CN100352777C - 化妆品生产废水处理设备及其废水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种化妆品生产废水处理设备及其废水处理方法。本发明所述的化妆品生产废水处理设备，包括缓冲池、气浮装置、集水池、UASB反应器、调节池、脱泡塔、二段生物接触氧化池、二沉池及污泥处理装置。本发明所述的化妆品生产废水的处理方法，依次包括如下步骤：生产废水收集至缓冲池；采用气浮装置对废水进行预处理，去除部分悬浮物和部分高分子物质；将经预处理后的废水收集至集水池；将废水提升至UASB反应器进行厌氧分解，以去除废水中大部分COD并将难生物降解的大分子物质分解成易生物降解的小分子物质；对废水进行去除表面活性剂处理；采用二段氧化法对生产废水进行好氧分解净化处理；经好氧分解处理后的废水进入二沉池，达标后排放。

Description

化妆品生产废水处理设备及其废水处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理，具体涉及一种化妆品生产废水处理设备及其废水处理方法。
背景技术
化妆品生产废水的可生化性普遍较低(BOD/COD≤0.35)，并且CODcr的浓度较高，对污水处理系统多数采用“厌氧-好氧”的生化处理工艺。但对厌氧段与好氧段的正确选择都比较难以掌握。
目前最通用的厌氧工艺有上流式厌氧污泥床(UASB)反应器、厌氧滤池(AF)、厌氧流化床(AFBR)反应器等。现对上述几种厌氧工艺说明如下：
UASB反应器：即上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic SludgeBlanket，简称UASB)反应器是荷兰Wangeninge农业大学的Lettinga等人于1973～1977年间研制成功的，其后西方欧、美国家的研究者用UASB反应器进行了甲醇废水、乙酸废水、表面活性剂废水及纤维板废水等的小试及生产性试验，都取得了成功，COD去除率均在80％～90％之间。我国于1981年开始了UASB反应器的研究工作，在处理高浓度有机废水方面，已得到了实际的推广应用，UASB反应器是目前应用最为广泛的高速厌氧反应器。其主要优点是：①UASB反应器不易形成沟流，产生的搅拌作用使污泥床不断运动从而与废水混合很好；②没有任何填料的UASB反应器有更大的空间容纳污泥，在处理可溶解性的废水时，UASB反应器具有最高的负荷能力，在高速厌氧反应器中，容积负荷大小的顺序如下：
UASB反应器＞AFBR反应器＞AF
③没有填料的UASB反应器在投资和运行成本上更节省、更节能，同时操作相对简单易于控制；④对于同类废水，污染物CODcr指标增大，UASB反应器的去除率也相应提高。其主要缺点是：初次启动时间相对较长(一般3～6个月)，但一旦启动成功，却很稳定。
厌氧滤池(AF)，它是在Coulter等人1955年工作的基础上由Young和McCarty于1969年重新开发的，由于厌氧滤池内的载体相当昂贵，且若选用不当，易发生短路、堵塞和沟流，造成了AF工艺始终无法向UASB反应器那样得到迅速推广应用，至今实际工程中采用的极少。
AFBR反应器，其优点是：①流态化能最大程度使厌氧污泥与被处理的废水接触；②生物化学过程进行较快，允许废水在反应器内有较短的水力停留时间；③克服了厌氧滤床堵塞的沟流问题；④高的反应器容积负荷可减少反应器体积，因此可以减少占地面积。其缺点是：①稳定的流化态几乎难以保证；②需要有单独的预酸化反应器；③需要大量的回流水，导致能耗增加，成本上升。鉴于上述原因，AFBR反应器至今没有生产规模的设施运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种合理的化妆品生产废水处理设备及其废水处理方法来处理化妆品生产废水。
本发明所述的化妆品生产废水处理设备，包括缓冲池；气浮装置，对废水进行预处理，以去除废水中部分悬浮物和一部分高分子物质；集水池；上流式厌氧污泥床UASB反应器，主要由池体、布水装置和三相分离器组成，池体内形成颗粒状高活性污泥，以对废水进行厌氧分解；调节池；脱泡塔，对废水进行去除表面活性剂处理；二段生物接触氧化池，主要由接触氧化A段、中沉池和接触氧化B段组成，接触氧化A段和接触氧化B段内安装组合填料且其底部安装曝气装置，填料长满生物膜；二沉池及污泥处理装置。
上述布水装置采用一管一孔的进水方式，即一根布水支管只服务于一个布水点，布水点兼具配水和搅拌功能，通过控制每个布水点的布水量以达到均匀布水的目的；布水支管的出口设置喇叭口，使出水尽量朝四周分散。
