制革工业废水治理技术现状分析Word下载.docx
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2.脱水浸灰废水
脱毛浸灰废水是硫化物的污染源。
废水CODcr20000-40000(mg/l),BOD54000mg/l,硫化钠1200-1500(mg/l),pH为12,脱毛浸灰废水占总废水的10%,而耗氧负荷占总负荷40%。
3.铬鞣废水
铬鞣废水是三价铬的污染源。
铬鞣过程,铬盐的附着率60%-70%,即有30%-40%的铬盐进入废水。
铬鞣度水Cr3+3000-4000(mg/l),CODcr10000mg/l,BOD52000mg/l。
制革厂的各路废水集中后,称为制革综合废水。
综合废水也是高浓度的有机废水,水质一般为pH=8-10,SS2000-3000(mg/l),BOD5500-2000(mg/l),Cr3+60-100(mg/l)。
S2-100?
00(mg/l),C1-200(mg/l)[1]。
三、
制革工业废水的处理
美国国家环保局1984年在《资源保护与恢复法》提出废物最少化。
这个思想的核心就是消减废物源与循环。
实际上,我国工矿企业通过技术进步所进行的技术改造,降低物耗、能耗,就在自觉的或不自觉的贯彻这种思想。
国家环保局明确将废物最少化引入到环境保护工作的机制中,强调技术改造要采用废物最少化的新工艺、新设备。
选用无毒与少毒的原材料,将有毒有害物尽量消灭在生产过程,最后选用最佳实用技术处理排放的污染物。
当然,将污染物从一种媒介转到另一种媒介并不是废物最少化。
制革工业的废水处理,真真实实是一个贯彻废物最少化的项目,基本可以按三步进行。
(一)改革生产工艺、设备。
1.选用新型的、先进的剖皮机,使传统剖一层皮变成剖两层皮,剖更整块的皮。
提高了成品革的产率。
原料革的利用率。
2.
采用国际先进的少浴鞣新工艺、采用小浴染和刷染,节约了昂贵的染料,减少生产用水。
3.
采用酶脱毛工艺来取代硫化钠脱毛工艺,采用硫氢化钠,硫化钠加石灰的混合液脱毛新工艺可减少50%硫化钠用量。
(二)分隔治理、综合利用、循环利用
制革工业废水污染负荷总量80%来自脱脂废水、脱毛浸灰废水和铬鞣废水。
其水量为总水量的20%。
如果对这三股废水进行分隔治理,可以回收混合脂肪酸、皮蛋白、硫化物和硫酸铬。
降低了综合废水处理难度、降低了废水处理成本,回收原料。
提高了经济效益。
1.脱脂庞水处理:
从脱脂废水中回收油脂或混合脂肪酸,国内有较成熟的工艺。
流程如下:
以年生产50万张猪皮的制革厂为例,回收率按95%计,日回收混合脂肪酸190Kg。
日耗烧碱(30%)240kg,日耗硫酸(93%)140kg,投资费用约10万元,年回收混合脂肪酸58吨,可获纯利3?
(万元)。
三年收回投资。
2.脱毛浸灰废水处理
脱毛浸灰废水主要含蛋白质和硫化物。
a.
氧化脱硫
采用硫酸锰催化脱硫法,年生产50万元张猪皮的制革厂,投资9万元,硫去除率95%以上,
b
半透膜渗透析法
通过半透膜超滤设备进行渗析。
将分子量为10000以上的物质与液体分离(回收率70%)补加约30%的水,补足硫化钠及氢氧化钙,进行循环使用。
循环使用可节约硫化钠50%,氢氧化钙20%,废水中生化需氧量减少60%,化学需氧量50%。
国外使用此法较多[2]。
c.
低压加温回收硫化钠法
通过处理,可除去脱毛浸灰废水中COD的90%,BODs的85%,总氮量的85%,无机盐的9%,硫离子的91%,有机物的96%
[2]
3.铬鞣废水处理
a.加碱沉淀回收法
加碱沉淀回收目前国内普遍采用,被认为是一种最经挤的方法。
国内加入的碱性物一般使用氢氧化钠,由于氢氧化钠碱性强,加时,缓慢加入,需搅拌,以免Cr(OH)3溶解。
国外多使用氧化镁,但氧化镁价格较高。
铬回收率达95%以上。
b.废铬液的循环使用
将废铬液过滤,调整pH,补充一定量的铬盐,作铬鞣液循环作用。
毕节制革厂,在此基础上进行椥┭芯俊L岢龈鯒椣⊥粮跻罕章肥窖肥褂?
