假發生產廢水處理工藝
隨著社會的發展和人們生活水平的提高，配戴假發已經逐漸成為一種時尚。我國是世界上最大的假發生產地，但是也帶來了很多的環境污染問題。
假發在生產過程中排放大量超標有機廢水。為實現企業經濟的可持續發展，漯河某發制品有限公司投資建設了100t/d的假發生產廢水處理工程。
某發制品有限公司位于漯河市某鎮，其出水經管網排入某河流。該河流在枯水期時沒有地表徑流，排放廢水達到當地環境管理要求和下游河流水域水污染物排放標準，即《污水綜合排放標準》一級標準。
1假發廢水水質和排放標準
1.1假發的生產工藝
假發的生產工藝比較簡單:
人發→酸洗→染發→漂洗→烘干→定型→機制。
生產廢水主要來自酸洗、染發、洗發三道工序。對原料進行前處理時，去除毛發磷片、污物時產生含酸廢水;中和工段產生含氨廢水;脫色、染色產生高色度廢水等。在后處理時，洗發及定型工段也有廢水產生。
1.2廢水水質
酸洗廢水:pH=5，主要污染物是油脂、懸浮物;染發廢水: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。
企業排放廢水水質見表1。
1.3出水水質要求
根據環保要求，項目實施后污水處理出水參考《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。外排水質標準見表2。
2污水處理工藝的選擇
2.1國內一般假發生產廢水處理工藝
國內假發生產工藝基本相同，假發生產廢水COD、懸浮物濃度一般，但成分較復雜，變化不大［3-4］。在廢水預處理階段一般采用強化措施保證后續生物處理階段的穩定運行。二級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，部分企業選用物化+接觸氧化法的處理工藝。
2.2假發生產廢水處理工藝的選擇
漯河某發制品有限公司出水經管網排入某河流。該河流在枯水期時沒有地表徑流，排放廢水達到當地環境管理要求和下游河流水域水污染物排放標準。排放廢水比其他假發企業的廢水標準(一般是COD≤100mg/L，NH3-N≤5mg/L)要高，對污水處理工藝提出了更高的要求。
2.2.1預處理工藝
假發制品是以人體的毛發為原料，通過酸洗、水洗、脫色、染色和整洗等工藝制成，由此產生的假發制品廢水主要來自酸洗、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3.0)。另外由于在生產過程中投加大量的NaClO、H2O2、NaS2O3、焦磷酸鈉、氨水以及少量的柔軟劑、表面活性劑和無機助劑，同時人體毛發在加工過程中會脫落發膠、油脂、膠蛋白和維生素等，因此原水成分復雜且可生化性差(BOD5/COD≈0.25)，有些物質對微生物可能有毒害作用，抑制微生物的生長。
2.2.2采用微電解工藝預處理，提高生化效果
廢水中含有大量的膠體物質，膠體物質絮凝在一起，不利于微生物對其進行生物降解，實驗發現，經過微電解以后膠體物質能夠脫穩，由大分子變成小分子的物質，易于進行生物降解。
微電解是采用一體化微電解凈水器設備，以工業廢鐵屑為填料，通過氧化還原反應以及電沉積、絮凝、過濾等多種作用，去除廢水中的色度和其他污染物，提高廢水的可生化性，以利于后續的生化處理。
鐵屑中的Fe原子和C原子形成原電池，在其周圍產生一個電場，使帶電荷的污染物發生電沉積;反應過程中產生的自由基(H#、OH#)和Fe2+不僅能與廢水中的污染物發生氧化還原反應，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。當一沉池中水的pH值調節到9.0左右時，Fe2+便形成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵同污染物一起被分離。經微電解系統處理后，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，不需要另行投藥調節。微電凈水器運行一段時間后，需進行氣水反沖洗。由于生物接觸氧化法具有運行穩定、操作簡單、抗沖擊性強和占地面積小的特點，因此適合作為后續處理工藝。
