表面活性剂废水的处理方法及装置

本发明涉及水处理及资源再生利用技术领域，具体涉及一种表面活性剂废水组合处理工艺及装置。

背景技术：

随着我国第三产业的发展，尤其是酒店、餐饮、文化娱乐等服务业，其中连锁酒店以高达30％左右的速度扩张，从而催生了对酒店宾馆中床单、被套、浴巾、桌布等(简称布草)的洗涤服务的需求。同时我国洗涤化料的丰富和洗涤设备的自主研发促使纺织洗涤服务业得到快速发展，逐渐形成了不断完善的洗涤产业体系。但是目前我国大部分布草洗涤工厂达不到环保要求，在洗涤作业中仍采用高耗能、高污染的落后生产工艺和设备。洗涤作为高耗水作业，洗涤用水的回用技术均不成熟也未普及，行业的废水排放也不达标，必然会造成水资源的浪费，对空气、土壤、水环境造成污染及对人身健康造成危害。

布草洗涤的水洗工艺一般分为准备阶段(浸泡与预洗)、核心去污阶段(主洗与漂白)、漂洗阶段(过水)、后处理阶段(中和、柔软、增白)和脱水阶段五个步骤，图1。具体步骤如下：

1)预洗：将分拣好的布草放入冷水中浸湿并进行2到3分钟预洗，其间不添加化学品。织物和污垢被水润湿加之在水的冲击作用下，污垢与织物纤维间的结合力遭到破坏，新沾染的污垢、水溶性污垢如盐、糖等以及一些固体颗粒污垢如沙土、粉尘等可在此阶段部分或全部去除。该阶段为主洗阶段节省了洗涤剂用量，利于后续漂洗，提高了洗涤效果。但整个时间不宜过长，以防串色。

2)主洗：将完成预洗的衣物放入机械滚筒内，装载量控制在85％。放入适量的水并从机器加料口加入洗涤剂，启动加热洗涤开关，洗涤温度一般要达到70-80℃，之后保持低水位洗涤6-12分钟，既可完成主洗过程。该阶段可使大部分沾染的污垢与布草类织物脱离，随后溶解、乳化、分散或悬浮在洗涤液中；而小部分未脱离的污垢，则进入核心去污阶段第二过程漂白，通过氧漂粉或氯漂粉这两种氧化剂的强氧化作用使污垢分子破裂，达到脱色效果。

3)漂洗：布草经主洗后，一般先经过一个中高速脱水过程，完成脱水后进入漂洗，此时投水达到高水位，使织物纤维继续保持溶胀状态，同时用净水通过液筒内机械力将织物内的洗涤剂和悬浮污垢进一步扩散到水中。此过程需重复3到4次，每次水温逐步梯级下降。

4)后处理：织物经上述洗涤后，根据不同的用途可对其进行化学处理以达到人们对织物的最佳使用要求，包括中和、柔软、上浆等。中和：从加料口加入适量中和酸剂，水温保持在30-40℃，在中/低水位下洗涤3-5分钟。用以中和残存在织物内洗液中含有的碱类，氯类及钙类物质，恢复织物的色彩鲜艳度和柔软度，同时保护皮肤。柔软：从加料口加入适量柔软剂，水温保持在20℃，洗涤5分钟。用以使织物纤维和内部平滑达到良好的状态，达到柔软蓬松和抗静电效果。上浆：从加料口加入适量浆料，水位、时间、温度的要求与中和相同。浆料润湿渗入织物，在织物表面形成一层保护层面，用以使织物表面硬挺，防止纤维起毛，延长织物的使用寿命。

5)脱水：进行高速脱水，尽可能降低织物的含水率，加快织物的干燥速度。一般为4-8分钟，具体时间根据织物含水率和织物质料结构决定。

经过五道洗涤工序所排放的混合废水中，主要污染物为合成洗涤剂成分中的阴离子表面活性剂las，还包括合成洗涤剂成分中的三聚磷酸钠，大量短纤维，少量油污，少量细菌、大肠菌群、病毒等微生物。废水水温高，悬浮物含量高，外观浑浊，多偏碱性，ph值在8-11之间，对动物与人体存在一定毒性。

