制革廢水處理工藝和技術(shù)
技術(shù)原理:
概述
制革工藝大致同浸水、去肉、浸灰脫毛、脫毛軟化、浸酸鞣制、復(fù)鞣、中和染色、加脂等工藝組成生產(chǎn)過(guò)程中使用的化工原料和加工工藝均會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不同程度的污染。這些原料又分為各種助劑、鞣制以及加脂劑、涂飾劑等,其中脫毛所用的硫氫化鈉、鞣制所用的鉻鹽等均屬有毒有害物質(zhì),對(duì)環(huán)境污染較重,分析廢水特點(diǎn)。
主要有以下特點(diǎn):
(1)水量水質(zhì)波動(dòng)大,水量總變化系數(shù)達(dá)到2左右。而水質(zhì)的變化系數(shù)更大,達(dá)到10左右;
(2)可生化性較好,廢水中含有大量原皮尚可溶性蛋白,脂肪等有機(jī)物和甲酸等低分子添加有機(jī)物BOD5/CODcr比值通常在0.40-0.45之間;
(3)懸浮物濃度高易腐蝕產(chǎn)生污泥量大,污泥體積占到廢水量的5%以上制革污泥的處理及處置是制革廢水處理的難點(diǎn)之一;
(4)廢水含S2-和總鉻等無(wú)機(jī)有毒化合物。
制草廢水處理
(1)鉻鞣廢水的回收利用
鉻鞣廢水含有較高濃度的Cr3+鉻鞣過(guò)程中鉻鹽的附著率為60%~70%,即有30%~40%的鉻鹽進(jìn)入水中這部分廢水通常約占制革廢水總量的3%,一般鉻鞣廢水Cr3+=3000~4000mg/L,CODcr=10000mg/L,BOD5=2000mg/L處理這部分廢水應(yīng)首先考慮Cr3+回收,其主要方法如下:
堿沉淀法:目前我國(guó)90%的制革廠都采用堿沉淀法回收鉻,此法工藝簡(jiǎn)便技術(shù)成熟,適宜于大型制革廠;
循環(huán)利用:國(guó)外60%的制革廠將鉻鞣廢水經(jīng)過(guò)濾和調(diào)整PH值后直接循環(huán)用于浸酸和鉻鞣,該法設(shè)備簡(jiǎn)單投資少,適用于中小型制革廠;
萃取法:采用R萃取劑,萃取時(shí)將萃取體系的pH值控制在4.0左右,R溶劑中的和氫離子廢水中的鉻離子在堿陛條件下以3:1進(jìn)行交換;
(2)含硫脫毛漫灰廢水的處理
漫灰工藝中產(chǎn)生的廢水含有大量的氫氧化鈣、硫化鈉、蛋白質(zhì)和油脂、毛發(fā)等,廢水占總廢水量的10%~20%左右,硫化物含量占制鞍水硫化物總量的90%以上其處理方法主要有:
鐵鹽沉降法:用鐵鹽(FeSO4或Fed3)與S2-形成FeS沉淀,以去除S2-,這種方法處理徹底,但產(chǎn)生的黑色污泥量大處理困難,對(duì)高濃度含硫廢水藥劑量大,費(fèi)用高。
化學(xué)混凝發(fā):加入堿式Aul3等混凝劑,經(jīng)沉淀或氣浮法分離該法對(duì)懸浮物去除率達(dá)到60%以上,對(duì)CODcr和硫化物的去除率達(dá)70%以上,但出水硫化物通常不達(dá)標(biāo)需進(jìn)一步處理。
催化氧化法:此法是成熟技術(shù),以MnSO4為催化劑,用空氣進(jìn)行氧化,達(dá)到無(wú)害化處理。MnSO4用量50g/KgNa2S,需氧量為2Kg氧/KgNa2S,該法優(yōu)點(diǎn)是投資費(fèi)用低,操作安全,脫硫效率高若在MnSO4催化氧化后,添加FeSO4作輔助脫硫劑,并調(diào)節(jié)pH=5.0左右可進(jìn)一步提高脫硫率并回收利用廢水中的蛋白質(zhì)。
(3)脫脂廢水的處理
我國(guó)制革生產(chǎn)中豬皮革占80%以上制革生產(chǎn)脫脂工序排出的廢水中油脂濃度高達(dá)6000~14000mg/L,廢水量占總廢水量的5%~8%,脫脂廢水的處理通常采用熱蒸汽提取法或酸提取法回收油脂或混合脂肪酸。
(4)制革綜合廢水處理
制革綜合廢水通常采用物化處理和生化處理結(jié)合的工藝流程。
物化處理技術(shù)
最常用的是混凝沉淀法和混凝氣浮法
生物處理技術(shù)
