化妝品廢水成分復雜,含有表面活性劑、油脂、香料、防腐劑、重金屬等多種污染物,具有 COD 值高、乳化性強、色度深等特點。處理過程需通過預處理、生化處理、深度處理等多環節協同,不同階段需選用針對性化工原料,以實現達標排放。
預處理階段的核心是破除乳化體系、去除懸浮污染物并調節水質,為后續處理創造條件。pH 調節劑是該階段的基礎藥劑,酸性廢水常用氫氧化鈉或氫氧化鈣中和,堿性廢水則需硫酸或鹽酸調節,將 pH 穩定在 6-9 的適宜范圍。其中氫氧化鈣兼具調節 pH 和輔助破乳的雙重作用,其提供的鈣離子可破壞表面活性劑形成的乳化膜,尤其適用于含皂基成分的化妝品廢水。
破乳與混凝是預處理的關鍵環節。無機破乳劑如氯化鈣、氯化鎂通過離子交換作用破除油水乳化,有機破乳劑如聚醚類衍生物則針對非離子型表面活性劑效果顯著。混凝階段多采用聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等無機混凝劑,通過水解產生的多核羥基配合物吸附膠體顆粒,使污染物脫穩凝聚。聚丙烯酰胺作為助凝劑,能將細小絮體聚集成大顆粒,顯著提高沉淀效率,陰離子型適用于中性至堿性體系,陽離子型則更適合含大量負電表面活性劑的廢水。
生化處理階段需保障微生物活性,營養調節劑不可或缺。當廢水碳氮磷比例失衡時,需添加尿素、硫酸銨補充氮源,磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉提供磷源,將 C:N:P 控制在 100:5:1 的最佳范圍。由于廢水中表面活性劑易引發泡沫問題,需投加有機硅或聚醚類消泡劑,避免泡沫阻礙氧氣傳遞。碳酸氫鈉作為緩沖劑,可穩定生化池 pH 在 6.5-8.5 的微生物適宜區間,減少進水波動帶來的沖擊。
深度處理階段用于去除殘留污染物,高級氧化藥劑發揮重要作用。芬頓試劑(硫酸亞鐵與雙氧水組合)在酸性條件下生成羥基自由基,可高效降解苯氧乙醇等難降解有機物,將 COD 降至 50mg/L 以下。臭氧憑借強氧化性破壞色素分子結構,兼具脫色和氧化殘留表面活性劑的功能,與活性炭聯用可顯著提升處理效率。
吸附劑是深度凈化的關鍵材料,活性炭通過多孔結構吸附香精、色素等小分子有機物及重金屬離子,粉末狀活性炭適用于應急處理,顆粒狀則用于連續運行系統。沸石作為低成本吸附劑,通過離子交換作用去除氨氮和部分重金屬,常用于低濃度污染物處理。
針對化妝品廢水中可能存在的重金屬殘留,需采用專用處理藥劑。DTCR(二硫代氨基甲酸鹽)能與銅、鎳等重金屬離子形成穩定螯合物沉淀,去除率達 99% 以上,且避免了傳統硫化物處理產生硫化氫的風險。EDTA二鈉則通過絡合作用固定微量重金屬,防止其在后續環節溶出。
污泥處理環節需使用陽離子聚丙烯酰胺增強污泥凝聚性,配合石灰調節 pH 至堿性,破壞膠體結構,將污泥含水率從 90% 以上降至 60%-70%,便于后續處置。最終出水消毒常采用次氯酸鈉或二氧化氯,殺滅病原微生物,確保衛生學指標達標。
化妝品廢水處理需根據污染物特性科學選擇化工原料,通過多藥劑協同作用,實現從預處理到深度凈化的全流程管控。實際應用中需結合水質監測數據動態調整藥劑種類與投加量,在保證處理效率的同時兼顧經濟性,推動化妝品工業的綠色可持續發展。