SUP>
[3]。
经单项分隔治理,出水水质获得很大改善
表1
制革废水单项分隔治理效果
废水种类
SS
COD
BOD
S2-
Cr3+
去除率
脱脂废水
89.1%
94.8%
脱毛浸灰废水
98%
85%
铬鞣废水
94.2%
89%
75%
95%
(三)、制革综合废水处理技术
制革废水经简单过滤沉淀后,排入城市污水厂,集中处理,制革厂根据污水量和污染量,定期向污水厂缴纳处理费。
国外经验,制革污水与城市污水混合处理,效果很好,欧洲莱茵河沿岸的中小型制革厂均采此法[4]。
表2
制革污水和城市污水处理后情况
项目
混合废水
处理出水
去除率%
pH
7.7
8.1
BOD5(mg/1)
450-600
5
99
CODMn(mg/1)
250-300
16
94
SS(mg/1)
450-750
3-6
Cr3+(mg/1)
4.0
0.2
95
P(mg/1)
15
2.1
84
TN(mg/1)
66
88
表3
化学凝聚法处理效果
CODcr
BOD5
总铬
C1-
PAC+FeSO4
7.3
60-65
58-68
96
98
FeSO4+石灰
7-8
51
98.7
92
PAC+PAM
51-75
50
94.8
90
97
气浮(不加药)
7.4
68
76
经处理后出水(mg/1)
500左右
<350
<1
<300
200
2
物化法
a.化学凝聚法
近年来化学凝聚法广泛应用于制革废水的处理,国外如英国森库克皮革公司,采用化学混凝法,悬浮固体和生化需氧量去除率分别达到92%和75%,国内无锡奇美皮革有限公司,钱桥制革厂均采用化学凝聚法。
b.
脉冲电解凝聚法
该法处理制革废水系在糟内放置阴、阳电极板,通入直流电。
阳极金属铝进入水中。
形成A13+,与水中悬浮物形成絮状物。
该法COD去除率80%左右。
新乡市制革厂使用此法。
后续气浮过滤工序。
目前国内使用此方法不多[5]。
3.生化法:
制革废水BOD/COD值约在0.35?
.40左右,生物降解性较好。
因此生物处理技术广泛用于制革废水处理。
a.活性污泥法
西德的Wam制革污水处理厂、Lonis
Sonwe-izer皮革厂,日本“室”皮革株式会社,国内北京东风制革厂、常州皮革厂、哈尔滨制革厂等采用活性污泥法,该法对生化需氧量去除率在90%以上,化学需氧量在60%-80%之间。
色度在50%-90%之间,硫化物在85%-98%之间。
b.氧化沟
氧化沟处理制革废水,处理效果稳定,操作管理简单,运行成本低,日益受到人们的重视。
江苏南京制革厂、浙江海宁制革厂、湖北十堰制革厂等均采用氧化沟技术,该法对有机物去除率BOD5在95%以上,CODcr在95%,硫化物在99%-100%,悬浮固体75%左右,石油类99%以上[7]。
c
接触氧化
广东江门制革厂,扬州制革厂,采用此法。
该法对有机物去除率BOD5在95%左右,COD在92%左右。
硫化物在98%左右。
d.双层生物滤池
双层生物滤池是新开发的一种生物处理技术,它省去生物处理过程中必不可少的二次沉淀池。
该法结构简单,高负荷运行[8]。
江苏吴江制革厂采用此法。
该法对各种污染物的去除率:
悬浮固体95%,生化需氧量98%,化学需氧量90%,三价铬96%以上,硫化物96%。
表4
生化法处理效果
(mg/1)
废水
Gr3+
双层生物池
进水
8.7
825
1232-1818
650-1090
19.5-52.7
31.7
-出水
7.5
37
163
14
0.73
0.0-0.2
(小试数据)
95.5
89.3*
98.3*
98.0*
96.7*
氧化沟
(运行数据)
11.32
1270
1200
0.184
44.8
出水
7.73
312
65
0.103
未检出
75.4
94.6*
44.0
100
10.62
216
3404
351
11.56
51.28
7.93
128
324
59.5
2.33
0.84
