【正文】 同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時的化妝品廢水，有機物含量也處于高峰。化妝品是目前世界上消費量最大的酒類飲料,全球化妝品產(chǎn)量已連續(xù)多年穩(wěn)步增長,2022 年世界主要化妝品生產(chǎn)國的化妝品總產(chǎn)量約 1635 億公升。燕京總部是亞洲最大的化妝品生產(chǎn)廠。具有良好的環(huán)境效益和社會效益。本文分析了化妝品生產(chǎn)中廢水產(chǎn)生的環(huán)節(jié)，污染物及主要污染來源，并從好氧、厭氧生物處理兩方面來考慮了廢水治理工藝，提出了 UASB+CASS 的組合工藝流程。畢業(yè)設(shè)計說明書作 者： 學 號： 063497 系： 能源與環(huán)境工程學院 專 業(yè)： 環(huán)境工程 題 目： 化妝品廢水處理回用工程設(shè)計 指導者： 評閱者： 年 月 日河北工業(yè)大學城市學院 2022 屆畢業(yè)論文0畢 業(yè) 論 文 中 文 摘 要化妝品廢水處理回用工程設(shè)計摘要： 化妝品工業(yè)在我國迅猛發(fā)展的同時，排出了大量的化妝品廢水，給環(huán)境造成了極大的威脅。不經(jīng)處理會對環(huán)境造成巨大污染，故要求處理后的排放水要嚴格達到國家二級排放標準,即：BOD ≤20mg/L ，COD ≤100 mg/L ，SS ≤70mg/L ，Ph=6～9。為化妝品工業(yè)廢水處理提供了一條可行途徑。目前，燕京已發(fā)展成為擁有有形資產(chǎn) 96 億元、商標商譽價值 億元，員工 22500 人，占地 289 萬平方米，擁有控股子公司（廠）25 個，其中化妝品生產(chǎn)企業(yè) 17 個，相關(guān)和附屬產(chǎn)品企業(yè) 8 家?；瘖y品行業(yè)是食品工業(yè)中耗水量較大的行業(yè)，雖然各企業(yè)間有較大的差別，一般來說，每生產(chǎn) 1 t 化妝品的耗水量從 825 t 不等，以生產(chǎn) 1t 化妝品產(chǎn)生 20 m3計算，我國化妝品工業(yè)每年排放的廢水量達 108 m3 ，而多數(shù)化妝品廠尚未進行綜合利用和廢水處理，因而給環(huán)境造成嚴重污染?；瘖y品工業(yè)廢水主要含糖類，醇類等有機物，有機物濃度較高，雖然無毒，但易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對水體環(huán)境造成嚴重危害。這類廢水基本上未受污染。鑒于化妝品廢水自身的特性，化妝品廢水不能直接排入水體，據(jù)統(tǒng)計，化妝品廠工業(yè)廢水如不經(jīng)處理，每生產(chǎn) 100 噸化妝品所排放出的 BOD 值相當于 14000 人生活污水的 BOD 值，懸浮固體 SS 值相當于 8000 人生活污水的 SS，其污染程度是相當嚴重的，所以要對化妝品廢水進行一定的處理。80 年代中前期，多數(shù)處理系統(tǒng)以好氧生化處理為主。減少液體用量而 BOD 量保持相同,則濃度提高。80 年代以來，我國化妝品工業(yè)得到迅速發(fā)展，到目前我國化妝品生產(chǎn)廠已有800 多家，據(jù) 1996 年統(tǒng)計我國化妝品產(chǎn)量達 1650 萬 t，既成為世界化妝品生產(chǎn)大國，又成為較高濃度有機物污染大戶，化妝品廢水的排放和對環(huán)境的污染已成為突出問題，引起了各有關(guān)部門的重視。鑒于化妝品廢水自身的特性，化妝品廢水不能直接排入水體，據(jù)統(tǒng)計，化妝品廠工業(yè)廢水如不經(jīng)處理，每生產(chǎn) 100 噸化妝品所排放出的 BOD 值相當于 14000 人生活污水的 BOD值，懸浮固體 SS 值相當于 8000 人生活污水的 SS，其污染程度相當嚴重。目前還有不少新的處理方法和工藝優(yōu)化組合正在試驗和研究，有的已取得了理想的成效，不久將應用于實踐。(3) 化妝品廢水中含有多種有用物質(zhì),在處理前應盡量回收有用的固體物質(zhì),經(jīng)加工后作飼料添加劑或藥品,在處理時應多考慮變廢為寶,提高經(jīng)濟效益。(7) 開發(fā)生物基因技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應用,向著節(jié)能、回收有用物質(zhì)的方向發(fā)展。隨著近代我國社會主義經(jīng)濟的騰飛，社會主義工業(yè)呈現(xiàn)飛速發(fā)展，水資源污染尤其是工業(yè)廢水污染也嚴重惡化。2. 水量及水質(zhì)資料 7500 m3/d。BOD ≤20mg/L ，COD ≤100 mg/L SS ≤70mg/L ，pH=6～9：CODcr≤50mg/l BOD 5≤5mg/l SS≤5mg/l pH=—9 處理效率： 100%oeCE?? 