气浮+SBR组合工艺在羽绒制品生产废水处理中的应用

金辉 匡武 王翔宇

摘要 [目的]针对羽绒制品生产废水浓度高、成分复杂、维护管理难度大等特点，通过试验寻求一种抗冲击负荷能力强、自动化程度高并能适应安徽省气候环境的污水处理工艺。[方法]通过气浮+SBR组合工艺处理安徽省山区某厂羽绒制品生产废水，在确定工艺参数的基础上，对不同负荷下该工艺的处理效果进行试验研究，并对污染物去除效率进行分析。[结果]该组合工艺抗冲击负荷能力强，出水中各主要污染物指标能稳定达到《羽绒工业水污染物排放标准》（GB 21901—2008）排放标准，对BOD5、COD、NH3-N、SS、和LAS的平均去除率分别达到97.5%、93.6%、71.8%、91.8%和92.5%。[结论]該组合工艺具有运行费用较低、自动化程度高、污染物去除效果稳定的特点，能适应我国目前羽绒制品生产废水处理现状。

关键词 羽绒制品；气浮；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

近年来，随着我国羽绒制品需求量不断增大，到2010年，羽绒及其制品出口量已占国际市场的70%[1]。但随之产生的羽绒加工废水成为制约羽绒业发展的一大难题。羽绒制品生产废水具有典型的“三高”特点，处理难度大，含油量较高。孙素敏等[2]选择歇式活性污泥法（SBR）法处理洗涤废水，该工艺具有投资省、操作灵活、占地小、运行费用低等特点，但是达标率较低。陈寅生等[3]选择接触氧化处理洗涤羽绒废水，结果表明，水解酸化—接触氧化—斜管沉淀—气浮组合工艺处理羽绒废水可回用99.7%的废水，但是处理费用较高。安沁生等[4]选择接触氧化法+两级气浮处理羽绒废水，处理效果较好，工艺复杂。因此，如何选择处理效果好、投资省、操作灵活、占地小、运行费用低的组合工艺处理羽绒制品废水是目前国内外研究的难点与热点。

针对羽绒洗涤污水的特点及处理经济技术的现状，选择工艺需要有良好的达标性与经济性。笔者以SBR工艺为基础，通过气浮作为预处理减少大部分固体悬浮污染物，并辅以消毒池作为后处理单元组成新型组合工艺。该工艺将生物方法和物理方法结合于一体，综合了气浮与SBR在油脂、悬浮物（SS）和有机物去除方面的优势，提高污水处理效能， 主要出水指标能稳定达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）[5]一级标准，可以纳入国家节能减排计划。

1 材料与方法

1.1 污水来源与技术难点

1.1.1 污水来源。依托于安徽山区某羽绒加工厂处理工程，该处理站处理规模为280 m3/d。污水以在洗毛过程中形成大量难降解的高浓度有机废水为主，混杂着大量羽毛、羽绒及其中黏附的草、泥土、动物分泌物和排泄物，还有洗毛过程中添加的洗涤化学助剂。该废水有机物浓度高，成分复杂，处理难度大。污水处理站进水水质及排放标准见表1。

1.1.2 技术难点。①羽绒水洗废水中SS含量较高，且存在极细微的羽绒屑，用常规的污水处理方法去除存在一定难度。

②污染物浓度高，但是出水水质要求严，执行《羽绒工业水污染物排放标准》（GB 21901—2008）[6]。③羽绒行业生产季节性较强，有较明显的生产淡旺季。生产旺季时，废水处理系统必须能承受高负荷的冲击；生产淡季时，水量减少，污泥负荷降低，须维持微生物正常生长。④回用水长期循环使用后仍要保证清澈透明、无异味、无污染物累加情况。⑤回用水水质要求严，即使遇到水质突变情况或冬季严寒季节，都要有应急措施维持出水水质指标正常。

1.2 工艺流程 采用气浮+SBR组合工艺对安徽山区某羽绒加工厂的污水进行处理，工艺流程见图1。污水经过预处理后首先进入气浮池去除水中的毛脂、SS、LAS、COD，然后进入水解酸化池，破解大分子，提高污水的可生化性，出水进入SBR，进行生物降解，然后经消毒池进入清水池达到中水回用。

1.3 工艺特点

1.3.1 抗冲击负荷能力强。

尽管进水成分复杂多变，波动范围较大，但该工艺对污染物有良好的去除能力，出水主要控制指标能稳定达到《羽绒工业水污染物排放标准》（GB 21901—2008）排放标准要求。

1.3.2 自动化程度高、运行管理难度小。

污水处理装置采用可编程序控制器（PLC）控制，可完成水泵等设备的启闭和自动切换，并备有缺相、短流等保护和报警的功能，能够实现设备自动化运行，基本不需人工操作，能够节省人工费用。

