宋新偉 高玉蘭 沈冬梅 賈如升

(皖西學(xué)院建筑與土木工程學(xué)院，安徽 六安 237012)

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基于再生回用的水洗羽絨工業(yè)廢水處理設(shè)計(jì)★

宋新偉 高玉蘭 沈冬梅 賈如升

(皖西學(xué)院建筑與土木工程學(xué)院，安徽 六安 237012)

根據(jù)水洗羽絨工業(yè)廢水的特點(diǎn)，分析了清污分流及合流處理的再生回用技術(shù)路線，并結(jié)合工程實(shí)例，從調(diào)節(jié)池、撈毛機(jī)、氣浮、多級(jí)生物接觸氧化、沉淀、過(guò)濾等方面，闡述了廢水各處理單元的工藝要點(diǎn)，以滿(mǎn)足水洗羽絨廢水再生回用的要求。

水洗羽絨，工業(yè)廢水，再生回用，水質(zhì)

羽絨行業(yè)是鵝鴨養(yǎng)殖業(yè)的延伸產(chǎn)業(yè)，羽絨工業(yè)是我國(guó)特色涉農(nóng)產(chǎn)品工業(yè)，現(xiàn)我國(guó)為羽絨及其制品生產(chǎn)第一大國(guó)。但羽絨生產(chǎn)過(guò)程中，特別是羽絨原毛加工過(guò)程(水洗羽絨)中需要大量取水和排水[1]，羽絨工業(yè)廢水特別是水洗羽絨工業(yè)廢水的處理及回用對(duì)水環(huán)境保護(hù)具有重要意義。基于水洗羽絨工業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)及其廢水水質(zhì)特點(diǎn)，針對(duì)性設(shè)計(jì)廢水處理工藝可有效提高再生水的回用率，減少?gòu)U水排放量。

1 水洗羽絨廢水水量及水質(zhì)特點(diǎn)

羽絨生產(chǎn)過(guò)程中需要將原材料(原毛)進(jìn)行水洗，水洗過(guò)程中加入無(wú)磷羽毛洗滌劑、除臭劑，以除去油脂、灰塵和異味，經(jīng)初洗、清洗和多次漂洗后，將絨毛和毛片洗干凈。羽絨水洗工藝流程及生產(chǎn)廢水排放點(diǎn)見(jiàn)圖1。羽絨工業(yè)廢水主要由水洗機(jī)(初洗、清洗、漂洗)和離心分離機(jī)(脫水)產(chǎn)生，排水方式為間歇式，初洗水、清洗水與不同次數(shù)的漂洗水的濃度差別較大。初洗廢水由于含較多的動(dòng)物油脂、蛋白質(zhì)、砂粒、糞便、細(xì)碎的羽絨、少量的洗滌劑及除臭劑等物，污染負(fù)荷較大，CODCr可達(dá)1 000 mg/L以上，但廢水的可生化性較好。隨著一遍遍的漂洗，清洗廢水中的污染物濃度不斷降低，最后一兩次清洗廢水已達(dá)國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

由于各個(gè)企業(yè)所使用水洗設(shè)備、工藝及管理水平不同，部分企業(yè)采取初洗、清洗、漂洗三個(gè)工序廢水混合排放處理，部分企業(yè)清污分流(初洗水、漂洗水分流)，漂洗水直接回用或處理后回用。

2 水洗羽絨廢水再生回用處理要求

若基于廢水回用的目的，根據(jù)對(duì)工業(yè)企業(yè)調(diào)查可知，廢水回用的主要影響因素為濁度和色度，根據(jù)GB 20901—2008羽絨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)主要水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合GB/T 19923—2005 城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)中對(duì)工藝與產(chǎn)品用水指標(biāo)要求，相關(guān)指標(biāo)從嚴(yán)選擇作為再生回用標(biāo)準(zhǔn)，建議水洗羽絨工業(yè)的再生水處理標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

3 羽絨工業(yè)廢水再生回用工藝流程

3.1 水洗羽絨工業(yè)廢水再生回用難點(diǎn)

水洗羽絨工業(yè)廢水因原料及加工工藝特點(diǎn)，若采用對(duì)其處理后再生回用，具有如下難點(diǎn)[2]：1)羽絨水洗廢水中SS高，且含有較多的極微細(xì)小的羽絨屑，常規(guī)沉淀工藝較難去除。2)若將全部再生水長(zhǎng)時(shí)間用于生產(chǎn)，每天僅補(bǔ)充極少量的新鮮水或不補(bǔ)充，隨著影響水質(zhì)因素的逐漸積累，回用再生水透明度會(huì)有所降低，將會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。3)水洗羽絨工藝排水是間斷、不定時(shí)的，初洗廢水和漂洗廢水水質(zhì)差別大；受生產(chǎn)原料的季節(jié)性影響，水洗羽絨企業(yè)有非常明顯的淡旺季生產(chǎn)周期。4)出水水質(zhì)要求高，且要求回用水水質(zhì)穩(wěn)定，以保證生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量。

表1 羽絨工業(yè)廢水再生回用標(biāo)準(zhǔn)

