皮革廢水處理工程案例分析
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摘要：我國皮革加工行業(yè)主要使用多種皮革原材料和復(fù)雜的皮革生產(chǎn)工藝過程,包括預(yù)鞣,鞣制和后期的整理。因此,廢水的化學(xué)成分很復(fù)雜,不僅可能含有大量的人體皮膚,頭發(fā),肉和人的脂肪,而且還可能含有高濃度的有機硫化物,氯化物,銨,硫酸鹽和三價鉻。并且許多教學(xué)過程都必須是在旋旋轉(zhuǎn)鼓中連續(xù)進行的。廢水實現(xiàn)間歇性重復(fù)排放,水量和總體水質(zhì)水平波動很大。這些不利因素加在一起就會給一家皮革廠的廢水處理工作帶來很大困難。隨著中國對面料廢水整體排放管理標準的日益嚴格,皮革面料廢水處理的費用成本已逐漸成為一項重大處理費用。因此,如何有效利用最小的技術(shù)投入量盡快達到工業(yè)廢水總體排放總量標準化就對推動皮革制品行業(yè)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。太清皮革有限公司每年在城市污水處理建設(shè)方面的財政投入不能超過700萬元。如此巨大的項目投資雖然給化工企業(yè)自身帶來了沉重的經(jīng)濟負擔,但工業(yè)廢水仍無法完全有效排出。
1廢水水質(zhì)及處理工藝
1.1廢水水質(zhì)太清
皮革工業(yè)有限公司(溫州)牛皮項目實際設(shè)計計劃年產(chǎn)26,000噸進口牛皮,目前實際牛皮年產(chǎn)量設(shè)計為30,000噸。鉻粉年生產(chǎn)消費量平均為1,700噸,單寧為880噸,硫酸為1300噸,石灰為1000噸。制革生產(chǎn)過程之前它所產(chǎn)生的工業(yè)廢水大約占所有生產(chǎn)廢水的2/3,并且主要是強酸和堿性的。它們還包含大量有機化學(xué)物質(zhì),例如各類蛋白質(zhì),脂肪,硫化物,氯化物和其他大量無機鹽以及其他懸浮物。在美國生產(chǎn)廢水排放量的三分之一中,廢水主要分為包含有機化學(xué)物質(zhì)(或是例如植物油脂,染料)和無機化學(xué)物質(zhì)(或是例如鹽酸三價鹽和鉻鹽)。脫硫池主要采用高溫空氣脫硫氧化的方法進行脫硫,以nnmnso4為空氣催化劑,通氣8小時后,s2-的空氣質(zhì)量和硫濃度仍然很高,例如4001500mg/l。
1.2嚴格測量廢水的pH值
由于調(diào)節(jié)罐的容積不夠大,因此堿性廢水和酸性廢水通常無法滿足要求。在廢水處理中,操作員必須連續(xù)測量廢水的pH值,然后確定是否添加酸或堿來調(diào)節(jié)pH值,以達到最佳的凝結(jié)和沉淀效果。生化池是普通的活性污泥池,不能滿足生物反硝化的要求。最初設(shè)計的廢水處理設(shè)施無法滿足生產(chǎn)需求,并且出水水質(zhì)經(jīng)常達不到標準。
2原因分析
2.1廢水處理現(xiàn)狀
公司的工業(yè)廢水處理理化設(shè)施基本設(shè)計一級處理廢水能力為5000t/d,但在實際廢水運行處理過程中,廢水經(jīng)過逐層凝結(jié)處理沉淀后,一級處理廢水的綜合質(zhì)量處理濃度為二級沉淀池濃度小于50mg/l,理化中心處理廢水效率完全符合工程設(shè)計性能要求。經(jīng)過理化廢水處理后,一級生化沉淀池中的生化水可在進入生化池后再進行一次后續(xù)理化處理,但生化池不能完全被企業(yè)接受。一級生化沉淀池的水中的一些變質(zhì)水分都需要直接由水排出,否則二級生化池的水會迅速變質(zhì)。初級鉻鉻沉淀池可析出水中的鉻和codcr,總鉻,s2-和苯二氨氮的化學(xué)質(zhì)量平均濃度分別為10003000、0.2023.4(其中鉻和cr6+濃度小于0.01mg/l),20350、200600mg/l。