氣浮+SBR組合工藝在羽絨制品生產廢水處理中的應用

金輝 匡武 王翔宇

摘要 [目的]針對羽絨制品生產廢水濃度高、成分復雜、維護管理難度大等特點，通過試驗尋求一種抗沖擊負荷能力強、自動化程度高并能適應安徽省氣候環境的污水處理工藝。[方法]通過氣浮+SBR組合工藝處理安徽省山區某廠羽絨制品生產廢水，在確定工藝參數的基礎上，對不同負荷下該工藝的處理效果進行試驗研究，并對污染物去除效率進行分析。[結果]該組合工藝抗沖擊負荷能力強，出水中各主要污染物指標能穩定達到《羽絨工業水污染物排放標準》（GB 21901—2008）排放標準，對BOD5、COD、NH3-N、SS、和LAS的平均去除率分別達到97.5%、93.6%、71.8%、91.8%和92.5%。[結論]該組合工藝具有運行費用較低、自動化程度高、污染物去除效果穩定的特點，能適應我國目前羽絨制品生產廢水處理現狀。

關鍵詞 羽絨制品；氣浮；SBR

Application of Combined Process of Air Floatation + SBR in the Effluent Treatment of Down Products

JIN Hui1， KUANG Wu2，WANG Xiang-yu2 （1.Environmental Monitoring Team of Shouxian，Shouxian， Anhui 232200； 2. Provincial Key Lab.of Reserchon Wastewater Treatment Technology， Anhui Research Academy for Environmental Science，Hefei， Anhui 230022）

Abstract [Objective]In view of the characteristics of high quality and high difficulty in the operation and management of down water wastewater， a kind of sewage treatment technology with strong ability of resisting impact load， high degree of automation， energy saving and environmental protection and adapting to climate and environment of Anhui Province was tried out. [Method]The production process of down products of a factory in anhui mountain area was treated by air flotation+SBR combined process.Based on the determination of technological parameters， the treatment effect of this process was studied and the removal efficiency of pollutants was analyzed. [Result]The results showed that the process has strong ability of resisting impact load， and the main pollutants in the effluent can reach the discharge standard of Down Water Industry Pollutant Discharge Standard （GB 21901-2008） stably. The BOD5， COD， NH3-N， SS and LAS were 97.5%、93.6%、71.8%、91.8% and 92.5%， respectively. [Conclusion]The process running cost is lower， the degree of automation is high， the effect of pollutant removal is stable， and it is suitable for the present situation of down water treatment in China.

Key words Down products；Flotation；SBR

近年來，隨著我國羽絨制品需求量不斷增大，到2010年，羽絨及其制品出口量已占國際市場的70%[1]。但隨之產生的羽絨加工廢水成為制約羽絨業發展的一大難題。羽絨制品生產廢水具有典型的“三高”特點，處理難度大，含油量較高。孫素敏等[2]選擇歇式活性污泥法（SBR）法處理洗滌廢水，該工藝具有投資省、操作靈活、占地小、運行費用低等特點，但是達標率較低。陳寅生等[3]選擇接觸氧化處理洗滌羽絨廢水，結果表明，水解酸化—接觸氧化—斜管沉淀—氣浮組合工藝處理羽絨廢水可回用99.7%的廢水，但是處理費用較高。安沁生等[4]選擇接觸氧化法+兩級氣浮處理羽絨廢水，處理效果較好，工藝復雜。因此，如何選擇處理效果好、投資省、操作靈活、占地小、運行費用低的組合工藝處理羽絨制品廢水是目前國內外研究的難點與熱點。

針對羽絨洗滌污水的特點及處理經濟技術的現狀，選擇工藝需要有良好的達標性與經濟性。筆者以SBR工藝為基礎，通過氣浮作為預處理減少大部分固體懸浮污染物，并輔以消毒池作為后處理單元組成新型組合工藝。該工藝將生物方法和物理方法結合于一體，綜合了氣浮與SBR在油脂、懸浮物（SS）和有機物去除方面的優勢，提高污水處理效能， 主要出水指標能穩定達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）[5]一級標準，可以納入國家節能減排計劃。

1 材料與方法

1.1 污水來源與技術難點

1.1.1 污水來源。依托于安徽山區某羽絨加工廠處理工程，該處理站處理規模為280 m3/d。污水以在洗毛過程中形成大量難降解的高濃度有機廢水為主，混雜著大量羽毛、羽絨及其中黏附的草、泥土、動物分泌物和排泄物，還有洗毛過程中添加的洗滌化學助劑。該廢水有機物濃度高，成分復雜，處理難度大。污水處理站進水水質及排放標準見表1。

1.1.2 技術難點。①羽絨水洗廢水中SS含量較高，且存在極細微的羽絨屑，用常規的污水處理方法去除存在一定難度。

②污染物濃度高，但是出水水質要求嚴，執行《羽絨工業水污染物排放標準》（GB 21901—2008）[6]。③羽絨行業生產季節性較強，有較明顯的生產淡旺季。生產旺季時，廢水處理系統必須能承受高負荷的沖擊；生產淡季時，水量減少，污泥負荷降低，須維持微生物正常生長。④回用水長期循環使用后仍要保證清澈透明、無異味、無污染物累加情況。⑤回用水水質要求嚴，即使遇到水質突變情況或冬季嚴寒季節，都要有應急措施維持出水水質指標正常。

1.2 工藝流程 采用氣浮+SBR組合工藝對安徽山區某羽絨加工廠的污水進行處理，工藝流程見圖1。污水經過預處理后首先進入氣浮池去除水中的毛脂、SS、LAS、COD，然后進入水解酸化池，破解大分子，提高污水的可生化性，出水進入SBR，進行生物降解，然后經消毒池進入清水池達到中水回用。