3.2 廢水回用路線

1)清污分流直接回用或處理后回用。羽絨經(jīng)過(guò)初洗后，再清洗7次～8次，隨著一遍遍的漂洗，清洗廢水中的污染物濃度不斷降低，最后一兩次清洗廢水較清，污染物濃度較低，可以把這部分廢水直接回用于羽絨的初洗、清洗等工序。初洗、清洗廢水污染負(fù)荷較重，收集后進(jìn)入廢水處理站，處理達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)后回用。

漂洗廢水根據(jù)工藝情況可以直接回用，也可以經(jīng)過(guò)處理后回用。該方法簡(jiǎn)便且節(jié)省投資，但需要在生產(chǎn)工藝上考慮清污分流，生產(chǎn)管路多、較復(fù)雜，操作不便，同時(shí)需要建立漂洗廢水回用循環(huán)池。新建或進(jìn)行技術(shù)改造的水洗羽絨企業(yè)在工藝設(shè)計(jì)時(shí)遵循清潔生產(chǎn)的要求，采取清污分流直接回用或處理后回用。

2)初洗、清洗和漂洗廢水混合排放，處理后回用。現(xiàn)有企業(yè)水洗機(jī)多為單筒，初洗、清洗和漂洗均由單機(jī)完成，清污分流困難,管線改造復(fù)雜，操作管理困難,因此,部分企業(yè)采用初洗、清洗和漂洗廢水混合處理的方法，混合處理后達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)回用于生產(chǎn)工藝[3，4]。

4 某水洗羽絨工業(yè)企業(yè)廢水再生回用工程

4.1 廢水再生回用簡(jiǎn)況

某水洗羽絨工業(yè)企業(yè)利用原廠區(qū)內(nèi)其他生產(chǎn)廠房及廢水處理設(shè)施，通過(guò)改造和新建100 t/年水洗羽絨生產(chǎn)線。項(xiàng)目采用清污分流、分質(zhì)處理回用方式對(duì)廢水進(jìn)行再生回用，該廢水處理工程工藝流程見(jiàn)圖2。該廢水處理工程將初洗、清洗、第1次～第3次漂洗廢水(112 m3/d)采用“水解酸化+生物接觸氧化”處理，執(zhí)行CJ 343—2010污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)B等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，有37 m3/d的廢水達(dá)標(biāo)排放至市政污水管，經(jīng)污水處理廠處理達(dá)標(biāo)后排放，另外75 m3/d二級(jí)處理后廢水和第4次～第7次漂洗及脫水工序廢水(87.2 m3/d)經(jīng)過(guò)“過(guò)濾—消毒”深度處理后回用至初洗、清洗和第1次～第3次漂洗。

4.2 主要處理單元

為使水洗羽絨廢水再生回用及達(dá)標(biāo)排放，結(jié)合羽絨工業(yè)廢水特點(diǎn)，考慮到生產(chǎn)企業(yè)缺乏專(zhuān)業(yè)的廢水處理工藝人員，主要工作人員為操作工人，因此廢水再生回用工程要求處理工藝操作簡(jiǎn)單、維護(hù)工作量小、處理效果好且水質(zhì)穩(wěn)定、處理成本較低。

4.2.1 格柵

格柵是通過(guò)物理攔截的方法，攔截較大的懸浮物(羽毛、羽絨等)，保護(hù)調(diào)節(jié)池中的提升泵。格柵井可以和調(diào)節(jié)池合建，格柵及格柵井的設(shè)置要考慮人工清渣的便捷性和安全性。

4.2.2 調(diào)節(jié)池

因水洗羽絨廢水水質(zhì)和水量變化較大，為了降低后繼處理難度，故需要設(shè)置調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的功能為通過(guò)一定的容積，容納不同時(shí)間(工序)的排水，通過(guò)混合設(shè)備作用使其充分混合在一起，然后通過(guò)設(shè)備提升到后繼處理單元，使后繼處理單元的水質(zhì)和水量相對(duì)穩(wěn)定。調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間4 h，土建尺寸為2.5×2.5×4.0，設(shè)推流器一個(gè)，提升泵兩臺(tái)。

4.2.3 撈毛機(jī)

撈毛機(jī)是采用80目/in2～200目/in2的微孔篩網(wǎng)固定在轉(zhuǎn)鼓型過(guò)濾設(shè)備上，通過(guò)截留水體中固體微小懸浮物(如毛發(fā)、懸浮纖維、顆粒等)，實(shí)現(xiàn)固液兩相分離的凈化裝置。因?yàn)閺U水中含有大量的細(xì)碎羽絨，用撈毛回收機(jī)去除更為細(xì)小的、不容易沉淀的羽絨，防止堵塞填料、管路。截留的細(xì)碎羽絨可以外售作為魚(yú)飼料。

4.2.4 氣浮池(機(jī))

氣浮主要用來(lái)去除廢水中的SS，通過(guò)投加混凝劑(PAC,PAM等)，結(jié)合氣浮設(shè)備，可去除羽絨廢水中大部分細(xì)小的羽毛、羽絨等懸浮物，降低生化處理單元的處理難度，也可去除油脂。