直接向外排放污水會對damage江區(qū)的水體環(huán)境造成嚴重損害。當每天平均輸入的進化生皮量已經(jīng)達到11個生化桶且每天進入生化池的可用水量已經(jīng)達到3000m3/d時,生化池污泥的顏色開始變白(通常為紅棕色)。提取活性污泥并在顯微鏡下觀察生物相,發(fā)現(xiàn)應(yīng)在正常條件下出現(xiàn)的原生動物如蟲,黃cut和mi蟲的結(jié)構(gòu)不完整。這些是生物體輕微中毒的表現(xiàn)。同時,二次沉淀池出水渾濁,CODCr質(zhì)量濃度為300,500mg/L。此時,如果減少流入生化池的廢水量,則可以在48小時內(nèi)恢復(fù)生物相,并且廢水中CODCr的質(zhì)量濃度約為300mg/L。12個轉(zhuǎn)鼓或進入生化池的廢水超過3000m3/d并繼續(xù)增加,活性污泥的顏色完全變成白色。生物學(xué)階段的顯微鏡檢查表明,原生動物完全消失并且菌絲體變得疏松。生化池中的廢水是渾濁的,并且廢水的CODCr每天都在上升,直到接近取水量數(shù)據(jù)為止。
2.2除灰和脫毛污水
排污和處理脫毛用的污水中可能含有大量蛋白質(zhì),石灰,硫化鈉和其他固體中的懸浮物,包括其中總codcr的28%,總s2-的93%和其中總ss的70%。處理水的方法主要包括生物酸化,化學(xué)物質(zhì)沉淀和生物氧化。在工業(yè)生產(chǎn)中,使用了磷酸化鋁的方法。在正常負壓工作條件下,添加少量h2so4以將naph的壓值最大調(diào)整到約為4至4.5,以便于生成大量h2s堿性氣體,該堿性氣體被溶于naoh的水溶液充分吸收,生成大量堿性重金屬鹽和硫化物,以便提供原料再利用。沉淀在工業(yè)污水處理中的各種可溶性植物蛋白質(zhì)經(jīng)清水過濾,洗滌和脫水干燥后即可成為清洗產(chǎn)品。硫化物硫的去除率很有可能會達到90%以上,并且其中codcr和coss分別濃度降低了85%和95%。成本低,生產(chǎn)設(shè)備操作簡單,控制容易,生產(chǎn)過程周期大大縮短。
2.3鉻鞣制廢水
鉻鞣煉廠廢水的主要化學(xué)污染物一般是黑色重金屬鉻pce3+,質(zhì)量中的濃度約一般為3-4g/l,ph的數(shù)值一般呈弱弱偏酸性。處理堿的方法主要包括間接堿基的沉淀和直接的堿回收。國內(nèi)90%的進口皮革廠家都使用硫化堿硫酸沉淀法將硫酸石灰,氫氧化鈉,氧化鎂等化學(xué)添加劑放到廢鉻液中,反應(yīng)均勻脫水后即可得到一定含鉻量的污泥,溶解于少量硫酸中后它還可在其他制革段中再回收利用。酸。在化學(xué)反應(yīng)加熱過程中,ph的峰值為8.2-8.5,并且反應(yīng)溫度峰值在40℃下降時易于發(fā)生沉淀。堿堿性沉淀類試劑對于二氧化鎂內(nèi)酯具有良好的降解作用。鉻酸的回收率為99%。但是,該鞣制方法不僅適用于大型鞣制皮革廠,鉻酸鞣泥原料中的大量可溶性礦物油,蛋白質(zhì)和其他化學(xué)雜質(zhì)可能會嚴重影響鉻泥鞣制皮革效果。制革廠的廢水主要水源來自制革鞣制,制革和其他進入濕法準備處理段之前的違法準備處理工作。污染最嚴重的廢水是染色脫脂原料廢水,灰化和染色脫毛原料廢水以及鉻酸和鞣酸等廢水。這三種不同類型的飲用廢水約莫只占總飲用廢水的50%,但它們中都包含了大多數(shù)的水污染物。硫化物93%,氯化鈉50%和其他鉻金屬化合物95%。皮革廠區(qū)的廢水處理具有以下幾個特征:①整體水質(zhì)水平波動很大;②良好的生化處理特性;③工業(yè)懸浮物廢水濃度高,易發(fā)生變質(zhì),污染大;④工業(yè)廢水中可能含有氧化s2-和氧化鉻等多種有毒有機化合物。皮革廠棄液廢水處理的常用工藝方法介紹如下:環(huán)氧脫脂皮革廢液廢水中的活性脂肪和碳含量,codcr和以及bod5等各類污染氣體指標非常高。處理提取方法主要包括用鹽酸加熱提取,離心或堿性溶劑加熱提取。