化妆品废水是在化妆品生产及相关活动中产生的废水。
其来源主要有以下几方面:一是生产过程中,设备清洗、产品制造及容器清洗会产生大量废水,含有残留原料、中间产物和污垢等;二是地面冲洗水,包含设备泄漏物、产品洒落物及人员活动带来的污染物;三是实验室废水,来自化学试剂使用、样品处理和仪器清洗,成分复杂且浓度高;四是冷却水,在循环使用中受污染,虽污染物含量低但水量较大。
化妆品废水具有以下显著特点:
①成分极为复杂。化妆品生产中用到多种原料和添加剂,像表面活性剂、油脂、香料、色素、防腐剂等,这些物质随废水排出,同时生产过程中的化学反应还会产生新化合物,使得废水成分丰富多样。
②浓度较高。一方面,有机物浓度高,包含表面活性剂、油脂、蛋白质等,导致化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)居高不下。另一方面,悬浮物浓度也高,如颜料、粉末等大量存在。
③可生化性较差。含有难降解有机物,如香料、防腐剂等,其结构复杂,微生物难以降解。④可能存在对微生物有毒性的物质,如重金属离子、有机溶剂等,抑制微生物生长代谢,进一步降低可生化性。
⑤含有大量表面活性剂,以阴离子表面活性剂为主,如十二烷基苯磺酸钠等,会在水中产生泡沫,影响处理设备运行,还会与微生物竞争营养物质,影响生物处理效果。
化妆品废水处理工艺进主要包括预处理、生化处理和深度处理三个阶段,通过它们的共同作用下,实现废水的达标排放。
一、预处理
化妆品废水中可能含有油脂类物质,如矿物油、植物油等。这些油脂会对后续处理工艺产生不良影响,如堵塞管道、降低生化处理效率等。因此,在预处理阶段需要进行除油处理。
常用的除油方法有隔油池和气浮法。隔油池是利用油与水的密度差异,使油浮在水面上,然后通过撇油器将油去除。气浮法是利用微小气泡将油粒带到水面上,然后通过刮渣机将油去除。
化妆品废水的 pH 值可能会有较大的波动,这会影响后续处理工艺的效果。因此,在预处理阶段需要对废水的 pH 值进行调节,使其达到适宜生化处理的范围(一般为 6-9)。
常用的 pH 调节方法有投加酸或碱。例如,当废水的 pH 值过高时,可以投加硫酸、盐酸等酸性物质进行调节;当废水的 pH 值过低时,可以投加氢氧化钠、石灰等碱性物质进行调节。
二、生化处理
厌氧生物处理,利用厌氧微生物的代谢作用,将废水中的有机物转化为甲烷、二氧化碳等物质,降低废水的有机物含量。
类型:常见的厌氧生物处理方法有上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧滤池(AF)、厌氧接触法等。其中,UASB 具有处理效率高、容积负荷大、占地面积小等优点,是目前应用较为广泛的厌氧生物处理方法。
好氧生物处理,利用好氧微生物的代谢作用,将废水中的有机物进一步分解为二氧化碳和水等无害物质。
类型:
活性污泥法:通过曝气使废水中的好氧微生物与有机物充分接触,从而实现有机物的降解。活性污泥法具有处理效率高、适应性强等优点,但也存在污泥膨胀、污泥流失等问题。
生物膜法:利用微生物在填料表面形成的生物膜来降解废水中的有机物。生物膜法具有耐冲击负荷、不易发生污泥膨胀等优点,但也存在填料堵塞、生物膜脱落等问题。
三、深度处理
高级氧化技术,对于一些难降解的有机物,常规的生化处理方法可能无法有效去除。此时,可以采用高级氧化技术进行深度处理。高级氧化技术是通过产生具有强氧化能力的羟基自由基(・OH),将废水中的有机物氧化分解为二氧化碳和水等无害物质。
总之,化妆品废水处理工艺需要根据废水的水质特点、处理要求、场地条件、投资和运行成本等因素进行综合考虑,选择合适的处理工艺组合,以确保废水处理效果稳定达标。
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