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制革污水處理技術(shù)與工藝
閱讀:156 發(fā)布時間:2022-11-27行業(yè)現(xiàn)狀及制革污水特征
在日常生活中,包包、皮鞋、皮衣、皮沙發(fā)等等皮革制品無處不在。近年來皮革行業(yè)迅猛發(fā)展,與此同時制革廢水的排放量也逐漸成為重要的工業(yè)污染源之一。
皮革制革一般包括準(zhǔn)備、鞣制和整理三大階段。在鞣前準(zhǔn)備工段,污水主要來源于水洗、浸水、脫毛、浸灰、脫灰、軟化、脫脂;主要污染物包含有機(jī)廢物、無機(jī)廢物及有機(jī)化合物。鞣制工段中廢水主要來自水洗、浸酸、鞣制;主要污染物為無機(jī)鹽、重金屬鉻。整理工段廢水主要來自水洗、擠水、染色、加脂及除塵污水等,污染物有染料、油脂及有機(jī)化合物。因此制革廢水具有水量大、水質(zhì)水量波動大、污染負(fù)荷高、堿度大、色度高、懸浮物含量高、可生化性較好等特點,并具有一定毒性。
含硫廢水:指制革工藝中采用灰堿法脫毛是產(chǎn)生的浸灰廢液及相應(yīng)的水洗工序廢水;
脫脂廢水:指在制革及毛皮加工脫脂工序中,采用表面活性劑對生皮油脂進(jìn)行處理所形成的廢液及相應(yīng)的水洗工序廢水。
含鉻廢水:指在鉻鞣及鉻復(fù)鞣工序中產(chǎn)生的廢鉻液及相應(yīng)的水洗工序廢水。
綜合廢水:指制革及皮毛加工企業(yè)或集中加工區(qū)產(chǎn)生的與生產(chǎn)直接或間接的排往綜合廢水處理工程內(nèi)的各種廢水的統(tǒng)稱(如生產(chǎn)工藝廢水、廠區(qū)生活污水)
制革污水常用處理方法
廢水處理的基本方法,就是采用各種技術(shù)手段,將污廢水中所含的污染物質(zhì)分離去除、回收利用,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì),使水得到凈化。
處理污水的方法很多,一般可歸納為四大類,即生物處理法,物理處理法,化學(xué)處理法及自然處理法。
1.生物處理法
通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物,轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的廢水處理法。根據(jù)作用微生物的不同,生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。
廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法,按其工藝方式的不同,需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法本身就是一種處理單元,它有多種運行方式。生物膜法的處理設(shè)備有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池以及生物流化床等。生物氧化塘法又稱自然生物處理法。厭氧生物處理法,又名生物還原處理法,主要用于處理高濃度有機(jī)廢水和污泥。
2.物理處理法
通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的懸浮狀態(tài)污染物(包括油膜和油珠)的方法,可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。屬于重力分離法的處理單元有沉淀、上浮(氣浮)等,相應(yīng)使用的處理設(shè)備是沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等;離心分離法本身就是一種處理單元,使用的處理裝置有離心分離機(jī)和水旋分離器等;篩濾截留法有柵篩截留和過濾兩種處理單元,前者使用的處理設(shè)備是格柵、篩網(wǎng),而后者使用的是砂濾池和微孔濾機(jī)等。以熱交換原理為基礎(chǔ)的處理方法也屬于物理處理法,其處理單元有蒸發(fā)、結(jié)晶等。
3.化學(xué)處理法
通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。在化學(xué)處理法中,以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元是:混凝、中和、氧化還原等;而以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元則有:萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。后兩種處理單元又合稱為膜分離技術(shù)。其中運用傳質(zhì)作用的處理單元既具有化學(xué)作用,又有與之相關(guān)的物理作用,所以也可從化學(xué)處理法中分出來,成為另一類處理方法,稱為物理化學(xué)法。
常用污水處理工藝
1、脫脂廢水