40.7
90.5
83.0
79.8
98.4
活性污泥
400
1300
超过
200以下
400以下
行业
≥50
≥70
标准
*
取中值
c.生物流化床
化工装置中,传质系数最高,反应速度最快是流化床技术。
近几年来,流化床技术也逐渐用于污水处理工程。
处理效果比活性污泥提高一个数量级。
但是流化床底部结构复杂,对布水、布汽均匀度均有严格要求。
对制革废水进行了生物流化床的小试验。
试验进行了16组数据。
表5
生物硫化床处理制革废水
CODMn
BOC5
NH3-N
测定值
平均值
168-293
1077-1785
1528
515-900
670
189-317
247
44-112
80
239-561
366
36-108
73
122-247
198
45-76
63
84-93
89
45-50
20.3
5.制革无污染新工艺
武汉市皮革科研所推出“制革无污染新工艺”科研成果。
这一成果从改造传统工艺入手,把制革工艺中的浸水,浸碱脱毛,脱灰软化,浸酸,鞣制的废液全部封闭循环使用,从而大量减少废水中的污染。
使废水水质符合排放标准。
这种新工艺,使供水量由原来每吨皮革耗水量133立方米降至38.33立方米,并降低吨皮成本8.87%。
目前此工艺已经在云南蒙自县制革厂推广应用。
该制革厂年产三万张标准皮。
[9]
四、制革污泥出路
制革废水由于其高浓度和高悬浮物的特性无论采用哪种治理技术,都将产生大量污泥。
同时,在将原皮制成成品过程中,去除原皮的肉和脂肪、削匀、剖层分割、磨面等工序也将产生大量边角废料与废渣。
粗略估计,在制革过程中,将有30?
0%的原料变成废渣。
工业废渣的出路
1.废皮(不含铬)可采用制胶,将为医药,食品及其它工业提供有价值的原料。
2.含铬皮屑经处理可作饲料蛋白[10]
含铬废皮屑在废渣中量大,一个年产20万张牛皮的制革厂,将产生1000吨废铬皮屑。
由于含铬量高,不允许直接为饲料。
目前成功研制出废铬皮屑生产皮蛋白饲料的科研成果(四川邛崃制革厂已经生产出皮蛋白),利用制革厂的锅护,投产一个年产200一300(吨)蛋白粉厂,需投资30万元人民币,年获利30万元。
制革污泥出路
1.填理
填埋简单易行,但有将污泥中的污染物转移到地下水的可能。
2.焚烧
焚烧费用高,污染大气。
上海对制革污泥的研究表明,由于污泥单独燃烧热值低,有机物不能完全分解而产生臭味。
3.农肥
制革污泥中含有P、K、Ca、Mg、S2-、Na、Fe、Cr3+等无机元素与大量蛋白质的有机物,均为农作物的良肥,作农肥是制革污泥处置的最佳出路,但是必须控制污泥中铬的含量。
研究表明,土壤中铬含量不超过3%,对农作物无有害影响、(AndrzeijwsKi1970,Schrciber1963)研究认为制革污泥的铬以三价出现,在碱性条件下,三价铬形态比较稳定。
不容易转变成毒性强的六价铬。
同时土壤具有对三价铬的吸附达97%?
00%,固定于土壤中的三价铬不被植物吸收。
同时土壤具有将六价铬还原成三价铬的能力,尤其在有机碳含量高的情况。
而制革污泥正好提供了大量的有机碳。
制革污泥与化肥结合施用,农作物以小麦、土豆、树木为最好。
参考文献
1
成都科技大学等编《制革化学及工艺学》轻工业出版社,北京阜成路3号,1982,P565。
吴心赤,“皮革科技”,1982.4,P41.
3
吴心赤,“皮革科技”,1982.4,P44.
4
贵州毕节制革厂“全国制革行业污染防治技术系统”材料。
5
新乡制革厂“全国制革行业污染防治交流”材料。
6
哈尔滨制革厂“全国制革行业污染防治技术交流”材料。
7
南京制革厂“气浮棗氧化沟处理制革污水工程验收及报告”。
8
吴浩汀,“上海环境科学”,1989
Vo18,No.5。
9
云南蒙自制革厂汇报材料。
10成都制革总厂“研制废铬皮屑生产皮蛋白饲料的科研成果鉴定书”,1991年。
(污染防治技术,5<
3>
:
48?
2,1992)