體物質(zhì)，膠體物質(zhì)絮凝在一起，不利于微生物對(duì)其進(jìn)行生物降解，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)微電解以后膠體物質(zhì)能夠脫穩(wěn)，由大分子變成小分子的物質(zhì)，易于進(jìn)行生物降解。
微電解是采用一體化微電解凈水器設(shè)備，以工業(yè)廢鐵屑為填料，通過(guò)氧化還原反應(yīng)以及電沉積、絮凝、過(guò)濾等多種作用，去除廢水中的色度和其他污染物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的生化處理。
鐵屑中的Fe原子和C原子形成原電池，在其周?chē)a(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，使帶電荷的污染物發(fā)生電沉積;反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的自由基(H#、OH#)和Fe2+不僅能與廢水中的污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，還能分解難溶或難生化降解的污染物，從而提高了廢水的可生化性;Fe2+溶液是良好的絮凝劑(具有較高的絮凝活性)，并可起到一定的脫色作用。當(dāng)一沉池中水的pH值調(diào)節(jié)到9.0左右時(shí)，F(xiàn)e2+便形成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵同污染物一起被分離。經(jīng)微電解系統(tǒng)處理后，出水的COD降至660mg/L以下，可生化性得到提高。原水的pH值為3.0～5.0，這正好符合微電解工藝的條件，不需要另行投藥調(diào)節(jié)。微電凈水器運(yùn)行一段時(shí)間后，需進(jìn)行氣水反沖洗。由于生物接觸氧化法具有運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、抗沖擊性強(qiáng)和占地面積小的特點(diǎn)，因此適合作為后續(xù)處理工藝。
2.2.3生化處理工藝
因此在廢水進(jìn)入好氧生化系統(tǒng)之前采用水解酸化工藝進(jìn)行處理，可以有效提高后續(xù)好氧處理系統(tǒng)的處理效果。
在池內(nèi)缺氧條件下，被截留下來(lái)的有機(jī)物在大量水解-產(chǎn)酸菌作用下，將不溶性有機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)，將大分子、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)(如有機(jī)酸類(lèi));同時(shí)剩余污泥菌體外多糖粘質(zhì)層發(fā)生水解，使細(xì)胞壁打開(kāi)，使污泥液態(tài)化，重新回到污水處理系統(tǒng)中被好氧菌代謝，達(dá)到剩余污泥減容化的目的。經(jīng)過(guò)水解后的污水可生化性進(jìn)一步提高，并通過(guò)清水區(qū)而排出池外并進(jìn)入后續(xù)的好氧系統(tǒng)進(jìn)一步處理。
該企業(yè)生產(chǎn)廢水，COD、氨氮含量都較高，采用厭氧之后加A/O的處理工藝，即反硝化、硝化的生物處理工藝。在A/O池中設(shè)置生物填料，微生物附著在載體表面生長(zhǎng)，形成生物膜，當(dāng)污水流經(jīng)載體表面和生物接觸的過(guò)程時(shí)，污水中的有機(jī)污染物隨生物吸附、穩(wěn)定、降解，最終轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳和生物細(xì)胞等物質(zhì)，污水得到凈化。
根據(jù)以上水質(zhì)、水量分析，綜合其廢水水質(zhì)特征，經(jīng)多方論證，決定采用以下處理工藝。廢水經(jīng)格柵進(jìn)入預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池使水質(zhì)混合均勻并在調(diào)節(jié)池內(nèi)對(duì)pH進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后經(jīng)泵提升進(jìn)入微電解反應(yīng)器，提高廢水的可生化性以及去除水中的色度，之后出水進(jìn)入沉淀池，沉淀池出水自流進(jìn)入?yún)捬跛夥磻?yīng)器，在池內(nèi)使廢水中難降解的大分子有機(jī)物變?yōu)橐捉到獾男》肿。然后進(jìn)入A/O生物脫氮池，在微生物作用下去除氨氮和CODCr后出水進(jìn)入二沉池、化學(xué)氧化池和濾池，最終出水實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。初沉池、厭氧池、二沉池的剩余污泥則進(jìn)入污泥濃縮池經(jīng)濃縮后泵入板框壓濾機(jī)脫水后外運(yùn)處置，濾液回流至調(diào)節(jié)池重新進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，見(jiàn)圖1。
3主要構(gòu)(建)筑物設(shè)計(jì)一覽表
假發(fā)污水處理系統(tǒng)主要構(gòu)(建)筑物設(shè)計(jì)見(jiàn)表3。
4主要問(wèn)題及的解決辦法
由于原水中含有發(fā)膠、油脂、膠蛋白等易結(jié)團(tuán)的有機(jī)物以及電沉積的作用，使微電凈水器填料容易被堵塞。因此在調(diào)試運(yùn)行過(guò)程中，采取了縮短反沖洗周期、增加反沖洗次數(shù)、定期加稀酸浸泡和清洗填料的措施，從而最大程度地緩解了堵塞現(xiàn)象，保證了處理效果。
生物接觸氧化池采用彈性填料，能對(duì)氣泡進(jìn)行二次切割，提高了氧利用率。但生物接觸氧化池對(duì)溫度、溶解氧的要求較高，如達(dá)不到要求，易造成大量生物膜脫落，而重新掛膜又需要較長(zhǎng)時(shí)間。從穩(wěn)定運(yùn)行、保證處理效果的角度出發(fā)，選擇組合填料或軟性填料更為有利。
5處理效果分析表
污水處理系統(tǒng)經(jīng)三個(gè)月的調(diào)試，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。系統(tǒng)污水處理效果見(jiàn)表4。
6投資、運(yùn)行成本和效益
6.1運(yùn)行成本
該工程總投資額為120萬(wàn)元，處理成本為3.83元/m3(不含折舊及維修費(fèi))。其中:電費(fèi)為2.6元/m3，藥劑費(fèi)為0.73元/m3，人工費(fèi)為0.525元/m3。
6.2環(huán)境及社會(huì)效益分析
污水處理廠的建設(shè)是改善生態(tài)環(huán)境，保障人民身體健康，造福社會(huì)的環(huán)境保護(hù)工程，工程效益主要就是環(huán)境效益。
我國(guó)保護(hù)環(huán)境已成為我國(guó)一項(xiàng)基本國(guó)策，受到全社會(huì)的關(guān)注和重視。污水處理工程是保護(hù)環(huán)境的重要措施之一，對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、改善當(dāng)?shù)赝顿Y環(huán)境，吸引投資都是極其重要的。項(xiàng)目主要污染物去除率都在95%以上。
從以上分析可以看出，該工程投入運(yùn)行后減少了對(duì)受納水體污染物排放量，對(duì)改善受納水體水質(zhì)起到積極的作用，保證了當(dāng)?shù)乜刂茩z測(cè)斷面水質(zhì)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
7結(jié)論
(1)實(shí)踐證明，采用微電解—水解酸化-消化反硝化工藝處理假發(fā)明膠生產(chǎn)廢水，具有處理效果好、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定等特征，并且能使部分廢水達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，為今后類(lèi)似廢水處理工程提供了一個(gè)很好的典范。
(2)工程項(xiàng)目主要污染物去除率都在95%以上，出水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家GB8978)1996一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)以上。
(3)以微電解作為預(yù)處理工藝，不僅收到了良好的脫色效果，還提高了廢水的可生化性，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造了良好的條件。
(4)調(diào)節(jié)池的停留時(shí)間較長(zhǎng)，成功地解決了原水水質(zhì)和水量波動(dòng)大的問(wèn)題，有效地減小了對(duì)處理系統(tǒng)的沖擊，保證了處理效果。
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