隨著居民生活水平的不斷提高，化妝品在人們日常生活中越來越重要。我國是化妝品消費大國，2025年預計規模將達到5000億元。如何有效處理化妝品生產過程中產生的廢水至關重要。通過“混凝+氣浮+接觸氧化固定床+移動床生物膜反應器(MBBR)+混凝+氣浮+多介質過濾器”的組合工藝在化妝品廢水實際工程案例中的應用，為化妝品廢水處理提供借鑒意見。
1、工程概況
某公司在其生產過程中產生的化妝品廢水，主要污染物為COD、BOD5、SS等，COD進水濃度高達2500mg/L、BOD5濃度高達1000mg/L、SS濃度高達800mg/L、油分濃度高達140mg/L。根據設計任務要求，本工程設計處理量為300m3/d。本工程處理水納管要求為：PH=6-9、COD<80mg/L、BOD5<20mg/L、SS<60mg/L。
2、廢水處理工藝
2.1 廢水處理工藝
考慮到廢水中的主要污染物為COD、BOD5、SS等。本工程采用“混凝+氣浮+接觸氧化固定床+移動床生物膜反應器(MBBR)+混凝+氣浮+多介質過濾器”的組合處理工藝。
2.2 主要設備設計參數
2.2.1 預處理系統
預處理工藝采用混凝+氣浮法。主要包括廢水調整槽、反應槽、凝集槽、浮上分離槽、中繼槽等。各單元的設計參數詳見表1。
2.2.2 生物處理系統
生物處理系統采用生物接觸氧化工藝、移動床生物膜反應器工藝。生物槽A/B，材質為RC/FRPL，有效容積200m2，槽內置固定床填料形成生化接觸氧化固定床。生物槽C，材質為RC/FRPL，有效容積220m³，槽內置懸浮填料形成移動床生物膜反應器(MBBR)。該組合系統兼有活性污泥法與生物膜法的特點，具有容積負荷高、占地小、不需要回流、不產生污泥膨脹等優點。MBBR工藝無需對填料進行反沖洗，減少了水頭和運行的復雜性。
2.2.3 后處理系統
后處理工藝采用混凝+氣浮法。主要包括NO.2反應槽、NO.2凝集槽、NO.2浮上分離槽、NO.2中繼槽等。塔槽、泵浦、攪拌機、儀表等的設計選型參數同預處理系統。
2.2.4 深度處理系統
深度處理系統采用多介質過濾器。
多介質過濾器，材質為CS/RL，2000xSH1950mm。
處理水槽，材質為RC/FRPL，有效容積120m。設置處理水泵2臺，材質為FC，設計參數為30m3/h×25m×11kW。液位計1式采用五點控制。設置反洗泵1臺，材質為FC，設計參數為120m2/h×20m×15kW。通過反洗泵定期反洗來保證多介質過濾器的過濾品質，當多介質過濾器產水量下降或進出壓差過大時，需進行強制反洗來恢復多介質過濾器的過濾能力。
2.2.5 污泥處理系統
污泥處理系統采用帶式壓濾機進行脫水處理。主要包括污泥中繼槽、污泥槽、帶式脫水機等。
污泥中繼槽，材質為PE，有效容積1m³。設置污泥移送泵2臺，材質為AL/WF，設計參數為379L/min。設置污泥中繼槽攪拌機1臺，材質為CS/RL，設計參數為290rpm×0.4kW。
設置液位計1式，采用五點控制。
污泥槽，材質為RC/WP，有效容積75m。設置污泥供給泵2臺，材質為AL/WF，設計參數為379L/min。污泥槽采用空氣攪拌方式防止污泥沉積。設置液位計1式，采用五點控制。
帶式脫水機，型號為QTA-1500，D=1500，SUS304。在處理水槽設置濾布沖洗泵2臺，材質為FC，設計參數為12m³/h×50m×5.5kW。脫水后的泥餅外運處理，濾液重力流至脫離排水井后通過脫離水泵送至廢水調整槽進行再處理。
3、運行效果分析
3.1 運行問題點
(1)泡沫溢出
a.現象描述：生物槽發生泡沫溢出事件，在隨后的2天里，又發生浮上槽泡沫過多并且無法流向污泥中繼槽的現象。消泡系統也不能正常運行解決此問題。
b.現場調查：①生物槽消泡劑管路正常，無堵塞。②客戶近期增大負荷，原水COD大幅升高，且水中表面活性劑較多。③客戶近期關閉蒸汽加熱系統。④排水處理系統未連續運行，夜間系統不運行。⑤消泡劑加藥泵與1中繼泵聯動，因系統夜間停止運行，導致消泡劑加藥泵夜間不工作。
c.原因分析：①生物系統負荷突然增加，且停止蒸汽加熱系統。導致生物處理效果降低。②原水表面活性劑較多。③系統未連續運行；消泡劑加藥泵與1中繼泵聯動，因系統夜間停止運行，導致消泡劑加藥泵夜間不工作。
d.采取對策：①1中繼槽恢復蒸汽加熱系統。②調整消泡劑投加量。③調整運行方式。
(2)加壓浮上槽刮渣機刮板不轉動
a.原因分析
NO.2加壓浮上槽刮渣機減速機電機軸承鍵銷槽磨損壞，電機轉動，刮渣機不動。
b.選型校核
刮渣機基礎數據：減速機型號BLD141A-87×59-0.55；額定電流1.5A(380V)；功率0.55kW。
電流校核：因為NO.2浮上分離槽刮渣機運行電流為0.91A<額度電流1.5A，所以浮上分離槽刮渣機運轉正常，未超負荷運行。
功率校核：因為輸入轉速ni=1500r/min；傳動比i=87×59=5133；輸出轉速n2=n1/i=1500/5133=0.29r/min；輸出轉矩T，取最大值2500N.m；負載系數K=1.2；輸出功率P=KT×n2/9550=1.2×2500×0.29/9550=0.09kw；輸出功率P=0.09kW<0.55kW。所以減速機功率滿足要求。
結論：浮上分離槽刮渣機滿足運行要求。
c.采取對策
①加強日常維護管理
加強設備的維護管理，定期添加潤滑油等。
②更改加壓浮上槽刮渣機運轉方式
加壓浮上槽刮渣機運轉方式為長時開，為更好地維護和保養設備，建議將加壓浮上槽刮渣機運轉方式更改為與加壓浮上槽聯動。
③更換零部件
更換NO.2加壓浮上槽刮渣機電機軸，更換減速機軸承。
3.2 運行效果分析
系統調試完成后，處理水水質滿足納管要求。其中：處理水COD維持在50mg/L以下(滿足COD<80mg/L的要求)，BOD5維持在12mg/L以下(滿足BOD5<20mg/L的要求)，SS維持在10mg/L以下(滿足SS<60mg/L的要求)，PH滿足6-9的要求。處理水油分(n-Hex)<5mg/L、TN<5mg/L、TP<0.5mg/L。COD、BOD5、SS去除率均達97%以上，COD、BOD5、SS的水質變化見圖1、圖2。
4、結論
采用“混凝+氣浮+接觸氧化固定床+移動床生物膜反應器(MBBR)+混凝+氣浮+多介質過濾器”的組合工藝進行化妝品廢水處理，處理水各項水質均滿足設計要求。