脫脂廢液中的油脂含量、CODcr和BOD5等污染指標(biāo)很高。處理方法有酸提取法、離心分離法或溶劑萃取法。廣泛使用的是酸提取法,加H2SO4調(diào)pH值至3~4進(jìn)行破乳,通人蒸汽加鹽攪拌,并在45~60 t下靜置2—4 h,油脂逐漸上浮形成油脂層?;厥沼椭蛇_(dá)96%,去除CODcr92%以上。一般進(jìn)水油的質(zhì)量濃度為8—10g/L,出水油的質(zhì)量濃度小于0.1 g/L。回收后的油脂經(jīng)深度加工轉(zhuǎn)化為混合脂肪酸可用于制皂。
2、浸灰脫毛廢水
浸灰脫毛廢水中含蛋白質(zhì)、石灰、硫化鈉、固體懸浮物,含總CODcr的28%、總S2-的92%、總SS的75%。處理方法有酸化法、化學(xué)沉淀法和氧化法。
生產(chǎn)中多采用酸化法,在負(fù)壓條件下,加H2SO4調(diào)pH值至4~4.5,產(chǎn)生H2S氣體,用NaOH溶液吸收,生成硫化堿回用,廢水中析出的可溶性蛋白質(zhì)經(jīng)過濾、水洗、干燥變成產(chǎn)品。硫化物去除率可達(dá)90%以上,CODcr與SS分別降低85%和95%。其成本低廉,生產(chǎn)操作簡單,易于控制,并縮短生產(chǎn)周期。
3、鉻鞣廢水
鉻鞣廢水主要污染物是重金屬Ce3+,質(zhì)量濃度約為3-4g/L,pH值呈弱酸性。處理方法有堿沉淀法和直接循環(huán)利用。國內(nèi)90%的制革廠采用堿沉淀法,將石灰、氫氧化鈉、氧化鎂等加入廢鉻液,反應(yīng)、脫水得含鉻污泥,用硫酸溶解后可再回用到鞣制工段。
反應(yīng)時pH值在8.2-8.5,溫度在40℃沉淀,堿沉淀劑以氧化鎂,鉻回收率為99%,出水鉻的質(zhì)量濃度小于1 mg/L。但此法適用于大型制革廠,且回收鉻泥中的可溶性油脂、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)會影響鞣制效果。
4、綜合廢水
4.1、預(yù)處理系統(tǒng):主要包括格柵、調(diào)節(jié)池、沉淀池、氣浮池等處理設(shè)施。制革廢水中有機(jī)物濃度和懸浮固體濃度高,預(yù)處理系統(tǒng)就是用來調(diào)節(jié)水量、水質(zhì);去除SS、懸浮物;削減部分污染負(fù)荷,為后續(xù)生物處理創(chuàng)造良好條件。
4.2、生物處理系統(tǒng):制革廢水的ρ(CODcr)一般為3000—4000 mg/L,ρ(BOD5)為1000—2000mg/L,屬于高濃度有機(jī)廢水,m(BOD5)/m(CODcr)值為0.3—0.6,適宜于進(jìn)行生物處理。目前國內(nèi)應(yīng)用較多的有氧化溝、SBR和生物接觸氧化法,應(yīng)用較少的是射流曝氣法、間歇式生物膜反應(yīng)器(SBBR)、流化床和升流式厭氧污泥床(UASB)。
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制革廢水的可生化性較好,因此生物處理是工藝。不過在此之前,要對含鉻廢水、脫脂廢水、含硫廢水單獨收集,進(jìn)行預(yù)處理。
根據(jù)《制革及毛皮加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB30486-2013)》,含鉻廢水應(yīng)單獨收集,加加堿沉淀后進(jìn)行泥水分離,上清液達(dá)到GB30486—2013中的標(biāo)準(zhǔn)后排放至綜合廢水調(diào)節(jié)池。沉淀池的沉淀污泥排入含鉻污泥濃縮池,通過壓濾機(jī)壓干后委托有危廢處理資質(zhì)的單位處置。
脫脂廢水通過酸處理調(diào)節(jié)PH破乳,再將破乳后的油脂經(jīng)氣浮法處理達(dá)到油水分離,污水排至綜合廢水調(diào)節(jié)池。含硫廢水可采用鐵鹽沉降法、化學(xué)混凝法、催化氧化法等,一般多使用催化氧化進(jìn)行預(yù)處理。
將以上三種廢水進(jìn)行預(yù)處理和其他污水一起輸送至廠區(qū)污水處理廠進(jìn)行生物-化學(xué)二級處理。初級處理綜合污水經(jīng)細(xì)格柵、曝氣沉砂池、調(diào)節(jié)池和初沉池,均衡水質(zhì)水量,去除大顆粒無機(jī)物,部分COD和BOD。二級處理即生物處理,傳統(tǒng)活性污泥法,活塞流式反應(yīng)器,鼓風(fēng)曝氣污水中污染物在此階段降解或去除。
最后污水進(jìn)入化學(xué)池進(jìn)行化學(xué)混凝沉淀,凝聚劑采用堿式氯化鋁,斜管沉淀。污水中SS和COD進(jìn)一步得到降低。污水處理過程中產(chǎn)生的初沉污泥、剩余污泥和化學(xué)污泥集中匯集,經(jīng)重力濃縮、污泥調(diào)質(zhì)后,進(jìn)入板框壓濾機(jī)壓濾脫水,濾液重返污水處理系統(tǒng),濾餅由當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門外運集中處理。