上述三相分离器与出水堰连成一体，出水堰设于三相分离器的顶部，上流式厌氧污泥床UASB池的出水先进入出水堰，再从出水堰汇集到集水渠，再由集水渠汇到集水井排走。三相分离器顶部的集气室较出水堰高，防止了废水中的浮渣阻塞排气管，而无需设置水封来保持集气室的液面，防止浮渣堵塞。
上述上流式厌氧污泥床UASB反应器池体的反射板和牛腿采用钢筋混凝土制作。与常规采用钢材制作的相比具有如下优点：不会产生腐蚀问题；不会发生因浮力而出现结构损坏的情况，因为混凝土制作的是实心的，而钢板制作的是空心的；制作安装简单方便，混凝制作可一次制模浇注成形，而钢板制作需要拼装焊接、吊装、定位、固定等一系列工序，费时费力。
本发明所述的化妆品生产废水的处理方法，依次包括如下步骤：
A、生产废水收集至缓冲池；
B、采用气浮装置对废水进行预处理，去除部分悬浮物和部分高分子物质；
C、将经预处理后的废水收集至集水池；
D、将废水提升至上流式厌氧污泥床UASB反应器进行厌氧分解，以去除废水中大部分化学需氧量COD并将难生物降解的大分子物质分解成易生物降解的小分子物质；
E、对废水进行去除表面活性剂处理；
F、采用二段氧化法对生产废水进行好氧分解净化处理；
G、经好氧分解处理后的废水进入二沉池，达标后排放。
上述经D步骤处理后的废水可与生活污水混合稀释调节处理后再进行E步骤处理。
本发明由于利用上流式厌氧污泥床UASB反应器进行厌氧段处理，利用二段生物接触氧化池进行好氧段处理，并配置相关处理设施和合理设计处理方法，使经处理的化妆品生产废水能够达标出水，且具有效率高、能耗少、运行成本低、造价低且易于操作管理等优点。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明所述UASB反应器的结构平面图；
图3是图2的A-A向结构剖视图；
图4是图2的B-B向结构剖视图；
图5是本发明所述UASB反应器池底布水平面图；
图6是本发明所述三相分离器的结构示意图。
现结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
具体实施方式
现以处理化妆品生产废水总水量为550m3/d，其中工业废水400m3/h、生活污水150m3/h为例阐述本发明。
该生产废水的水质为：
a.生产废水：
污染物名称   CODcr   BOD5  SS   LAS  NH4-N 动植物油
浓度(mg/l)   10000   3500  500   80  12 120
b.生活污水：
污染物名称   CODcr  BOD5  NH4-N
浓度(mg/l)   200～300  120～180  25
处理要求为执行《广州市污水排放标准》(DB44 37-90)；中的一级新扩改标准和广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)一级标准(第二时段)即：
主要污染物名称 CODcr BOD5   SS   LAS  NH4-N   动植物油
排放标准(mg/l) ≤80 ≤20   ≤60   ≤5  ≤10   10
处理上述生产废水的处理系统包括缓冲池、气浮装置、集水池、UASB反应器、调节池、脱泡塔、二段生物接触氧化池、二沉池及污泥处理装置。
如图2至图6所示，本实施例设置两个UASB反应器，UASB反应器1主要由池体2、布水装置3和三相分离器4组成。而布水装置3的合理设计对于一个运转良好的UASB池是至关重要的。进水布水系统兼有配水和水力搅拌的功能，为了保证这两个功能的实现，本设计中采用了一管一孔的进水方式，即一根布水管只服务于一个布水点，布水点兼具配水和搅拌的功能，此法可控制每个布水点的布水量以达到均匀布水的目的。而进水主管设于池顶，呈环形围绕两个UASB池，用阀门将进水管设置成两个回路，在检修或水量少时可只运行一个回路。
进水支管以三根为一组，分别从UASB池顶的两边对称进入池底，每个UASB池共设24根布水管，即共24个布水点，每个布水点的服务面积为3m2，布水支管的管内流速取1.5m/s，每根布水管的管径为20mm，布水支管的出口设置喇叭口，使出水尽量朝四周分散，而不是常规的设置反射板的做法。在每根布水管上各设阀门调节水量，在调试中掌握其开度，使水量均匀分布于每根布水管上。
本实施例的三相分离器4与出水堰41连成一体，出水堰设于三相分离器的顶部。每个UASB池共设四个三相分离器，三相分离器上方的出水堰将每个池子分为5个排水区，UASB池的出水先进入三相分离器上的出水堰，再从出水堰汇集到集水渠，再由集水渠汇到集水井排走，将每个UASB池分为5个排水区是为了使出水能尽快排走，避免产生短流，影响处理效果。三相分离器上的集气室42设置得比出水堰高，其目的是为了防止废水中的浮渣阻塞排气管43，无须象常规的需要设置水封来保持集气室液面以防止浮渣堵塞。
