化妆品废水处理

化妆品废水1.化妆品生产废水的来源与性质化妆品可划分为一般液态单元、膏霜乳液单元、粉单元、气雾剂及有机溶剂单元、蜡基单元和其他单元等。化妆品的基础润肤原料主要分为：植物油类、蜡类、烃类、合成油脂和脂肪酸、脂肪醇和脂类；此外，还含有乳化剂、增稠剂、抗氧化剂、防腐杀菌剂和香精色素等。化妆品生产废水主要来源如下：(1)清洗冲洗废水。如产品或中间产物的精制过程中的洗涤水，更换产品或是间歇反应时反应设备或反应釜的洗涤用水、洗瓶水等，其中主要成分是原料、产品及中间产物和副产物争司。(2)产品加工过程工艺排水。生产过程中形成的废水如蒸馏残液、结晶母液、过滤母液等废水。香水类化妆品采用的酒精溶剂需经过加高锰酸钾鼓气过滤、加过氧化氢、加活性炭过滤以及加入香料的步骤。化妆品生产废水水质情况见表1。化妆品生产废水具有如下主要特点：（1）废水水量一般不大，但污染物浓度高。由于其主工艺的特点，即使产量很大，其生产废水的水量也不会很大，但水量和水质波动较大。此外，生产废水COD、LAs等浓度较高：COD在近10000mg／L的废水很常见；而表面活性剂即使在水中仅存在极少量时，也能破坏水的表面张力。在生物处理中，表面活性剂的浓度在介质中不能超过1000mg／L，因其对微生物有致毒性且在好氧生物反应器中会产生泡沫。（2）废水成分复杂。一方面是因为原料成分复杂，如脂肪醇醚硫酸钠(AES)、椰油丙基甜菜碱、对氯间二甲酚(PCMX)、椰子油二乙醇酰胺、香精、甘油等；另一方面是因为化妆品从原料生产到最后成品的流程长，副产物多，使废水中污染物质组分繁多复杂，增加了废水处理难度。某些化妆品生产废水色度偏高。（3）生物难降解物质多。废水的BOD／COD值低，有机污染物大部分属于生物难以降解的物质，如甘油十八醇、半脂酸甘油脂等油脂类污染物和一些化妆品添加剂，乳化程度较高。(4)有毒有害物质多。化妆品生产废水中有许多有机污染物对微生物有毒有害。当前，含有毒化学物质的化妆品一般集中在具有特殊用途的化妆品中，如染发剂中的苯二胺，粉质化妆品中的铅、汞、砷，祛斑防晒美化妆品中的氢醌及其衍生物，指甲油中的邻苯二甲酸酪等。2.化妆品生产废水处理技术化妆品生产废水水量小，COD和LAS含量高，可生化性差，属高浓度难降解有机废水。化妆品生产废水处理的主要方法包括物理法、化学法、生物法等。2.1物理法（1）均化调节。由于化妆品厂生产的产品种类多，各个车间及不同时段排出的的废水水质水量一般不均衡，如果变化幅度过大，对废水处理设备设施的正常运作不利，故可设一调节池，调节时间根据水质水量变化情况一般在5～36h。均化调节可以提高废水的可处理性，减少在生化处理过程中可能产生的冲击负荷。（2）格栅。通常化妆品生产废水中含有大颗粒固体及漂浮物，故可以在废水处理设施的进水口处设置格栅以保证后续处理设施能正常运行。（3）气浮。化妆品生产废水含SS很高，尤其是彩妆类化妆品的生产中掺入滑石粉、云母粉等，使废水中含有大量颗粒细小的无机悬浮物。气浮可去除大部分悬浮物质。2.2化学法(1)化学氧化。Fenton试剂氧化法又称Fe2+-H202法，兼有氧化和混凝的作用，它利用Fe2+和H202之间反应催化生成的自由基，可氧化化妆品生产废水中各种有毒和难降解有机物，提高废水可生化性。（2）微电解。微电解法又称内电解法、铁屑过滤法，是利用金属腐蚀原理，以Fe、C形成原电池对废水进行处理的工艺。经该法处理废水，不仅有机污染物可以得到大幅的下降，而且可生化性可相应提高。在微电解池中投加硫酸将pH值调至6左右(在微酸性环境中微电解反应迅速)，再向池中投加铁屑、活性炭，采用空气搅拌，废水中形成了无数个微小的原电池，产生微电解反应、静电吸附、化学调整等过程。反应产物具有较高的化学活性，在偏酸陛条件下使废水中许多组分发生氧化还原反应，反应中产生的Fe2+具有絮凝作用，在加碱及氧气存在情况下生成Fe(OH)2和Fe(0H)3。胶体絮凝剂，可吸附污水中的悬浮物，形成不溶物质沉淀出来。（3）电混凝和Ti02光催化组合法。电混凝法主要是通过电解金属阳极，使之以金属离子的形式溶解在待处理的废水中，进而形成高分子多核羟基络合物与氢氧化物以去除废水中的污染物。电混凝装置结构简单，操作方便，去除效果更好且剩余污泥量少。2.3生物法生物处理具有经济可行、无二次污染等特点：通过利用微生物的生命降解过程将废水中的可溶性有机物及部分不溶性的有机物有效去除，使水得到净化。2.3.1厌氧生物处理（1）水解酸化预处理。水解酸化预处理将厌氧消化控制在水解(酸化)阶段，使复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体并被细菌利用。