皮革廢水處理工程案例分析

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摘要：我國(guó)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(guò)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(jī)硫化物,氯化物,銨,硫酸鹽和三價(jià)鉻。并且許多教學(xué)過(guò)程都必須是在旋旋轉(zhuǎn)鼓中連續(xù)進(jìn)行的。廢水實(shí)現(xiàn)間歇性重復(fù)排放,水量和總體水質(zhì)水平波動(dòng)很大。這些不利因素加在一起就會(huì)給一家皮革廠的廢水處理工作帶來(lái)很大困難。隨著中國(guó)對(duì)面料廢水整體排放管理標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格,皮革面料廢水處理的費(fèi)用成本已逐漸成為一項(xiàng)重大處理費(fèi)用。因此,如何有效利用最小的技術(shù)投入量盡快達(dá)到工業(yè)廢水總體排放總量標(biāo)準(zhǔn)化就對(duì)推動(dòng)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(cái)政投入不能超過(guò)700萬(wàn)元。如此巨大的項(xiàng)目投資雖然給化工企業(yè)自身帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),但工業(yè)廢水仍無(wú)法完全有效排出。

關(guān)鍵詞：皮革廢水；處理工程；案例分析

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(xiàng)目實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)劃年產(chǎn)26,000噸進(jìn)口牛皮,目前實(shí)際牛皮年產(chǎn)量設(shè)計(jì)為30,000噸。鉻粉年生產(chǎn)消費(fèi)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(guò)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(qiáng)酸和堿性的。它們還包含大量有機(jī)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(wú)機(jī)鹽以及其他懸浮物。在美國(guó)生產(chǎn)廢水排放量的三分之一中,廢水主要分為包含有機(jī)化學(xué)物質(zhì)(或是例如植物油脂,染料)和無(wú)機(jī)化學(xué)物質(zhì)(或是例如鹽酸三價(jià)鹽和鉻鹽)。脫硫池主要采用高溫空氣脫硫氧化的方法進(jìn)行脫硫,以nnmnso4為空氣催化劑,通氣8小時(shí)后,s2-的空氣質(zhì)量和硫濃度仍然很高,例如4001500mg/l。

1.2嚴(yán)格測(cè)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(wú)法滿足要求。在廢水處理中,操作員必須連續(xù)測(cè)量廢水的pH值,然后確定是否添加酸或堿來(lái)調(diào)節(jié)pH值,以達(dá)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(jì)的廢水處理設(shè)施無(wú)法滿足生產(chǎn)需求,并且出水水質(zhì)經(jīng)常達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。

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(jì)一級(jí)處理廢水能力為5000t/d,但在實(shí)際廢水運(yùn)行處理過(guò)程中,廢水經(jīng)過(guò)逐層凝結(jié)處理沉淀后,一級(jí)處理廢水的綜合質(zhì)量處理濃度為二級(jí)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(jì)性能要求。經(jīng)過(guò)理化廢水處理后,一級(jí)生化沉淀池中的生化水可在進(jìn)入生化池后再進(jìn)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(jí)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(jí)生化池的水會(huì)迅速變質(zhì)。初級(jí)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(huì)對(duì)damage江區(qū)的水體環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。當(dāng)每天平均輸入的進(jìn)化生皮量已經(jīng)達(dá)到11個(gè)生化桶且每天進(jìn)入生化池的可用水量已經(jīng)達(dá)到3000m3/d時(shí),生化池污泥的顏色開(kāi)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(dòng)物如蟲(chóng),黃cut和mi蟲(chóng)的結(jié)構(gòu)不完整。這些是生物體輕微中毒的表現(xiàn)。同時(shí),二次沉淀池出水渾濁,CODCr質(zhì)量濃度為300,500mg/L。此時(shí),如果減少流入生化池的廢水量,則可以在48小時(shí)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(gè)轉(zhuǎn)鼓或進(jìn)入生化池的廢水超過(guò)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(dòng)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(fù)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(guò)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(huì)達(dá)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(jiǎn)單,控制容易,生產(chǎn)過(guò)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(guó)內(nèi)90%的進(jìn)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(guò)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(shí)易于發(fā)生沉淀。堿堿性沉淀類試劑對(duì)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(huì)嚴(yán)重影響鉻泥鞣制皮革效果。制革廠的廢水主要水源來(lái)自制革鞣制,制革和其他進(jìn)入濕法準(zhǔn)備處理段之前的違法準(zhǔn)備處理工作。污染最嚴(yán)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(gè)特征:①整體水質(zhì)水平波動(dòng)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(jī)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(biāo)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(jìn)行硫酸乳化,并與其他蒸汽和硫酸鹽進(jìn)行攪拌,然后在40至60噸下靜止放置2至3個(gè)小時(shí)。油逐漸高度上升時(shí)可形成層狀脂肪層。回收的廢機(jī)油含量可以有效達(dá)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(jìn)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(guò)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(guò)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(jī)酸化劑的方法。在正常負(fù)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(guò)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(huì)達(dá)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(jiǎn)單,控制容易,生產(chǎn)過(guò)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(guó)內(nèi)90%的進(jìn)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(guò)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(shí)最佳。堿性鉻和鋅沉淀物的氧化劑對(duì)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(huì)嚴(yán)重影響大型鞣革廠的效果。另外,國(guó)外已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)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(lái)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(duì)于nacl的臭氧濃度過(guò)于太高會(huì)嚴(yán)重影響鎳和鉻的氧化分離。當(dāng)nacl的生物質(zhì)量氧化濃度平均低于5000mg/l時(shí),反滲透膜沉淀技術(shù)的應(yīng)用成本會(huì)比較低,對(duì)于小型加工皮革廠來(lái)說(shuō),分離和處理回收氧化鉻酸相比采用堿性酸沉淀法更簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。使用離子交換法的樹(shù)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(fù)離子的樹(shù)脂質(zhì)量回收濃度為10mg/l,ph為5,攪拌鉻的時(shí)間大約為20分鐘,樹(shù)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(jiǎn)單,效率高的巨大優(yōu)點(diǎn)。

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作者：郭曉鵬 單位：山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院