化妆品废水处理两级混凝气浮+接触氧化固定床+MBBR工艺

随着居民生活水平的不断提高，化妆品在人们日常生活中越来越重要。我国是化妆品消费大国，2025年预计规模将达到5000亿元。如何有效处理化妆品生产过程中产生的废水至关重要。通过“混凝+气浮+接触氧化固定床+移动床生物膜反应器（MBBR)+混凝+气浮+多介质过滤器”的组合工艺在化妆品废水实际工程案例中的应用，为化妆品废水处理提供借鉴意见。

1、工程概况

某公司在其生产过程中产生的化妆品废水，主要污染物为COD、BOD5、SS等，COD进水浓度高达2500mg/L、BOD5浓度高达1000mg/L、SS浓度高达800mg/L、油分浓度高达140mg/L。

根据设计任务要求，本工程设计处理量为300m3/d。本工程处理水纳管要求为：PH=6-9、COD〈80mg/L、BOD5<20mg/L、SS<60mg/L。

2、废水处理工艺

2.1 废水处理工艺

考虑到废水中的主要污染物为COD、BOD5、SS等。本工程采用“混凝+气浮+接触氧化固定床+移动床生物膜反应器（MBBR）+混凝+气浮+多介质过滤器”的组合处理工艺。

2.2 主要设备设计参数

2.2.1 预处理系统

预处理工艺采用混凝+气浮法。主要包括废水调整槽、NO.1反应槽、NO.1凝集槽、NO.1浮上分离槽、NO.1中继槽等。各单元的设计参数详见表1。

2.2.2 生物处理系统

生物处理系统采用生物接触氧化工艺、移动床生物膜反应器工艺。生物槽A/B，材质为RC/FRPL，有效容积200m2，槽内置固定床填料形成生化接触氧化固定床。生物槽C，材质为RC/FRPL，有效容积220m³，槽内置悬浮填料形成移动床生物膜反应器（MBBR）。该组合系统兼有活性污泥法与生物膜法的特点，具有容积负荷高、占地小、不需要回流、不产生污泥膨胀等优点。MBBR工艺无需对填料进行反冲洗，减少了水头和运行的复杂性。

2.2.3 后处理系统

后处理工艺采用混凝+气浮法。主要包括NO.2反应槽、NO.2凝集槽、NO.2浮上分离槽、NO.2中继槽等。塔槽、泵浦、搅拌机、仪表等的设计选型参数同预处理系统。

2.2.4 深度处理系统

深度处理系统采用多介质过滤器。

多介质过滤器，材质为CS/RL，2000xSH1950mm。

处理水槽，材质为RC/FRPL，有效容积120m。设置处理水泵2台，材质为FC，设计参数为30m3/h×25m×11kW。液位计1式采用五点控制。设置反洗泵1台，材质为FC，设计参数为120m2/h×20m×15kW。通过反洗泵定期反洗来保证多介质过滤器的过滤品质，当多介质过滤器产水量下降或进出压差过大时，需进行强制反洗来恢复多介质过滤器的过滤能力。2.2.5 污泥处理系统

污泥处理系统采用带式压滤机进行脱水处理。主要包括污泥中继槽、污泥槽、带式脱水机等。

污泥中继槽，材质为PE，有效容积1m³。设置污泥移送泵2台，材质为AL/WF，设计参数为379L/min。设置污泥中继槽搅拌机1台，材质为CS/RL，设计参数为290rpm×0.4kW。设置液位计1式，采用五点控制。

污泥槽，材质为RC/WP，有效容积75m。设置污泥供给泵2台，材质为AL/WF，设计参数为379L/min。污泥槽采用空气搅拌方式防止污泥沉积。设置液位计1式，采用五点控制。

带式脱水机，型号为QTA-1500，D=1500，SUS304。在处理水槽设置滤布冲洗泵2台，材质为FC，设计参数为12m³/h×50m×5.5kW。脱水后的泥饼外运处理，滤液重力流至脱离排水井后通过脱离水泵送至废水调整槽进行再处理。

3、运行效果分析

3.1 运行问题点

（1）泡沫溢出

a.现象描述：生物槽发生泡沫溢出事件，在随后的2天里，又发生浮上槽泡沫过多并且无法流向污泥中继槽的现象。消泡系统也不能正常运行解决此问题。

b.现场调查：①生物槽消泡剂管路正常，无堵塞。②客户近期增大负荷，原水COD大幅升高，且水中表面活性剂较多。③客户近期关闭蒸汽加热系统。④排水处理系统未连续运行，夜间系统不运行。⑤消泡剂加药泵与NO.1中继泵联动，因系统夜间停止运行，导致消泡剂加药泵夜间不工作。

c.原因分析：①生物系统负荷突然增加，且停止蒸汽加热系统。导致生物处理效果降低。②原水表面活性剂较多。③系统未连续运行；消泡剂加药泵与NO.1中继泵联动，因系统夜间停止运行，导致消泡剂加药泵夜间不工作。

d.采取对策：①NO.1中继槽恢复蒸汽加热系统。②调整消泡剂投加量。③调整运行方式。

（2）加压浮上槽刮渣机刮板不转动

a.原因分析

NO.2加压浮上槽刮渣机减速机电机轴承键销槽磨损坏，电机转动，刮渣机不动。

b.选型校核

刮渣机基础数据：减速机型号BLD141A-87×59-0.55；额定电流1.5A（380V）；功率0.55kW。

电流校核：因为NO.2浮上分离槽刮渣机运行电流为0.91A<额度电流1.5A，所以浮上分离槽刮渣机运转正常，未超负荷运行。

功率校核：因为输入转速ni=1500r/min；传动比i=87×59=5133；输出转速n2=n1/i=1500/5133=0.29r/min；输出转矩T，取最大值2500N.m；负载系数K=1.2；输出功率P=KT×n2/9550=1.2×2500×0.29/9550=0.09kw；输出功率P=0.09kW<0.55kW。所以减速机功率满足要求。

结论：浮上分离槽刮渣机满足运行要求。

c.采取对策

①加强日常维护管理

加强设备的维护管理，定期添加润滑油等。

②更改加压浮上槽刮渣机运转方式

加压浮上槽刮渣机运转方式为长时开，为更好地维护和保养设备，建议将加压浮上槽刮渣机运转方式更改为与加压浮上槽联动。

③更换零部件

更换NO.2加压浮上槽刮渣机电机轴，更换减速机轴承。

3.2 运行效果分析

系统调试完成后，处理水水质满足纳管要求。其中：处理水COD维持在50mg/L以下（满足COD<80mg/L的要求），BOD5维持在12mg/L以下（满足BOD5〈20mg/L的要求），SS维持在10mg/L以下（满足SS<60mg/L的要求），PH满足6-9的要求。处理水油分(n-Hex)<5mg/L、TN<5mg/L、TP<0.5mg/L。COD、BOD5、SS去除率均达97%以上，COD、BOD5、SS的水质变化见图1、图2。

4、结论

采用“混凝+气浮+接触氧化固定床+移动床生物膜反应器(MBBR)+混凝+气浮+多介质过滤器”的组合工艺进行化妆品废水处理，处理水各项水质均满足设计要求。（来源：中亿丰建设集团股份有限公司，苏州市水都环境工程设备有限公司）