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制革废水处理技术的发展

浏览次数:63  更新时间:2018-03-20

制革废水处理技术的发展 



摘要:制革工业废水组成复杂,污染严重,针对制革废水的组成与特点、废水治理的技术发展和研究成果,采用分隔治理和多种方法结合的综合治理技术是合理的。就综合废水统一处理技术, 以及国内外处理制革废水的一些新型的、高效的处理技术作了介绍。 

  关键词:制革废水;处理;物化—生物法 
   
  制革工业在我国重点污染行业中列第3位。据统计,我国现有制革企业近万家,年排废水量达到1×108t左右,年排放总量CODcrl8×104t,BOD58×104t,SSl2×104t,铬3500t,硫5000t[1]。本文着重论述制革废水的特点、治理技术现状和研究成果。 
废水的组成与特点 

  目前制革工业生产一般包括脱脂、浸灰脱毛、软化、鞣制、染色加工、干燥、整饰等几个工段,加工过程中需要添加多种化学品[2],从而使得废水中含有油脂、胶原蛋白、动植物纤维、有机无机固形物、硫化物、铬、盐类、表面活性剂、染料等多种污染物质和有毒物质。制革工业综合废水的水质特性为:ρ(CODcr)为3000—4000mg/L,ρ(BOD5)为1000—2000mg/L,ρ(SS)为2000—4000mg/L,pH值为8-11。

  废水主要来源于鞣前准备,鞣制和其他湿加工工段。污染最重的是脱脂废水、浸灰脱毛废水、铬鞣废水,这3种废水约占总废水量的50%,但却包含了绝大部分的污染物,各种污染物占其总量的质量分数为:CODcr80%,BOD575%,SS70%,硫化物93%,氯化钠50%,铬化合物95%。 

  制革废水的特点表现在以下几方面[3] 
  ①水质水量波动大; 
  ②可生化性好; 
  ③悬浮物浓度高,易腐败,产生污染量大; 
  ④废水含S2-和铬等有毒化合物。 
2 技术现状 

  传统的制革废水处理技术是将各工序废水收集混合,采用物理、化学、生物等手段集中处理,把废水中的油脂、蛋白质和各种化工材料作为废物处理掉,浪费资源,投资高,且生皮加工过程中脱毛浸灰工段产生的高浓度含硫废水和铬鞣工段产生的废铬液,对处理废水是非常不利的。故比较合理的是“原液单独处理、综合废水统一处理”[4],工艺路线,将脱脂废水、浸灰脱毛废水、铬鞣废水分别进行处理并回收有价值的资源,然后与其他废水混合统一处理。但对于小型制革厂采用这种方法,工艺流程长、费用高,仍可进行集中处理。 

2.1 单项处理技术 

2.1.1 脱脂废水 

  脱脂废液中的油脂含量、CODcr和BOD5等污染指标很高。处理方法有酸提取法、离心分离法或溶剂萃取法。广泛使用的是酸提取法,加H2SO4调pH值至3~4进行破乳,通人蒸汽加盐搅拌,并在40~60 t下静置2—3 h,油脂逐渐上浮形成油脂层。回收油脂可达95%,去除CODcr90%以上。一般进水油的质量浓度为8—10g/L,出水油的质量浓度小于0.1 g/L。回收后的油脂经深度加工转化为混合脂肪酸可用于制皂。 

2.1.2 浸灰脱毛废水 

  浸灰脱毛废水中含蛋白质、石灰、硫化钠、固体悬浮物,含总CODcr的28%、总S2-的93%、总SS的70%。处理方法有酸化法、化学沉淀法和氧化法。生产中多采用酸化法,在负压条件下,加H2SO4调pH值至4—4.5,产生H2S气体,用NaOH溶液吸收,生成硫化碱回用,废水中析出的可溶性蛋白质经过滤、水洗、干燥变成产品。硫化物去除率可达90%以上,CODcr与SS分别降低85%和95%。其成本低廉,生产操作简单,易于控制,并缩短生产周期。

2.1.3 铬鞣废水 

  铬鞣废水主要污染物是重金属Ce3+,质量浓度约为3-4g/L,pH值呈弱酸性。处理方法有碱沉淀法和直接循环利用。国内90%的制革厂采用碱沉淀法,将石灰、氢氧化钠、氧化镁等加入废铬液,反应、脱水得含铬污泥,用硫酸溶解后可再回用到鞣制工段。反应时pH值在8.2-8.5,温度在40℃沉淀最好,碱沉淀剂以氧化镁效果最好,铬回收率为99%,出水铬的质量浓度小于1 mg/L。但此法适用于大型制革厂,且回收铬泥中的可溶性油脂、蛋白质等杂质会影响鞣制效果。 

  此外,国外研究出一些新型的处理铬鞣废水的技术。A.I.Hafez[5]用反渗透(RO)膜技术处理铬鞣废水并回收铬,研究证明,RO膜技术能够高效得将铬从铬鞣废水中分离出来,铬的去除率高于99%,但NaCl的浓度过高会影响铬分离。当NaCl的质量浓度低于5000 mg/L,此时RO膜技术的成本低,用于小制革厂分离回收铬比碱沉淀法要经济。Sevgi Kocaoba[6]使用离子交换树脂技术去除回收铬,找到了其回收铬的最优条件:铬离子的质量浓度为10 mg/L,pH值为5,搅拌时间20min,树脂数量250mg,铬回收率在99%以上,与传统方法相比具有操作简单、效率高等优点。 

2.2 综合废水处理技术 

  制革废水中污染物组成复杂,综合废水的处理方法也很多,有生化工艺和物化等方法。国内制革工业通常采用物化处理和生化处理相结合的方法,此法投资省,运行费用低,能够稳定达标排放。 

2.2.1 生化处理工艺 

  ①预处理系统:主要包括格栅、调节池、沉淀池、气浮池等处理设施。制革废水中有机物浓度和悬浮固体浓度高,预处理系统就是用来调节水量、水质;去除SS、悬浮物;削减部分污染负荷,为后续生物处理创造良好条件。

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