上述UASB池的反射板22和牛腿21采用钢筋凝土制作。其与常规的钢板或工字钢制作相比具有如下优点：1.不会产生腐蚀问题；2.不会发生因浮力而出现结构损坏的情况，因为混凝土制作的是实心的，而钢板制作的是空心的；3.制作安装简单方便，混凝制作可一次制模浇注成形，而钢板制作需要拼装焊接、吊装、定位、固定等一系列工序，费时费力。
上述UASB反应器中的颗粒状高活性污泥是在UASB反应器在运行过程中，在严格控制反应器的水力学特性以及有机污染物负荷的条件下，通过污泥的自身絮凝、结合及逐步的固化过程而形成的。
三相分离器可以自动地将泥、水、气加以分离并起到澄清出水、保证集气室正常水面的功能。
上述二段生物接触氧化池内分接触氧化A段、中沉池和接触氧化B段，其中接触氧化A段和接触氧化B段内安装组合填料且其底部安装微孔曝气器，填料长满生物膜。
现根据图1阐述本发明所述的处理方法。
化妆品生产废水首先收集至缓冲池，然后经过气浮装置预处理，去除污水中部分悬浮物和一部分高分子物质。气浮处理后的废水进入集水池，由提升泵提升至UASB反应器中进行厌氧分解，去除大部分COD并将难生物降解的大分子物质分解为易生物降解的小分子物质。分解后的废水自流进入调节池与生活污水混合。混合后的废水由污水提升泵提升至脱泡塔去除表面活性剂。经脱泡塔处理后的废水进入二段生物接触氧化池，经过鼓风充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。二段生物接触氧化池的出水自流进入二沉池。二沉池出水达标排放。UASB反应器、中沉池和二沉池中的剩余污泥除回流部分外，其余排至污泥处理系统统一处理。
经本发明处理后的排水水质情况如下(由于NH4-N、SS浓度较低，故效果中不予考虑)：
项目     CODCrmg/L   去除率％     LASmg/L   去除率％
  原水     10000     80
  气浮机出水     8000   20     68   15
  UASB反应器出水     2400   70     27.2   60
  调节池出水     1947.2～1981.9     17.8
  脱泡塔出水     1557.8～1585.5   20     5.3   70
  活性污泥池出水     467.3～475.7   70     4.5   15
  接触氧化池出水     70.1～71.4   85     3.8   15
  二沉池     ≤71.4     ≤3.8
  排放标准     80     5

Claims (7)

1、化妆品生产废水处理设备，其特征是：包括
缓冲池；
气浮装置，对废水进行预处理，以去除废水中部分悬浮物和一部分高分子物质；
集水池；
上流式厌氧污泥床UASB反应器，主要由池体、布水装置和三相分离器组成，池体内形成颗粒状高活性污泥，以对废水进行厌氧分解；
调节池；
脱泡塔，对废水进行去除表面活性剂处理；
二段生物接触氧化池，主要由接触氧化A段、中沉池和接触氧化B段组成，接触氧化A段和接触氧化B段内安装组合填料且其底部安装曝气装置，填料长满生物膜；
二沉池；及
污泥处理装置。
2、根据权利要求1所述的化妆品生产废水处理设备，其特征是：所述布水装置采用一管一孔的进水方式，且布水支管的出口设置喇叭口。
3、根据权利要求1所述的化妆品生产废水处理设备，其特征是：所述三相分离器与出水堰连成一体，出水堰设于三相分离器的顶部；三相分离器顶部的集气室较出水堰高。
4、根据权利要求1或3所述的化妆品生产废水处理设备，其特征是：所述上流式厌氧污泥床UASB反应器池体的反射板和牛腿采用钢筋混凝土制作。
5、根据权利要求1所述的化妆品生产废水处理设备，其特征是：所述曝气装置为微孔曝气器。
6、化妆品生产废水的处理方法，依次包括如下步骤：
A、将生产废水收集至缓冲池；
B、采用气浮装置对废水进行预处理，去除部分悬浮物和部分
高分子物质；
C、将经预处理后的废水收集至集水池；
D、将废水提升至上流式厌氧污泥床UASB反应器进行厌氧分
解，以去除废水中大部分化学需氧量COD并将难生物降
解的大分子物质分解成易生物降解的小分子物质；
E、对废水进行去除表面活性剂处理；
F、采用二段氧化法对生产废水进行好氧分解净化处理；
G、经好氧分解处理后的废水进入二沉池，达标后排放。
7、根据权利要求6所述的处理方法，其特征是：经D步骤处理后的废水与生活污水混合稀释调节处理后再进行E步骤处理。
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