式中： Co—物質(zhì)進水的濃度（mg/l）Ce —物質(zhì)出水的濃度（mg/l） BOD5: E1= 100%=%120? CODcr: E2= 100%=%76 SS: E3= 100%=%3 工廠所在地氣象資料如下：溫度：多年平均氣溫 ℃。風速：夏季平局風速 ,冬季 ,夏季為南風向，冬季為北風。傳統(tǒng)的活性污泥法由于產(chǎn)泥量大，脫氮除磷能力差，操作技術(shù)要求嚴，目前已被其他工藝代替。該工藝投資和運行費用低、處理性能高，尤其是優(yōu)異的脫氮除磷效果，已廣泛應用于城市污水和各種工業(yè)廢水的處理中。運行時通過控制溶解氧的濃度使其從 0 緩慢上升到 保證硝化、反硝化以及磷吸收的同步進行。與此同時，懸浮物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。（三）厭氧—好氧聯(lián)合處理技術(shù) 厭氧處理技術(shù)是一種有效去除有機污染物并使其碳化的技術(shù)，它將有機化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?。（四）不同處理系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟分析不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟特點比較，見表 21?；炷恋恚ɑ蚋∩希┓ㄊ悄壳皣鴥?nèi)外普遍用來提高水質(zhì)的一種既經(jīng)濟又簡單的方法。該機理認為 ? 電位最多可降至 0。其特點是：當藥劑投加量過多時，? 電位可反號。所需混凝劑量與原水雜質(zhì)含量成反比，即當原水膠體含量少時，所需混凝劑多，反之亦然。硫酸亞鐵一般與氧化劑如氯氣同時使用，以便將二價鐵氧化成三價鐵。如投加 ClO3 等。②高位溶液池重力投加：適用取水泵房距水廠較遠者，安全可靠，但溶液池位置較高?；旌闲Ч茫?jié)省動力，各種水廠均可用，常用于取水泵房靠近水廠處理構(gòu)筑物的場合，兩者間距不大于 150m。節(jié)管長度不小于 500mm。往復式總水頭損失一般在 ～，回轉(zhuǎn)式的水頭損失比往復式的小 40％左右。??? ih??②折板絮凝池通常采用豎流式，它將隔板絮凝池的平板隔板改成一定角度的折板。第一格攪拌強度最大，而后逐步減小，G 值也相應減小，攪拌強度決定于攪拌器轉(zhuǎn)速和槳板面積。絮凝時間15～25min。前段為密網(wǎng)或密柵，中段為疏網(wǎng)或疏柵，末段不安裝網(wǎng)、柵。故而以普快濾池作為過濾處理構(gòu)筑物。河北工業(yè)大學城市學院 2022 屆畢業(yè)論文12 處理工藝路線的確定通過上述分析比較，本案選用厭氧—好氧處理。調(diào)節(jié)池中出來的水用泵連續(xù)送入 UASB 反應器進行厭氧消化，降低有機物濃度。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運處置。由于設(shè)計水量較少，故格柵直接安置于排水渠道中。UASB 反應器內(nèi)出水流入 CAST 反應池中進行好氧處理。污泥經(jīng)脫水機脫水后形成泥餅，裝車外運處置。； (5) 單位柵渣量 W = 。污水河北工業(yè)大學城市學院 2022 屆畢業(yè)論文15 H1h211hHBB115021tg圖2. 圖 31 格柵草圖 柵條間隙數(shù)(n) maxsinQbhv=式中： Q — 設(shè)計流量， 3/s； α— 格柵傾角，60 度； b — 柵條間隙，； h — 柵前水深，； v — 過柵流速。a l1= ??? = 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（l 2） l2= l1/2= = 過柵水頭損失（h1）取 k=3,b=(柵條斷面為圓形)，v=h1 = 24/3(sinvkdgba式中：k — 系數(shù)，水頭損失增大倍數(shù)，取 3； b — 系數(shù)，與斷面形狀有關(guān)，取 ； S — 格條寬度，； d — 柵條凈隙，；河北工業(yè)大學城市學院 2022 屆畢業(yè)論文17 v — 過柵流速，； α— 格柵傾角，60 度。集水池的容量為大于一臺泵五分鐘的流量，設(shè)三臺水泵（兩用一備） ，每臺泵的流量為 Q= m3/s≈ m 3/s 。河北工業(yè)大學城市學院 2022 屆畢業(yè)論文19 泵房的設(shè)計 設(shè)計說明1. 設(shè)計依據(jù) 設(shè)計水量應按最大時水量考慮，并滿足最大充滿度時的流量要求。2. 泵房的形式泵房采用下圓上方形泵房，集水池與泵房合建，集水池在泵房下面，采用全地下式。4. 選泵選擇 型污水泵三臺，兩用一備，其性能見表 32。1. 調(diào)節(jié)池有效容積 V = QT = 5 = m32. 