廣泛廣為使用的提取方法之一是采用酸性鹽提取法,添加適量硫酸以將c/ph硫酸值略微調(diào)節(jié)至3至4進行硫酸乳化,并與其他蒸汽和硫酸鹽進行攪拌,然后在40至60噸下靜止放置2至3個小時。油逐漸高度上升時可形成層狀脂肪層?；厥盏膹U機油含量可以有效達到95%,并且這樣可以有效去除90%以上的廢油。一般正常情況下,進水油的整體質(zhì)量穩(wěn)定濃度為8-10g/l,出水油的整體質(zhì)量穩(wěn)定濃度不應(yīng)小于0.1g/l?；厥盏娘柡椭窘?jīng)過深深度加工后可以轉(zhuǎn)化而成為一種混合飽和脂肪酸,可廣泛用于人工制皂。制造。
3處理皮革廠廢水措施
灰化和廢水脫毛過程廢水中主要包含大量蛋白質(zhì),石灰,硫化鈉和其他固體中的懸浮固體,處理水的方法主要包括生物酸化,化學(xué)物質(zhì)沉淀和生物氧化。在工業(yè)生產(chǎn)中,使用有機酸化劑的方法。在正常負壓工作條件下,以便于生成大量堿性氣體,該堿性氣體被溶于naoh的水溶液充分吸收,生成大量堿性重金屬鹽和硫化物,以便提供原料再利用。沉淀在工業(yè)污水處理中的各種可溶性植物蛋白質(zhì)經(jīng)清水過濾,洗滌和脫水干燥后即可成為清洗產(chǎn)品。硫化物硫的去除率很有可能會達到90%以上,并且其中codcr和coss分別濃度降低了85%和95%。成本低,生產(chǎn)設(shè)備操作簡單,控制容易,生產(chǎn)過程周期大大縮短。鉻鞣煉廠廢水的主要化學(xué)污染物一般是黑色重金屬鉻pce3+,質(zhì)量中的濃度約一般為3-4g/l,ph的數(shù)值一般呈弱弱偏酸性。處理堿的方法主要包括間接堿基的沉淀和直接的堿回收。國內(nèi)90%的進口皮革廠家都使用硫化堿硫酸沉淀法將硫酸石灰,氫氧化鈉,氧化鎂等化學(xué)添加劑放到廢鉻液中,反應(yīng)均勻脫水后即可得到一定含鉻量的污泥,溶解于少量硫酸中后它還可在其他制革段中再回收利用。酸。反應(yīng)處理過程中,ph中的反應(yīng)值為8.2-8.5,溫度值在ph反應(yīng)值為40℃時最佳。堿性鉻和鋅沉淀物的氧化劑對鉻和鉻二氧化鎂的礦物回收濃度影響最好,鉻的堿性氧化礦物回收率為99%,廢水中鉻的堿性礦物分解質(zhì)量高和氧化回收濃度較小。低于1mg/l。但是,該處理方法不僅適用于大型的鞣皮革廠,并且由于鉻酸水泥材料中的大量可溶性礦物油,蛋白質(zhì)和其他化學(xué)雜質(zhì)可能會嚴重影響大型鞣革廠的效果。另外,國外已經(jīng)成功開發(fā)設(shè)計出一些用于處理大量鉻酸和鞣酸等廢水的新工藝技術(shù)。aihafez2.使用反應(yīng)性滲透(RO)的鍍膜技術(shù)可用來快速處理用于鞣制鉻的大量廢水并快速回收鉻。研究結(jié)果證明,反滲透膜處理技術(shù)不僅可以有效地從鉻和含鞣酸的廢水中快速分離鉻。鉻的臭氧去除率通常高于99%,但對于nacl的臭氧濃度過于太高會嚴重影響鎳和鉻的氧化分離。當nacl的生物質(zhì)量氧化濃度平均低于5000mg/l時,反滲透膜沉淀技術(shù)的應(yīng)用成本會比較低,對于小型加工皮革廠來說,分離和處理回收氧化鉻酸相比采用堿性酸沉淀法更簡單經(jīng)濟。使用離子交換法的樹脂回收技術(shù)完全去除了大量回收的鉻,發(fā)現(xiàn)了用于回收氧化鉻的最佳工藝條件:鉻和負離子的樹脂質(zhì)量回收濃度為10mg/l,ph為5,攪拌鉻的時間大約為20分鐘,樹脂的質(zhì)量濃度為250mg,鉻的質(zhì)量回收率為99%以上,與其他傳統(tǒng)加工方法回收相比,具有設(shè)備操作簡單,效率高的巨大優(yōu)點。
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作者：郭曉鵬 單位：山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院
