隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，配戴假發(fā)已經(jīng)逐漸成為一種時尚。我國是世界上最大的假發(fā)生產(chǎn)地，但是也帶來了很多的環(huán)境污染問題。
假發(fā)在生產(chǎn)過程中排放大量超標有機廢水。為實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，漯河某發(fā)制品有限公司投資建設(shè)了100 t/d的假發(fā)生產(chǎn)廢水處理工程。
某發(fā)制品有限公司位于漯河市某鎮(zhèn)，其出水經(jīng)管網(wǎng)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?shù)丨h(huán)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(fā)廢水水質(zhì)和排放標準
1. 1 假發(fā)的生產(chǎn)工藝
假發(fā)的生產(chǎn)工藝比較簡單:
人發(fā)→酸洗→染發(fā)→漂洗→烘干→定型→機制。
生產(chǎn)廢水主要來自酸洗、染發(fā)、洗發(fā)三道工序。對原料進行前處理時，去除毛發(fā)磷片、污物時產(chǎn)生含酸廢水; 中和工段產(chǎn)生含氨廢水; 脫色、染色產(chǎn)生高色度廢水等。在后處理時，洗發(fā)及定型工段也有廢水產(chǎn)生。
1. 2 廢水水質(zhì)
酸洗廢水: pH=5，主要污染物是油脂、懸浮物;染發(fā)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(yè)排放廢水水質(zhì)見表1。
1. 3 出水水質(zhì)要求
根據(jù)環(huán)保要求，項目實施后污水處理出水參考《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A 標準。外排水質(zhì)標準見表2。
2 污水處理工藝的選擇
2. 1 國內(nèi)一般假發(fā)生產(chǎn)廢水處理工藝
國內(nèi)假發(fā)生產(chǎn)工藝基本相同，假發(fā)生產(chǎn)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(xù)生物處理階段的穩(wěn)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(zhì)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(zhì)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(yè)選用物化+ 接觸氧化法的處理工藝。
2. 2 假發(fā)生產(chǎn)廢水處理工藝的選擇
漯河某發(fā)制品有限公司出水經(jīng)管網(wǎng)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?shù)丨h(huán)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(fā)企業(yè)的廢水標準(一般是COD≤100 mg/L，NH3-N≤5 mg/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(fā)制品是以人體的毛發(fā)為原料，通過酸洗、水洗、脫色、染色和整洗等工藝制成，由此產(chǎn)生的假發(fā)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)H2 SO4，故原水的酸性較大(pH 值最低達3. 0)。另外由于在生產(chǎn)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(fā)在加工過程中會脫落發(fā)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(zhì)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(zhì)，膠體物質(zhì)絮凝在一起，不利于微生物對其進行生物降解，實驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過微電解以后膠體物質(zhì)能夠脫穩(wěn)，由大分子變成小分子的物質(zhì)，易于進行生物降解。
微電解是采用一體化微電解凈水器設(shè)備，以工業(yè)廢鐵屑為填料，通過氧化還原反應(yīng)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(xù)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(chǎn)生一個電場，使帶電荷的污染物發(fā)生電沉積; 反應(yīng)過程中產(chǎn)生的自由基(H#、OH#)和Fe2 + 不僅能與廢水中的污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，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(diào)節(jié)到9. 0 左右時，F(xiàn)e2 + 便形成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵同污染物一起被分離。經(jīng)微電解系統(tǒng)處理后，出水的COD 降至660 mg/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(diào)節(jié)。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(wěn)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(xù)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(tǒng)之前采用水解酸化工藝進行處理，可以有效提高后續(xù)好氧處理系統(tǒng)的處理效果。
在池內(nèi)缺氧條件下，被截留下來的有機物在大量水解-產(chǎn)酸菌作用下，將不溶性有機物水解為溶解性物質(zhì)，將大分子、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)(如有機酸類); 同時剩余污泥菌體外多糖粘質(zhì)層發(fā)生水解，使細胞壁打開，使污泥液態(tài)化，重新回到污水處理系統(tǒng)中被好氧菌代謝，達到剩余污泥減容化的目的。經(jīng)過水解后的污水可生化性進一步提高，并通過清水區(qū)而排出池外并進入后續(xù)的好氧系統(tǒng)進一步處理。
該企業(yè)生產(chǎn)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(shè)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(jīng)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(wěn)定、降解，最終轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳和生物細胞等物質(zhì)，污水得到凈化。
根據(jù)以上水質(zhì)、水量分析，綜合其廢水水質(zhì)特征，經(jīng)多方論證，決定采用以下處理工藝。廢水經(jīng)格柵進入預曝氣調(diào)節(jié)池使水質(zhì)混合均勻并在調(diào)節(jié)池內(nèi)對pH 進行調(diào)節(jié)，然后經(jīng)泵提升進入微電解反應(yīng)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?yún)捬跛夥磻?yīng)器，在池內(nèi)使廢水中難降解的大分子有機物變?yōu)橐捉到獾男》肿�。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(xiàn)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(jīng)濃縮后泵入板框壓濾機脫水后外運處置，濾液回流至調(diào)節(jié)池重新進入污水處理系統(tǒng)，見圖1。
3 主要構(gòu)(建)筑物設(shè)計一覽表
假發(fā)污水處理系統(tǒng)主要構(gòu)(建)筑物設(shè)計見表3。
4 主要問題及的解決辦法
由于原水中含有發(fā)膠、油脂、膠蛋白等易結(jié)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(diào)試運行過程中，采取了縮短反沖洗周期、增加反沖洗次數(shù)、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(xiàn)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(wěn)定運行、保證處理效果的角度出發(fā)，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(tǒng)經(jīng)三個月的調(diào)試，達到設(shè)計指標。系統(tǒng)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(huán)境及社會效益分析
污水處理廠的建設(shè)是改善生態(tài)環(huán)境，保障人民身體健康，造福社會的環(huán)境保護工程，工程效益主要就是環(huán)境效益。
我國保護環(huán)境已成為我國一項基本國策，受到全社會的關(guān)注和重視。污水處理工程是保護環(huán)境的重要措施之一，對促進國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、改善當?shù)赝顿Y環(huán)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(zhì)起到積極的作用，保證了當?shù)乜刂茩z測斷面水質(zhì)的穩(wěn)定達標。
7 結(jié)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(fā)明膠生產(chǎn)廢水，具有處理效果好、耐沖擊負荷強、運行穩(wěn)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。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
(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(xù)生化處理創(chuàng)造了良好的條件。
(4)調(diào)節(jié)池的停留時間較長，成功地解決了原水水質(zhì)和水量波動大的問題，有效地減小了對處理系統(tǒng)的沖擊，保證了處理效果。