調(diào)節(jié)池水面面積 河北工業(yè)大學城市學院 2022 屆畢業(yè)論文22調(diào)節(jié)池有效水深取 米，超高 米，則 ??3. 調(diào)節(jié)池的長度 取調(diào)節(jié)池寬度為 19 m，長為 15 m，池的實際尺寸為：長寬高=15m 19m 6m = 1710 m3。2=105g/L，廢水中 H2SO4 含量為 7500105=，則需中和的 為 = kg/d，采用投堿中和法，選用 96%42S的工業(yè)堿，藥劑不能完全反應的加大系數(shù)取 ， 2NaOH + → Na 2SO4 + H2O42SOH 80 98㎏ ㎏所以實際的堿用量為 。表 34 150QW1001511 型污水泵性能流量 30L/s 電動機功率 11KW揚程 15m 電動機電壓 380V轉(zhuǎn)速 1460r/min 出口直徑 150㎜軸功率 泵重量 280kg效率 % UASB反應池的設(shè)計UASB 反應器根據(jù)功能不同可將反應器分為進水配水系統(tǒng)、反應區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、氣室、浮渣清除系統(tǒng)和排泥系統(tǒng)。⑶ 在采用傳統(tǒng)的 UASB 系統(tǒng)的情況下，上升流速的平均值一般不超過 。河北工業(yè)大學城市學院 2022 屆畢業(yè)論文24⑸ 從經(jīng)濟上反應器高度的選擇要考慮如下因素：土方工程隨池深增加而增加，但占地面積則相反，高程選擇應該使得污水（或出水）可不用或少用提升。從布水均勻性和經(jīng)濟性考慮，矩形池在長度比為 2：1 以下較為合適。為了保證每一個進水點達到其應得的進水流量，建議采用在高于反應器水箱式（或渠道式）進水分配系統(tǒng)。配水管中心距池底河北工業(yè)大學城市學院 2022 屆畢業(yè)論文25一般為 20～25cm。4. 配水管道設(shè)計進水渠到進水立管應該是直管，且在進水立管正上方應該設(shè)有三通，在發(fā)生堵塞時可以打開三通清通。對于壓力流采用穿孔管布水器（一管多孔或分枝狀） 。(4)采用一管多孔布水管道，布水管道尾端最好兼作放空和排泥管，以利于清除堵塞。 污泥排放可采用定時排泥，周排泥一般為 1－2 次。 由于反應器底部可能會積累顆粒物質(zhì)和小沙礫，應考慮下部排泥的可能性，這樣可以避免或減少在反應器內(nèi)積累的沙礫。 UASB反應器的設(shè)計計算1. UASB 反應器結(jié)構(gòu)尺寸計算 反應器容積計算 (包括沉淀區(qū)和反應區(qū))UASB 有效容積為： vRNSQV039。70i ?? 設(shè)計反應池總高 H=，其中超高 m （一般應用時反應池裝液量為 70%90%） 單池總?cè)莘e 21 160)5.(270HSVi ????單池有效反應容積 3hiR單個反應器實際尺寸 18 m15 m m反應器數(shù)量 2 座總池面積 254072mSni???總反應器總?cè)莘e 136V總有效反應容積 ， 符合有機符合要求1350R?UASB 體積有效系數(shù) ， 在 70%90%之間，符合要求%.832407?? 水力停留時間（T）及水力負荷率(Vr) ?)]/([???mSr總，符合設(shè)計要求。本工程設(shè)計中，與短邊平行，沿長邊每池布置 6 個集氣罩，構(gòu)成 6 個分離單元，則每池設(shè)置 6 個三相分離器。 )]/([???hSQi 回流縫設(shè)計 如圖 35 是三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖：河北工業(yè)大學城市學院 2022 屆畢業(yè)論文29h4b21b321h3DCBAEV圖 35 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角 α= 55176。l02n = 10 2 6 = 上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V 2)可用下式計算： V2 = Q1/S2，式中：河北工業(yè)大學城市學院 2022 屆畢業(yè)論文30Q2— 反應器中廢水流量，m 3/h；S2 — 上三角形集氣罩回流逢之間面積，m 2； V1 = = ，符合要求。= Sin55176。 5tg176。式中： d— 氣泡直徑， cm；ρ 1— 液體密度，g/cm 3；ρ g— 沼氣密度，g/cm 3；河北工業(yè)大學城市學院 2022 屆畢業(yè)論文31ρ—碰撞系數(shù)，取 ；μ— 廢水的動力粘滯系數(shù)，s 。6. 布水系統(tǒng)設(shè)計計算 配水管配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進水管總管徑取 200㎜，流速約為 m/s?？账魉俣? ＜ m/h , 符合