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1簡介

製革廢水是製革生產過程中排出的廢水。通常動物皮用鹽腌或用水浸泡,使其膨潤,加石灰、去肉、脫鹼,然後用丹寧或鉻,鞣製加脂軟化,最後染色加工製成皮革。整個製革過程中鹽腌皮每千克產生廢水600-700L,水質隨工廠規模、原皮種類及鞣製方法而異。通常SS1500-2000mg/L,BOD700-3000 mg/L。在皮毛染色過程,每千克皮革產生染色廢水2-3L,水質:Ph3.5-4.5,BOD500-2000 mg/L,總固體4000-8000 mg/L。此外尚有大量皮革沖洗水連續排出,但濃度較低。中國製革工業廢水水質:pH7-9,COD2000-3000 mg/L,BOD52000 mg/L,氯化物2000-3000 mg/L,硫酸鹽1000 mg/L,三價鉻70-80 mg/L,酚5-10 mg/L。製革廢水的處理方法:採用篩濾或自然沉澱去除毛、皮上肉、皮片及沉澱物等,然後混入生活污水採用混凝沉澱,生物濾池或活性污泥等生化法進行處理。

2組成與特點

製革工業生產一般包括脫脂、浸灰脫毛、軟化、鞣製、染色加工、乾燥、整飾等幾個工段,加工過程中需要添加多種化學品[2],從而使得廢水中含有油脂、膠原蛋白、動植物纖維、有機無機固形物、硫化物、鉻、鹽類、表面活性劑、染料等多種污染物質和有毒物質。製革工業綜合廢水的水質特性為:ρ(CODcr)為3000—4000mg/L,ρ(BOD5)為1000—2000mg/L,ρ(SS)為2000—4000mg/L,pH值為8-11。
廢水主要來源於鞣前準備,鞣製和其他濕加工工段。污染最重的是脫脂廢水、浸灰脫毛廢水、鉻鞣廢水,這3種廢水約佔總廢水量的50%,但卻包含了絕大部分的污染物,各種污染物占其總量的質量分數為:CODcr80%,BOD575%,SS70%,硫化物93%,氯化鈉50%,鉻化合物95%。
製革廢水的特點表現在以下幾方面
製革廢水的特點是成分複雜、色度深、懸浮物多、耗氧量高、水量大。
懸浮物:為大量石灰、碎皮、毛、油渣、肉渣等。
CODcr:在皮革加工過程中使用的材料大多為助劑、石灰、硫化鈉、銨鹽、植物鞣劑、酸、鹼、蛋白酶、鉻鞣劑、中和劑等,故COD含量大。
BODs:可溶性蛋白、油脂、血等有機物。
硫:主要是在浸灰過程中使用硫化鈉所產生的硫化物。
鉻:是在鉻鞣製中所排出的鉻酸廢水液。

3生化處理工藝

預處理系統
主要包括格柵、調節池、沉澱池、氣浮池等處理設施。製革廢水中有機物濃度和懸浮固體濃度高,預處理系統就是用來調節水量、水質;去除SS、懸浮物;削減部分污染負荷,為後續生物處理創造良好條件。
製革廢水中含有較多的柔軟劑、滲透劑和表面活性劑等高分子化合物,這些物質比較難以生物降解。P.A.Balakrishnan 等[7]研究在生物處理前,用臭氧來氧化廢水,將這些高分子有機物轉變成低分子形式,甚至是容易消化的簡單的生物機體,從而提高生物的可降解性。試驗證明經過臭氧處理,製革廢水的BOD5,CODcr和色度都有明顯的降低。田剛紅[8]在生物處理前先進行水解酸化,將廢水的m(BOD5/m(CODcr)的值由0.2提高到0.4以上,極大的提高廢水的可生物降解性,為好氧生化處理提供有利條件。這兩項技術與傳統物化預處理技術相比,除能夠提高廢水的可生物降解性,還能夠解決廢水處理過程中的泡沫問題,且產泥量少,為解決製革廢水處理中產生的大量污泥提供了一條途徑。還可以投加混凝劑、絮凝劑去除製革廢水中不易生化降解的化工輔料。一般用硫酸亞鐵或鹼式氯化鋁,投加量為0.03%-0.05%,可去除CODcr與BOD5約50%,S2-70%以上,SS與色度80%以上。
生物處理系統
製革廢水的ρ(CODcr)一般為3000—4000 mg/L,ρ(BOD5)為1000—2000mg/L,屬於高濃度有機廢水,m(BOD5)/m(CODcr)值為0.3—0.6,適宜於進行生物處理。目前國內應用較多的有氧化溝、SBR和生物接觸氧化法,應用較少的是射流曝氣法、間歇式生物膜反應器(SBBR)、流化床和升流式厭氧污泥床(UASB)。

4成份和處理路線

製革廠廢水排放量大、pH值高、色度高、污染物種類繁多、成份複雜。主要污染物有重金屬鉻、可溶性蛋白質、皮屑、懸浮物、丹寧、木質素、無機鹽、油類、表面活性劑、助劑、染料及樹脂等。根據測定,鉻鞣原液、脫毛原液和染色原液雖然只佔總廢水量的20%~30%,但污染負荷卻佔了70%~80%,因此,對製革廢水原液的處理極為重要,並且節省開支,這是製革廢水處理的關鍵步驟。

5鉻鞣原液處理

鉻是製革廢水中唯一的重金屬污染,鉻及其化合物是一種致癌、致敏物質,通過水、食物等進入人體,危害人類健康。如何消除鉻污染的危害是各國正在探索而未解決的問題,經過反覆實驗,鉻鞣廢液的回收利用關鍵在於廢液中的蛋白質和中性鹽難分離,回收鉻的純度難達到要求。為此,我們採用鹼性(NaOH)水解沉澱法,破壞廢液中的蛋白質的各級結構。同時,控制pH值,在鉻沉澱完全,上清液達到排放標準的前提下,使鉻泥中蛋白質含量最低。並且使回收的鉻再用於生產,產生經濟效益。
基本工藝流程是將廢鉻原液從集液池泵入中和水解沉澱池,加鹼產生氫氧化鉻沉澱后測上清液中Cr3+的含量,如達到要求則將上清液排入綜合廢水池,將含一定水的鉻泥泵入壓濾機壓濾後進入整理鉻泥池中,然後對其pH值等進行調整,使鉻泥達到回收標準時便可用於生產。

6物化處理

聚合氯化鋁

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