1.4 主要构筑物参数

1.4.1 格栅井。采用钢砼结构，尺寸为1.0 m×1.0 m×0.9 m，格栅采用锐边矩形栅条格栅，人工清渣。孔距（b）=10 mm，栅前水深1.0 m，过栅流速0.5～1.0 m/s。

1.4.2 调节池。采用钢砼结构，尺寸为10.0 m×8.0 m×3.5 m，有效水深为3.0 m，有效容积为280 m3，水力停留时间为24 h。

1.4.3 气浮池。采用钢砼结构，尺寸为6.0 m×5.0 m×3.5 m，有效水深为3.0 m，有效容积为85 m3，水力停留时间为7.2 h。

1.4.4 水解酸化池。采用钢砼结构，尺寸为10.0 m×8.5 m×3.5 m，有效水深为3.0 m，有效容积为280 m3，水力停留时间为24 h。

1.4.5 SBR池。采用钢砼结构，尺寸为14.0 m×7.5 m×5.0 m，有效水深为4.5 m，有效容积为950 m3，水力停留时间为80 h。

1.4.6 消毒池。采用钢砼结构，尺寸为4.0 m×7.0 m×3.5 m，有效水深为3.0 m，有效容积为80 m3，水力停留时间为24 h。

1.4.7 水解酸化池。采用钢砼结构，尺寸为10.0 m×8.5 m×3.5 m，有效水深为3.0 m，有效容积为280 m3，水力停留时间为6.8 h。

2 结果与分析

2.1 气浮+SBR组合工艺对BOD5、COD的去除效率 由图2、3可知，尽管进水波动较大，BOD5进水浓度在326～665 mg/L，COD进水浓度在688～1 164 mg/L变化，但出水浓度均维持在15、70 mg/L以下，BOD5、COD去除率保持在较高水平，平均去除率97.5%、93.6%。进水BOD5、COD浓度的变化对去除率无太大影响，说明气浮+SBR组合工艺有很强的耐冲击负荷能力，适合对羽绒制品生产废水的处理。

2.2 气浮+SBR组合工艺对NH3-N、SS的去除效率

由图4、5可知，进水NH3-N、SS浓度分别在25.1～35.1与370.0～615.0 mg/L，进水负荷波动较大，但出水浓度可以分别维持在10.0与50.0 mg/L以下，NH3-N、SS去除率保持在较高水平，平均去除率分别为71.8%与91.8%。进水NH3-N、SS浓度的变化对去除率的影响不大，说明气浮+SBR组合工艺具有很强的耐冲击负荷能力。

2.3 气浮+SBR组合工艺对LAS的去除效率

由图6可知，经过气浮组合工艺处理后LAS的平均去除率为92.5%。进水LAS浓度在23.0～40.0 mg/L，进水LAS浓度波动较大，但是组合工艺具有较大的抗冲击负荷能力，出水浓度能保持较高的稳定性。

2.4 运行效果 通过对气浮+SBR组合工艺1年的运行监测，出水浓度达《羽绒工业水污染物排放标准》（GB 21901—2008）排放标准。冬季生活污水污染物浓度明显高于其他季节，但是污染物的处理效果明显未受到太大影响，这是由于冬季污水水量稍小，污水停留时间相对其他季节较长，且安徽省属于中部地区，气候温和，微生物在冬季仍能保证生物活性，污染物去除效率不会因季节更替而发生显著变化。

3 结论

（1）采用气浮+SBR组合工艺处理羽绒制品生产废水，对BOD5、COD、NH3-N、SS、和LAS的平均去除率分别达到97.5%、93.6%、71.8%、91.8%和92.5%， 上述指标出水浓度能够达到《羽绒工业水污染物排放标准》（GB 21901—2008）排放标准。进水COD、BOD5、SS、NH3-N、LAS浓度变化对去除率影响不大，系统具有较强的抗冲击负荷能力。

（2）采用可编程序控制器（PLC）全自动控制系统，具有自控程度高、运行设备较少、运行费用低、运行管理方便的优点，能适应我国目前技术水平相对落后及专业管理人员缺乏的现状。

参考文献

[1] 宋保国，王华雄.我国出口羽绒制品的主要质量问题分析及对策研究[J].畜牧与兽医，2010，42（2）：85-87.

[2] 孙素敏，沈建.用间歇式活性污泥法处理羽绒洗涤废水[J].浙江科技学院学报，2003，15（1）：33-35，39.

[3] 陈寅生，谢尚祺，许猛，等.羽绒水洗废水完全回用处理技术及运行实例[J].环境污染与防治，2011， 33（12）： 75-77，86.

[4] 安沁生，张晓宁.羽绒废水的处理与回用工程实例[J].工业水处理，2015， 35（6）：93-95.

[5] 北京市環境保护科学研究院.污水综合排放标准：GB 8978—1996[S].北京：中国标准出版社，1998.

[6] 中国羽绒工业协会，环境保护部环境标准研究所.羽绒工业水污染物排放标准：GB 21901—2008[S].北京：中国环境科学出版社，2008.