在日常生活中,沐浴露、洗衣液、洗发水、化妆品等日用化工产品无处不在。然而,这些产品丰富生活的同时,其生产过程产生的工业废水 —— 日用化工废水,正成为环境保护的一大挑战。这类废水来源广泛、成分复杂,处理难度较大,需要科学合理的处理方案。
一、日用化工废水的特性与处理难点日用化工废水主要源于生产设备清洗环节。由于日化企业产品种类繁多,往往一套设备需交替生产多种产品,这就导致设备清洗频繁,废水产生量大幅增加。以某综合性日化企业为例,其生产涵盖洗发水、沐浴露和护肤品等多个品类,每日设备清洗产生的废水可达数百吨。而且,废水中包含有机物、表面活性剂、油脂等多种污染物,使得废水成分极为复杂。
日用化工废水呈现出有机物含量高、成分复杂、可生化性差的显著特点。一般来说,这类废水的化学需氧量(COD)较高,部分企业进水 COD 浓度甚至超过 4000mg/L。其中,不仅含有香精、甘油等常见有机物,还存在阴离子表面活性剂、增稠剂等复杂成分。这些物质结构稳定,难以被微生物分解利用,导致废水的生化需氧量与化学需氧量比值(B/C)较低,可生化性差,给处理工作带来巨大困难。
二、日用化工废水处理的核心工艺目前,处理日用化工废水普遍采用 “物化 + 生化” 的组合处理方式,具体可分为预处理系统、生化处理系统和深度处理系统三个阶段,各阶段协同作用,实现废水净化达标。
(一)预处理系统:污染物初步分离
预处理系统由调节池、反应池和气浮池等设备组成,是废水处理的首要环节。废水首先进入调节池,通过调节池的均质均量作用,平衡废水的水量和水质波动,为后续处理创造稳定条件。
随后,经 pH 调节后的废水进入混凝池。在混凝池中,向废水中投加聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)。PAC 作为无机混凝剂,在水中水解生成多核络合物,通过压缩双电层、吸附电中和等作用,使废水中的胶体颗粒脱稳;PAM 作为有机高分子絮凝剂,其长链分子通过吸附架桥作用,将脱稳后的颗粒连接成大的絮体。充分反应后,废水进入气浮系统。
气浮系统通过释放微小气泡,使气泡附着在絮体上,利用浮力将絮体带至水面,从而实现污染物的分离去除。虽然该阶段对有机物的去除量有限,但能有效去除大部分 LAS(阴离子表面活性剂)及悬浮物,降低后续处理负荷。
(二)生化处理系统:微生物降解污染物
生化处理系统是日用化工废水处理的核心,通常采用厌氧生物处理和好氧生物处理相结合的方式。鉴于日用化工废水可生化性差的特点,厌氧生物处理显得尤为重要。
在厌氧处理工艺选择上,企业会根据自身实际情况进行决策。部分企业采用水解酸化工艺,该工艺利用兼性菌的作用,将大分子有机物分解为小分子有机酸、醇类等物质,提高废水的可生化性。例如,某企业采用水解酸化工艺处理废水,经过该阶段处理后,废水的 B/C 值从 0.2 提升至 0.35,为后续好氧处理创造了有利条件。还有企业选择 UASB(上流式厌氧污泥床)反应器,废水从反应器底部进入,与颗粒污泥充分接触,在厌氧微生物的作用下,有机物被分解为甲烷、二氧化碳等,实现高效降解。
好氧生物处理阶段,多数企业采用多级接触氧化法。该工艺在反应器内设置弹性填料,为微生物提供附着生长的载体。通过微孔曝气,为微生物提供充足的氧气,微生物在填料表面形成生物膜。废水流经生物膜时,其中的有机物、氨氮等污染物被微生物摄取利用,分解转化为无害物质。在缺氧池中,日用化工废水与回流污泥充分混匀,同时好氧池的硝化液回流至此,在反硝化菌的作用下进行反硝化脱氮。好氧池脱落的生物膜和污泥在二沉池沉淀后,部分回流至 A 池(缺氧池),维持系统的微生物平衡,确保处理效果稳定。
(三)深度处理系统:确保水质达标
经过预处理和生化处理后,废水中仍可能残留少量难降解有机物、色度等污染物,需要通过深度处理进一步净化。深度处理可采用活性炭吸附、高级氧化等工艺。活性炭具有巨大的比表面积和丰富的孔隙结构,能够吸附废水中残留的有机物和色素,降低出水 COD 和色度。高级氧化技术,如臭氧氧化、芬顿氧化等,利用强氧化性物质产生的自由基,将难降解有机物彻底分解为二氧化碳和水,确保出水水质达到排放标准。
三、日用化工废水处理方案的优化与选择不同企业的日用化工废水在水质、水量等方面存在差异,因此需要根据实际情况优化处理方案。在厌氧工艺选择上,要综合考虑废水的有机物浓度、可生化性等因素;好氧处理工艺则需根据处理规模和出水要求进行合理配置。同时,在处理过程中,应注重各工艺环节的协同配合,通过精细化运行管理,提高处理效率,降低处理成本。
日用化工废水处理是一项系统工程,“物化 + 生化” 的组合处理工艺为解决这类废水问题提供了有效途径。通过预处理去除悬浮物和部分污染物,生化处理降解有机物和氮磷等营养物质,深度处理进一步净化水质,能够实现日用化工废水的稳定达标排放,为环境保护和可持续发展提供有力保障。
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