1.3 工藝特點

1.3.1 抗沖擊負荷能力強。

盡管進水成分復雜多變，波動范圍較大，但該工藝對污染物有良好的去除能力，出水主要控制指標能穩定達到《羽絨工業水污染物排放標準》（GB 21901—2008）排放標準要求。

1.3.2 自動化程度高、運行管理難度小。

污水處理裝置采用可編程序控制器（PLC）控制，可完成水泵等設備的啟閉和自動切換，并備有缺相、短流等保護和報警的功能，能夠實現設備自動化運行，基本不需人工操作，能夠節省人工費用。

1.4 主要構筑物參數

1.4.1 格柵井。采用鋼砼結構，尺寸為1.0 m×1.0 m×0.9 m，格柵采用銳邊矩形柵條格柵，人工清渣。孔距（b）=10 mm，柵前水深1.0 m，過柵流速0.5～1.0 m/s。

1.4.2 調節池。采用鋼砼結構，尺寸為10.0 m×8.0 m×3.5 m，有效水深為3.0 m，有效容積為280 m3，水力停留時間為24 h。

1.4.3 氣浮池。采用鋼砼結構，尺寸為6.0 m×5.0 m×3.5 m，有效水深為3.0 m，有效容積為85 m3，水力停留時間為7.2 h。

1.4.4 水解酸化池。采用鋼砼結構，尺寸為10.0 m×8.5 m×3.5 m，有效水深為3.0 m，有效容積為280 m3，水力停留時間為24 h。

1.4.5 SBR池。采用鋼砼結構，尺寸為14.0 m×7.5 m×5.0 m，有效水深為4.5 m，有效容積為950 m3，水力停留時間為80 h。

1.4.6 消毒池。采用鋼砼結構，尺寸為4.0 m×7.0 m×3.5 m，有效水深為3.0 m，有效容積為80 m3，水力停留時間為24 h。

1.4.7 水解酸化池。采用鋼砼結構，尺寸為10.0 m×8.5 m×3.5 m，有效水深為3.0 m，有效容積為280 m3，水力停留時間為6.8 h。

2 結果與分析

2.1 氣浮+SBR組合工藝對BOD5、COD的去除效率 由圖2、3可知，盡管進水波動較大，BOD5進水濃度在326～665 mg/L，COD進水濃度在688～1 164 mg/L變化，但出水濃度均維持在15、70 mg/L以下，BOD5、COD去除率保持在較高水平，平均去除率97.5%、93.6%。進水BOD5、COD濃度的變化對去除率無太大影響，說明氣浮+SBR組合工藝有很強的耐沖擊負荷能力，適合對羽絨制品生產廢水的處理。

2.2 氣浮+SBR組合工藝對NH3-N、SS的去除效率

由圖4、5可知，進水NH3-N、SS濃度分別在25.1～35.1與370.0～615.0 mg/L，進水負荷波動較大，但出水濃度可以分別維持在10.0與50.0 mg/L以下，NH3-N、SS去除率保持在較高水平，平均去除率分別為71.8%與91.8%。進水NH3-N、SS濃度的變化對去除率的影響不大，說明氣浮+SBR組合工藝具有很強的耐沖擊負荷能力。

2.3 氣浮+SBR組合工藝對LAS的去除效率

由圖6可知，經過氣浮組合工藝處理后LAS的平均去除率為92.5%。進水LAS濃度在23.0～40.0 mg/L，進水LAS濃度波動較大，但是組合工藝具有較大的抗沖擊負荷能力，出水濃度能保持較高的穩定性。

2.4 運行效果 通過對氣浮+SBR組合工藝1年的運行監測，出水濃度達《羽絨工業水污染物排放標準》（GB 21901—2008）排放標準。冬季生活污水污染物濃度明顯高于其他季節，但是污染物的處理效果明顯未受到太大影響，這是由于冬季污水水量稍小，污水停留時間相對其他季節較長，且安徽省屬于中部地區，氣候溫和，微生物在冬季仍能保證生物活性，污染物去除效率不會因季節更替而發生顯著變化。

3 結論

（1）采用氣浮+SBR組合工藝處理羽絨制品生產廢水，對BOD5、COD、NH3-N、SS、和LAS的平均去除率分別達到97.5%、93.6%、71.8%、91.8%和92.5%， 上述指標出水濃度能夠達到《羽絨工業水污染物排放標準》（GB 21901—2008）排放標準。進水COD、BOD5、SS、NH3-N、LAS濃度變化對去除率影響不大，系統具有較強的抗沖擊負荷能力。

（2）采用可編程序控制器（PLC）全自動控制系統，具有自控程度高、運行設備較少、運行費用低、運行管理方便的優點，能適應我國目前技術水平相對落后及專業管理人員缺乏的現狀。

參考文獻

[1] 宋保國，王華雄.我國出口羽絨制品的主要質量問題分析及對策研究[J].畜牧與獸醫，2010，42（2）：85-87.

[2] 孫素敏，沈建.用間歇式活性污泥法處理羽絨洗滌廢水[J].浙江科技學院學報，2003，15（1）：33-35，39.

[3] 陳寅生，謝尚祺，許猛，等.羽絨水洗廢水完全回用處理技術及運行實例[J].環境污染與防治，2011， 33（12）： 75-77，86.

[4] 安沁生，張曉寧.羽絨廢水的處理與回用工程實例[J].工業水處理，2015， 35（6）：93-95.

[5] 北京市環境保護科學研究院.污水綜合排放標準：GB 8978—1996[S].北京：中國標準出版社，1998.

[6] 中國羽絨工業協會，環境保護部環境標準研究所.羽絨工業水污染物排放標準：GB 21901—2008[S].北京：中國環境科學出版社，2008.