日用化工行业在丰富人们生活的同时,其生产废水也带来棘手处理难题。本文通过三个典型案例,深入剖析此类废水特性及处理技术要点。
一、日用化工废水特性日用化工废水源于洗涤剂、化妆品等生产流程,特性显著:
阴离子表面活性剂(LAS)含量高:LAS 浓度通常在 50 - 300mg/L,因其广泛用于日化产品,且自然降解困难,会干扰水体生态,降低水的表面张力,阻碍水生生物呼吸与营养摄取。
COD 值波动大:受生产原料多样、工艺复杂影响,COD 从几千 mg/L 到上万 mg/L 不等。不同日化产品生产残留的各类原料,如油脂、表面活性剂等,致使废水 COD 极不稳定。
可生化性差异大:以 B/C 比衡量,日用化工废水 B/C 比在 0.2 - 0.5 间。像含复杂香料、色素的废水,分子结构稳定,微生物难以分解,可生化性差,需特殊技术提升可生化性。
难降解物质多:废水中油脂、香料、色素等物质,不仅增加处理难度,还可能抑制后续处理微生物活性。例如油脂形成油膜阻碍水体溶氧,影响微生物呼吸。
二、典型案例处理工艺案例一:广州化妆品废水处理项目
处理规模 100m³/d,废水高 COD(11000mg/L)、低可生化性,且含硅油、香精等特殊成分。采用 “混凝气浮 + 水解酸化 + 生物接触氧化” 工艺。混凝阶段投加 PAC(300 - 500mg/L)和 PAM(1 - 2mg/L),通过压缩双电层、吸附架桥,去除 80% 以上 LAS 和 40% COD。水解酸化池 HRT 设为 12h,水解酸化菌将大分子有机物分解为小分子,B/C 比从 0.3 提至 0.5。后续三级接触氧化池用组合填料,维持污泥浓度 4000 - 6000mg/L,最终出水 COD < 60mg/L 达标。
案例二:广州日化产品废水处理项目
处理规模 40m³/d,水质水量波动大,COD 在 2000 - 8000mg/L,含染发剂等特殊成分。创新增设调节池(HRT = 24h)均衡水质。采用 “微电解 + 混凝沉淀” 强化预处理,铁碳微电解在 pH = 3 - 4 时,借原电池效应提高废水可生化性,B/C 比达 0.45。后续 MBBR 工艺,40% 填充率的填料增强系统抗冲击负荷能力,保障处理效果稳定。
案例三:佛山洗护产品废水改造项目
处理规模 120m³/d,改造前生化系统泡沫严重(LAS > 50mg/L),污泥膨胀、沉降差。改造方案在原工艺前增气浮单元,部分回流加压溶气气浮(回流比 30%),LAS 去除率超 85%。将传统活性污泥法换为 MBR 工艺,精确控制膜通量 15 - 20L/(m²・h),解决污泥膨胀,使出水 COD 稳定在 50mg/L 以下达标。
1. 混凝沉淀机理
主要靠 PAC 水解的多核羟基络合物作用:
压缩双电层:高价阳离子进入胶体颗粒扩散层,降低 ζ 电位,减弱颗粒间排斥力,促使聚集。
吸附电中和:多核羟基络合物吸附并中和胶体颗粒表面电荷,破坏胶体稳定性,加速凝聚。
吸附架桥:PAM 长链分子吸附多个胶体颗粒,连接形成大絮体,加快沉淀。
网捕卷扫:絮体沉降时夹带微小颗粒,实现污染物去除。
2. 水解酸化作用
缺氧(DO < 0.5mg/L)时,水解菌分泌胞外酶分解有机物:
大分子分解:如将长链 LAS 分子切断为小分子脂肪酸,降低分子量。
难降解转化:把复杂香料、色素等难降解物质转化为微生物易利用形式。
提升可生化性:一般可使 B/C 比提升 0.2 - 0.3,利于后续生物处理。
3. 生物接触氧化特点
填料比表面积大:500 - 1000m²/m³,为微生物提供充足附着空间,生物量达 10 - 20g/L,增加微生物与废水接触面积,提高处理效率。
食物链长,污泥产率低:微生物种类丰富形成长食物链,能充分利用有机物能量,污泥产率仅 0.2 - 0.3kgSS/kgCOD。
抗冲击负荷强:大量微生物及丰富种类使系统能适应水质水量波动,保证处理效果稳定。
四、工艺比较与选择高浓度废水(COD > 10000mg/L):宜用 “微电解 + 水解酸化” 强化预处理。微电解破有机物化学键,水解酸化进一步转化小分子,降低有机物浓度与复杂性,提升可生化性,为生化处理奠基。
水质波动大:设 HRT≥24h 调节池均衡水质,选 MBBR 等抗冲击工艺。调节池缓冲水质水量变化,MBBR 悬浮填料随水质水量调整微生物生长代谢,增强系统适应性。
LAS 含量高:优先用气浮预处理,控制进水 LAS < 30mg/L。气浮借气泡带 LAS 等污染物至水面去除,减少其对生化系统微生物的抑制。
五、运行管理要点混凝剂投加量:通过烧杯试验依水质和处理要求精确确定,避免过量增加污泥量与处理成本,影响后续处理。
水解酸化池条件:pH 控制在 6.5 - 7.5,温度 25 - 35℃,此条件下水解菌活性高,分解有机物效率高。
生物接触氧化池监测:维持溶解氧 2 - 4mg/L,定期观察生物膜厚度、颜色、质地等,依此及时调整运行参数,保障系统稳定。
特殊成分废水处理:含特殊成分如染发剂废水,先做可生化性试验,依结果优化处理工艺,确保处理效果。
日用化工废水处理需依产品类型与水质特征,合理选工艺组合。优化预处理除污染物、提可生化性;强化生化处理降解有机物;把控深度处理确保达标。企业建设处理设施时,应充分水质分析与小试,依结果设计针对性工艺,实现有效处理与达标排放,推动行业可持续发展。未来随环保要求提升,还需研发应用高级氧化、智能控制等新技术,提升处理效率与效果。