针对含有阴离子表面活性剂las的洗涤废水，国内外的学者探讨了一系列的处理技术，如：amirhosseinmahvi(2004)采用化学混凝去除洗涤剂废水中的阴离子表面活性剂，选用了石灰，明矾和氯化铁进行试验，发现使用氯化铁处理效果最好，cod去除率为89％、las去除率为80％；该法处理成本低，操作简单，但药剂需求量大且会产生大量污泥与废渣，处理不当易造成二次污染。崔建升等(2005)采用自制电化学反应器对阴离子表面活性剂废水进行电催化氧化处理，阴离子表面活性剂的去除率达96.02％；该法设备简单，处理效果好，但处理电耗受原水电导率影响大且能耗极高。滕美珍等(2001)采用泡沫分离法作为预处理工艺，cod去除率仅为37％，该法与厌氧-好氧工艺联合使用后，cod去除率提高到88.4％；该法能耗低，成本小，操作简单，但是一般只适用于低浓度las废水处理。cn104086041a公开了一种处理表面活性剂废水的处理系统：将表面活性剂废水首先排入曝气调节池中调节水质水量，接着进行混凝沉淀，之后依次通过水解池、一级氧化cbr池处理，经中间沉淀池沉淀后废水进一步进行芬顿氧化、二级氧化接触池处理；该方法一级氧化cbr池中的消泡装置对于泡沫较多的表面活性剂废水处理效果好，但是出水的cod和las值只是基本达标，并且处理单元过多，占地面积太大。cn108101264a公开了一种处理表面活性剂废水的处理系统：加入沉淀剂/絮凝剂/螯合剂对表面活性剂废水进行沉淀处理，之后根据具体场地和水质设置至少两级沉淀处理和两级反渗透处理。该法出水水质好，可用于回用，但是反渗透装置预处理要求高，初期投资较大。

技术实现要素：

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，针对现有技术难以适用于场地较小的中小洗涤企业并且处理后的水还能用于回用的情况，提供一种表面活性剂废水的处理方法及装置，结合所处理表面活性剂废水的特点，设计了一种主体技术路径为“水解酸化+生化法”，深度处理采用“mbr+活性炭吸附”的组合处理方法对表面活性剂废水进行处理，满足简单、高效、经济的处理要求。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种表面活性剂废水处理工艺，包括如下步骤：

a.将待处理洗涤废水通过排水管网重力排入集水井内，通过篮式过滤器和转鼓细格栅除污机去除待处理洗涤废水中大块的漂浮物、毛绒以及其他悬浮物，然后通过提升水泵将待处理洗涤废水输送至横流开式冷却塔，进行降温；

b.将经步骤a处理的待处理洗涤废水自流输送至综合调节池，调节污水的水量和均衡水质；

c.利用潜水排污泵，将经步骤b处理的废水连续提升至水解酸化池内，使废水流入生化池完成有机物的降解；废水在水解酸化池利用多种细菌的酸化水解作用，将大分子的有机物分解为易降解的小分子有机物，同时废水与好氧池回流的混合液混合，通过反硝化菌的作用进行废水脱氮；

d.经步骤c处理的废水流入mbr膜池内完成固液分离，至直至出水达到排放和工业水回用标准；达标的少部分出水直接外排，大部分出水由潜水排污泵提升至活性碳吸附罐进行吸附处理后，再自流入全地下式的清水池内贮存，通过多级不锈钢泵抽至屋顶回用水箱回用；