2.2.3生化處理工藝
因此在廢水進入好氧生化系統之前采用水解酸化工藝進行處理，可以有效提高后續好氧處理系統的處理效果。
在池內缺氧條件下，被截留下來的有機物在大量水解-產酸菌作用下，將不溶性有機物水解為溶解性物質，將大分子、難于生物降解的物質轉化為易于生物降解的物質(如有機酸類);同時剩余污泥菌體外多糖粘質層發生水解，使細胞壁打開，使污泥液態化，重新回到污水處理系統中被好氧菌代謝，達到剩余污泥減容化的目的。經過水解后的污水可生化性進一步提高，并通過清水區而排出池外并進入后續的好氧系統進一步處理。
該企業生產廢水，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池中設置生物填料，微生物附著在載體表面生長，形成生物膜，當污水流經載體表面和生物接觸的過程時，污水中的有機污染物隨生物吸附、穩定、降解，最終轉化為水、二氧化碳和生物細胞等物質，污水得到凈化。
根據以上水質、水量分析，綜合其廢水水質特征，經多方論證，決定采用以下處理工藝。廢水經格柵進入預曝氣調節池使水質混合均勻并在調節池內對pH進行調節，然后經泵提升進入微電解反應器，提高廢水的可生化性以及去除水中的色度，之后出水進入沉淀池，沉淀池出水自流進入厭氧水解反應器，在池內使廢水中難降解的大分子有機物變為易降解的小分子。然后進入A/O生物脫氮池，在微生物作用下去除氨氮和CODCr后出水進入二沉池、化學氧化池和濾池，最終出水實現達標排放。初沉池、厭氧池、二沉池的剩余污泥則進入污泥濃縮池經濃縮后泵入板框壓濾機脫水后外運處置，濾液回流至調節池重新進入污水處理系統，見圖1。
3主要構(建)筑物設計一覽表
假發污水處理系統主要構(建)筑物設計見表3。
4主要問題及的解決辦法
由于原水中含有發膠、油脂、膠蛋白等易結團的有機物以及電沉積的作用，使微電凈水器填料容易被堵塞。因此在調試運行過程中，采取了縮短反沖洗周期、增加反沖洗次數、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象，保證了處理效果。
生物接觸氧化池采用彈性填料，能對氣泡進行二次切割，提高了氧利用率。但生物接觸氧化池對溫度、溶解氧的要求較高，如達不到要求，易造成大量生物膜脫落，而重新掛膜又需要較長時間。從穩定運行、保證處理效果的角度出發，選擇組合填料或軟性填料更為有利。
5處理效果分析表
污水處理系統經三個月的調試，達到設計指標。系統污水處理效果見表4。
6投資、運行成本和效益
6.1運行成本
該工程總投資額為120萬元，處理成本為3.83元/m3(不含折舊及維修費)。其中:電費為2.6元/m3，藥劑費為0.73元/m3，人工費為0.525元/m3。
6.2環境及社會效益分析
污水處理廠的建設是改善生態環境，保障人民身體健康，造福社會的環境保護工程，工程效益主要就是環境效益。
我國保護環境已成為我國一項基本國策，受到全社會的關注和重視。污水處理工程是保護環境的重要措施之一，對促進國民經濟持續穩定發展、改善當地投資環境，吸引投資都是極其重要的。項目主要污染物去除率都在95%以上。
從以上分析可以看出，該工程投入運行后減少了對受納水體污染物排放量，對改善受納水體水質起到積極的作用，保證了當地控制檢測斷面水質的穩定達標。
7結論
(1)實踐證明，采用微電解—水解酸化-消化反硝化工藝處理假發明膠生產廢水，具有處理效果好、耐沖擊負荷強、運行穩定等特征，并且能使部分廢水達到回用標準，為今后類似廢水處理工程提供了一個很好的典范。
(2)工程項目主要污染物去除率都在95%以上，出水的各項指標均達到國家GB8978)1996一級排放標準以上。
(3)以微電解作為預處理工藝，不僅收到了良好的脫色效果，還提高了廢水的可生化性，為后續生化處理創造了良好的條件。
(4)調節池的停留時間較長，成功地解決了原水水質和水量波動大的問題，有效地減小了對處理系統的沖擊，保證了處理效果。
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