它能显著改善废水可生化性，提高后续好氧生化处理去除(或转化)有机物的效率，从而减轻后续生物处理负荷。此外，水解能去除大部分LAS，避免废水产生泡沫嘲。（2）序批式厌氧反应器(ASBR)。对于化妆品生产废水来说，ASBR可将大部分不溶性有机物降解为可溶性物质，并可起到一定的破乳作用，显著改善废水可生化性，使后续好氧生化处理去除(或转化)有机物的效率提高，从而也可减轻后续生物处理负荷，提高生化处理工艺的出水水质，同时可去除大量COD。（3）上流式厌氧污泥床反应器(UASB)。UASB特别适用于诸如化妆品生产废水这样的高中浓度有机废水的处理。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。2.3.2好氧生物处理（1）序批式好氧反应器(SBR)。化妆品生产废水多为间歇排放，其水量及水质波动较大，采用间歇运行的废水生物处理工艺(如SBR法)是可行的。（2）生物接触氧化。接触氧化池具有容积负荷高、生物活性强、运行稳定、挂膜容易、占地面积小、投资低等特点㈣。生物接触氧化池中装设有填料，底部安装微孔曝气器，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。3.化妆品生产废水处理工艺3.1工艺流程：化妆平废水的主要特点是COD，BOD，SS，LAS等浓度高、水小量小，且间歇排放，水质波动大.本着从经济效益、环境效益和社会效益相结合的观点出发，选择混凝沉淀+ASB+SBR的组合工艺技术.其工艺流程如图1所示。图1废水处理工艺流程3.2格栅：格栅是用来去除废水中比较粗大的悬浮物，保证后续处理设备能正常运行。3.3调节池：主要作用是调节废水的PH值，保证后面的生化反应顺利进行。3.4加药装置：向废水投加混凝剂。3.5混凝沉淀池：混凝沉淀阶段主要去除大量的SS(悬浮性固体物)和LAS(表面活性剂)及部分有机物。调节池出水加入混凝剂后，作为高分子化合物的混凝剂具有强烈的吸附架桥作用，使水中的胶粒杂质被吸附粘结，再通过“凝聚”和“絮凝”而形成较大颗粒的絮凝体(矾花)，当其通过泥渣悬浮层时，颗粒与颗粒的碰撞机会增大，使之形成大颗粒的矾花，从而易于沉淀。这些矾花通过斜管沉淀后形成泥渣从排泥管排掉，从而使污水得以澄清.3.6ASBR池：ASBR池(AnaerohicSequencingBatchReactor)是序批式厌氧反应器。一个完整的操作由四个阶段组成：①进水搅拌；②沉淀期；③排水期；①闲置期。它具有以下特点：①可以保持大量厌氧活性污泥，并保持足够长的污泥龄；②由于内设搅拌设备，可以满足废水和污泥充分混合和接触，从而大大提高厌氧微生物的降解作用速率；③与升流式厌氧污泥层反应器(UASB)相比可以省掉复杂的三相分离器和布水系统；④可以有效进行泥水分离，不会发生跑泥现象；⑤不需设置调节池和沉淀池；⑥适合间歇排放的废水处理混凝沉淀池出水进入厌氧池(ASBR池)，废水中的有机物在厌氧微生物作用下发生酸化水解，使得难生化降解的大分子有机物在常温下经厌氧菌胞外酶的作用，水解酸化为小分子.该厌氧工艺可将大部分不溶性有机物降解为可溶性物质，并可起到一定的破乳作用，显著改善废水可生化性，使后续好氧生化处理去除(或转化)有机物的效率提高，从而也可减轻后续生物处理负荷，提高生化处理工艺的出水水质，同时去除大量的COD。3.7SBR池：SBR(AerohicSequencingBatchReactor)是序批式好氧反应器。一个完整的操作由五个阶段组成：①进水期；②曝气期；③沉淀期；①排水排泥期；⑤闲置期.工艺的特点：①无需调节池和二沉池；②无需污泥回流；③污泥容积指数(SVl)较低，污泥易于沉淀，不产生污泥膨胀；④适合间歇排放的废水的处理；⑤操作方便(易于实现全自动运行)，运行稳定，处理效果好。经厌氧处理后的废水进入好氧池(SBR)在好氧微生物作用下，小分子有机物被降解成水、二氧化碳和无机盐，使废水中有机物得到进一步去除经生物降解后的废水经过沉淀处理后达到泥水分离效果，上清液可直接排放由于绝大部分有机物通过ASBh被除去。3.8污泥浓缩池：混凝沉淀池和ASBR池中产生的活性污泥在这里进行浓缩处处利。3.9压滤机：活性污泥在这里被压成泥饼。池中产生的滤液会被送去调节池再处利。4未来的发展化妆品生产废水因浓度高，可生化性差，属于较难处理的工业废水。其处理技术的选择应根据其废水自身的特点和工程的实际情况，本着从经济效益、环境效益、社会效益相结合的观点出发，结合多种处理方法，采用多级处理模式并进行优化。此外，仅有化妆品生产废水的末端处理是不够的，应提倡清洁生产和废水回用，实现防治结合。