或者，优选经步骤c处理的废水流入mbr膜池内完成固液分离，至直至出水达到排放和工业水回用标准，出水直接全部外排；

e.经步骤d处理后mbr膜池所排的污泥的一部分经脱氧池脱氧后回流至水解酸化池，一部分排入污泥贮池，最后经过压滤处理后，进行外运。

优选地，在所述步骤a中，所述洗涤废水原水温度为70-80℃，通过冷却塔废水温度降低至不高于35℃，确保后续生化处理微生物得以存活。

优选地，在所述步骤b中，所述调节池分为2格，平时正常同时平行运行，清理检修时第一格区域使用，另一格区域停止作业进行检修维护；在池中安装潜水搅拌器和空气穿孔曝气管，使污水在该池内完全混合。

优选地，在所述步骤c中，所述水解酸化池内设有软性生物填料，在生化池内设有盘式微孔曝气器。

优选地，在所述步骤d中，所述mbr膜池分为2格，安装2组膜组件，平行运行，一组膜池需要化学清洗的时候，另外组膜池正常工作；膜池出水至少体积总量的20％外排，不超过体积总量的80％经活性碳吸附罐处理后进行回用。

优选地，在所述步骤e中，在所述脱氧池内安装潜水搅拌机，通过混合搅拌去除溶解氧。

一种表面活性剂废水的处理装置，实施本发明表面活性剂废水的处理方法。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.本发明将生产过程中的污水首先汇集在集水井内，依次通过篮式过滤器和转鼓细格栅除污机、横流开式冷却塔、综合调节池、水解酸化池、好氧池、mbr膜池，膜池出水即能达到外排标准；继续通过活性碳吸附罐，出水可达回用标准；

2.本发明工艺简单，每个步骤选用的均是现在应用十分成熟的技术，操作简便；整个处理系统处理单元少，占地面积小，适用于中小型洗涤企业；出水效果好可达回用标准，对于高耗水的洗涤行业可极大节约成本；

3.本发明针对表面活性剂废水，可以根据实际工程需求进行深度处理单元增减调整，如实际企业无需回用水，可省去活性炭吸附塔，膜池出水即可进行外排，实用性好。

附图说明

图1为现有的洗涤工艺流程图。

图2为本发明表面活性剂废水处理工艺图。

具体实施方式

以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：

实施例一：

在本实施例中，某布草洗涤公司清洗宾馆等单位的床单、毛巾等过程中产生的洗涤污水为待处理废水的目标，其表面活性剂废水产量为1500吨/日，进水cod为600mg/l，场地可利用的平面仅为(30+50)m×6m。采用的水解酸化+生化法+mbr+活性炭吸附处理组合工艺。参见图2，一种表面活性剂废水处理工艺，包括如下步骤：

a.将待处理洗涤废水通过排水管网重力排入集水井内，通过篮式过滤器和转鼓细格栅除污机去除待处理洗涤废水中大块的漂浮物、毛绒以及其他悬浮物，然后通过提升水泵将待处理洗涤废水输送至横流开式冷却塔，进行降温；

b.将经步骤a处理的待处理洗涤废水自流输送至综合调节池，调节污水的水量和均衡水质；

c.利用潜水排污泵，将经步骤b处理的废水连续提升至水解酸化池内，使废水流入生化池完成有机物的降解；废水在水解酸化池利用多种细菌的酸化水解作用，将大分子的有机物分解为易降解的小分子有机物，同时废水与好氧池回流的混合液混合，通过反硝化菌的作用进行废水脱氮；

d.经步骤c处理的废水流入mbr膜池内完成固液分离，至直至出水达到排放和工业水回用标准；达标的少部分出水直接外排，大部分出水由潜水排污泵提升至活性碳吸附罐进行吸附处理后，再自流入全地下式的清水池内贮存，通过多级不锈钢泵抽至屋顶回用水箱回用；