制革廢水BOD5/CODcr比值約0.4~0.45,可生化性較好,但制革廢水的生化降解速率很慢,約為生活污水的1/3,當(dāng)生化處理時(shí)間超過(guò)20h后,才可達(dá)到75%的CODcr去除率,常用的處理方法有活性污泥法生物接觸氧化法、生物濾池法、氧化溝法及生物流化床等上述幾種處理工藝各有優(yōu)缺點(diǎn),要結(jié)合實(shí)際情況及排放要求選用合適的工藝。
由于制革廠的生產(chǎn)廢水多為間歇排放,而硫化物又易導(dǎo)致污泥膨脹,因此對(duì)一般中小型制革廠,間歇式活性污泥法(SBR)及變型SBR是一種有效的處理工藝。
工藝處理
(1)含鉻廢水處理
通過(guò)沉淀去除水中的可沉淀固體,然后加堿將鉻沉淀出來(lái),在經(jīng)濃縮和脫水,固體物加酸溶解后回用或作為特種固體物資進(jìn)一步處理,鉻回收后的廢水進(jìn)入綜合廢水處理系統(tǒng)工藝流程圖見(jiàn)圖1-1。
圖1-1含鉻廢水處理工藝流程圖
(2)含硫廢水及拷膠廢水處理
這兩種廢水的處理工藝均采用混凝沉淀+氣浮的工藝,污泥進(jìn)入濃縮,一并處理。
工藝流程見(jiàn)圖1-2。
圖1-2含硫、拷膠廢水處理工藝流程圖
(3)綜合廢水處理
通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的含鉻廢水、含硫廢水、拷膠廢水和車(chē)間的其他廢水混合后集中處理是較為理想的方法,它不但降低有害物質(zhì)的濃度,而且提高了廢水的可生化性和處理設(shè)施的運(yùn)行穩(wěn)定性也有利于統(tǒng)一規(guī)劃,降低工程投資。
綜合廢水處理工藝流程見(jiàn)圖1-3
圖1-3綜合廢水工藝流程圖
工藝處理二
(1)含硫廢水預(yù)處理
含硫廢水來(lái)自制革工藝的準(zhǔn)備工段,含硫濃度高。生物處理能承受S2-的最高濃度為40mg/L,如果處理系統(tǒng)不時(shí)地受高濃度含硫廢水沖擊,既影響處理的正常運(yùn)行,又因處理效果差而導(dǎo)致出水不能達(dá)標(biāo)排放。
本工藝采用化學(xué)混凝法處理制革含硫廢水,工藝流程見(jiàn)圖1-4。
圖1-4含硫廢水預(yù)處理工藝流程圖
公告混凝劑選擇試驗(yàn)和混凝最JIA條件試驗(yàn)。采用聚合鐵作混凝劑,投加量150mg/L,PH為5.0~5.5,反應(yīng)時(shí)間8~10min。沉降時(shí)間30min時(shí)效果最好。
(2)鉻鞣廢水中鉻的回收與處理
鉻鞣廢水是制革廠唯一的重金屬污染源在皮革鞣制過(guò)程中,鉻的有效利用率一般只有60%~70%,其余30%~40%的鉻鹽殘留在廢水中,鞣制后的廢水的含鉻濃度也在30mg/L以上。
本工藝采用堿沉淀回收法處理鉻鞣廢水,該方法具有操作簡(jiǎn)便、投資省、鉻回收率較高等優(yōu)點(diǎn)。工藝流程見(jiàn)圖1-5。
圖1-5沉淀回收法處理鉻鞣廢水工藝流程圖
廢鉻水中鉻是以堿式硫酸鉻存在的,能溶于水、有鞣性,在廢鉻水中投加MgO調(diào)PH至8~9時(shí),鉻逐漸以氫氧化鉻形式沉淀下來(lái)成為糊狀鉻泥,將沉淀物溶解在硫酸中,則可生成堿式硫酸鉻重新利用。
(3)綜合污水處理
工藝流程
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,綜合廢水采用高效氣浮兼生物接觸氧化處理工藝較好工藝流程如圖1-6所示。
圖1-6制革綜合廢水處理工藝流程圖
工藝流程說(shuō)明
制革廢水經(jīng)粗細(xì)格柵以及調(diào)節(jié)池后,進(jìn)入高效氣浮系統(tǒng),以去除其中的SS、CODcr、BOD5、硫化物等,從高效氣浮系統(tǒng)出來(lái)的水進(jìn)入生物接觸氧化池進(jìn)一步處理。接觸氧化池CODcr容積負(fù)荷為1.2Kg/(m3.d)。經(jīng)處理后的水全部回用于制革工藝。 |