4.2.5 水解酸化池

水解酸化是生物厭氧處理的一種工藝，主要是將難以生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)的過(guò)程，提高廢水的可生化性，其一般和好氧處理工藝組合以降低處理成本,提高處理效率。

4.2.6 多級(jí)生物接觸氧化池

生物接觸氧化工藝具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便、易于維護(hù)管理等特點(diǎn)[5]。生物接觸氧化池宜設(shè)置成多級(jí)，第

一級(jí)作為缺氧段，起硝化液回流作用，第二級(jí)作為好氧段起去除有機(jī)物作用和硝化作用，第二級(jí)混合液回流至第一級(jí),多級(jí)接觸氧化池之間形成AO系統(tǒng)。

4.2.7 斜板斜管沉淀池

沉淀池主要對(duì)生物接觸氧化池出水進(jìn)行固液分離，部分污泥回流至缺氧池，部分作為剩余污泥進(jìn)行后繼處理處置。采用斜板斜管沉淀池可以提高沉淀效率，減小停留時(shí)間及占地面積。

4.2.8 重力式無(wú)閥濾池

重力式無(wú)閥濾池為砂濾池的一種，其主要是通過(guò)過(guò)濾進(jìn)一步去除廢水中的SS。因?yàn)槎脸爻鏊腟S主要為活性污泥(生物膜)絮體，因此去除SS的同時(shí)可以去除部分的COD和BOD。重力式無(wú)閥濾池具有造價(jià)較低、反沖洗完全自動(dòng)、操作管理較方便等特點(diǎn)[5]，一般無(wú)需人工操作，亦可根據(jù)實(shí)際情況采用強(qiáng)制反沖洗。

4.2.9 再生水回用池

再生回用水池主要作用為儲(chǔ)存廢水處理工程處理后的出水，因處理后的廢水部分回用到水洗羽絨的生產(chǎn)工藝中，因此需要對(duì)出水消毒。綜合消毒成本、安全性等因素，消毒采用二氧化氯消毒，通過(guò)二氧化氯發(fā)生器，使用氯酸鈉和鹽酸為原料生成二氧化氯后向再生水池提供二氧化氯進(jìn)行消毒。

4.2.10 污泥濃縮及脫水

通過(guò)設(shè)置污泥濃縮池，對(duì)剩余污泥進(jìn)行重力濃縮，減少污泥體積，便于后繼污泥脫水。污泥脫水采用機(jī)械脫水，可以采用疊螺式污泥脫水機(jī)或板框式污泥脫水機(jī)。

5 結(jié)語(yǔ)

1)基于再生回用的羽絨工業(yè)廢水處理，宜立足于清潔生產(chǎn)，從生產(chǎn)源頭改進(jìn)工藝，清污分流，提高工業(yè)用水的重復(fù)利用率。2)采用撈毛機(jī)回收廢水中的羽絨；采用氣浮工藝，去除較難去除的細(xì)小羽絨降低后繼處理難度。3)采用多級(jí)生物接觸氧化工藝，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單，易于管理維護(hù)。4)采用斜板斜管沉淀池提高沉淀效率，減少占地面積。5)采用重力式無(wú)閥濾池，自動(dòng)運(yùn)行，操作管理方便。6)需要注意影響水質(zhì)的因素逐步積累，根據(jù)實(shí)際情況，確定是否補(bǔ)充新鮮水。

[1] 羽絨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)編制說(shuō)明[EB/OL]．http://www.mep.gov.cn/gkml/zj/bgth/200910/t20091 022_174403.htm.

[2] 陳寅生,謝尚祺，許 猛，等.羽絨水洗廢水完全回用處理技術(shù)及運(yùn)行實(shí)例[J].環(huán)境污染與防治,2011,33(12):75-77.

[3] 邵自江,曹令通，李 光.水洗羽絨廢水處理工程的設(shè)計(jì)[J].城市建筑,2013(12):273-274.

[4] 劉繼鳳.羽絨污水深度處理回用途徑研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2007,32(8):106-107.

[5] 張自杰,林榮忱.排水工程(下冊(cè))[M].第4版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2000.

Design of the down washing wastewater treatment project based on reuse★

Song Xinwei Gao Yulan Shen Dongmei Jia Rusheng

(CollegeofArchitectureandCivilEngineering,WestAnhuiUniversity,Lu’an237012，China)

According to the distinguishing feature of down washing wastewater, this article analyzes the technical routes between split flow of clean and waste water and mixed flow. Combining with engineering examples, and the process is the regulation pool, removing feathers machine, air floatation, two-stage biological contact oxidation, sand filtration, and the process selection of each processing unit is analyzed, so as to meet the demands of the reclamation and reusing for the down washing wastewater.

down washing, industrial wastewater, reclamation and reusing, water quality

1009-6825(2016)20-0111-02

2016-05-09★：六安市定向委托皖西學(xué)院市級(jí)研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：2010LW005)

宋新偉(1981- )，男，碩士，講師，注冊(cè)環(huán)保工程師，注冊(cè)公用設(shè)備工程師(給排水)

X703.1

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