e.经步骤d处理后mbr膜池所排的污泥的一部分经脱氧池脱氧后回流至水解酸化池，一部分排入污泥贮池，最后经过压滤处理后，进行外运。

本实施例依在可利用的场地内建设完成一整套污水处理设施，回用水达到回用标准《洗衣回用水水质要求》db11/471-2007，codcr≤60mg/l。本实施例表面活性剂废水的处理方法，结合所处理表面活性剂废水的特点，采用技术路径为“水解酸化+生化法”，深度处理采用“mbr+活性炭吸附”的组合处理方法对表面活性剂废水进行处理，满足简单、高效、经济的处理要求。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，一种表面活性剂废水处理工艺，包括如下步骤：

a.本步骤与实施例一相同；

b.本步骤与实施例一相同；

c.本步骤与实施例一相同；

d.经步骤c处理的废水流入mbr膜池内完成固液分离，至直至出水达到排放和工业水回用标准，出水直接全部外排；

e.本步骤与实施例一相同。

本实施例根据企业废水处理全部外排不进行回用的要求，省去了活性炭吸附塔设备，成本低廉，出水达到《污水排入城市下水道水质标准》cj3082-1999，codcr≤150mg/l。本实施例表面活性剂废水的处理方法，结合所处理表面活性剂废水的特点，采用技术路径为“水解酸化+生化法”，深度处理采用“mbr+活性炭吸附”的组合处理方法对表面活性剂废水进行处理，满足简单、高效、经济的处理要求。

实施例三：

本实施例与上述实施例基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，在所述步骤a中，所述洗涤废水原水温度为70-80℃，通过冷却塔废水温度降低至不高于35℃，确保后续生化处理微生物得以存活。

在本实施例中，在所述步骤b中，所述调节池分为2格，平时正常同时平行运行，清理检修时第一格区域使用，另一格区域停止作业进行检修维护；在池中安装潜水搅拌器和空气穿孔曝气管，使污水在该池内完全混合。

在本实施例中，在所述步骤c中，所述水解酸化池内设有软性生物填料，在生化池内设有盘式微孔曝气器。

在本实施例中，在所述步骤d中，所述mbr膜池分为2格，安装2组膜组件，平行运行，一组膜池需要化学清洗的时候，另外组膜池正常工作；膜池出水至少体积总量的20％外排，不超过体积总量的80％经活性碳吸附罐处理后进行回用。

在本实施例中，在所述步骤e中，在所述脱氧池内安装潜水搅拌机，通过混合搅拌去除溶解氧。

本实施例将生产过程中的污水首先汇集在集水井内，依次通过篮式过滤器和转鼓细格栅除污机、横流开式冷却塔、综合调节池、水解酸化池、好氧池、mbr膜池，膜池出水即能达到外排标准；继续通过活性碳吸附罐，出水可达回用标准；本实施例工艺简单，每个步骤选用的均是现在应用十分成熟的技术，操作简便；整个处理系统处理单元少，占地面积小，适用于中小型洗涤企业；出水效果好可达回用标准，对于高耗水的洗涤行业可极大节约成本；本实施例针对表面活性剂废水，可以根据实际工程需求进行深度处理单元增减调整，如实际企业无需回用水，可省去活性炭吸附塔，膜池出水即可进行外排，实用性好。

综上所述，上述实施例表面活性剂废水组合处理工艺，处理废水的主体技术路径为水解酸化+生化法，深度处理采用mbr+活性炭吸附。该处理系统包括集水池、转鼓细格栅、冷却塔、调节池、水解酸化池、生化池、mbr膜池、活性炭吸附塔、清水池、脱氧池、污泥贮池。其中集水池、转鼓细格栅、冷却塔、调节池、水解酸化池、生化池、mbr膜池依次相连，之后膜池的出水进行外排或通过活性炭吸附塔，流入清水池中用于回用；膜池的污泥经过脱氧池之后一部分回流到水解酸化池，一部分排入污泥贮池进行压滤外运。上述实施例提供的表面活性剂废水组合处理工艺简单，占地面积小，对于cod去除率高，水质可达回用标准，进一步节省成本，非常适用于中小型布草洗涤企业处理表面活性剂废水，具备良好应用前景。

上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。