于秀娟
摘 要:制革廢水處理工藝是由制革工藝廢水的特點決定的,本文通過對制革工藝進行梳理,介紹了制革工藝廢水來源及特征,并對制革工藝廢水目前的一些處理工藝進行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞:制革廢水;水處理工藝;鉻鞣
隨著人們生活水平的不斷提高,對皮革的需求量也在不斷增加。因此皮革行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴大,制革過程中產(chǎn)生的污染物也越來越多。根據(jù)《第一次全國污染源普查工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》可知,制革行業(yè)排放的污染物主要有:化學需氧量、氨氮、石油類、總鉻、危險廢物等。
1 制革廢水來源及水質(zhì)
1.1 制革廢水來源
制革廢水來自制革的各個生產(chǎn)工序,因各個生產(chǎn)工序所使用的原料、藥劑有很大差距,因此不同工序產(chǎn)生的廢水,其水質(zhì)、水量均有很大差距。
制革工藝是將生皮經(jīng)過一系列化學處理和機械加工,變成符合要求的皮革。通常制革分為三大工段,即準備工段、鞣制工段和整飾工段。
準備工段的目的是將原料皮恢復到鮮皮狀態(tài),剔除無用物(如脂肪、毛等),松散纖維,使原料皮滿足鞣制要求。準備工段主要包括浸水、脫脂、脫毛、浸灰膨脹、脫灰、軟化等;準備工段生產(chǎn)的廢水COD濃度最高,含有硫化物,pH在11-12之間[ 1 ]。制革工藝生產(chǎn)的污水主要來自準備工段,污水產(chǎn)生量約占總制革廢水排放量的60%-70%,污染負荷約占總制革廢水污染負荷的70%[ 2 ]。
鞣制工段主要包括浸酸和鞣制兩個工序。鞣制工段廢水排放量較小,廢水pH值較低,呈酸性,而且含有三價鉻。
整飾工段主要包括擠水、復鞣、干燥、加油、染色、修飾等。整飾工段廢水排放量占總制革廢水排放量的20%-30%,但廢水的成分復雜,包含染料、加脂劑、復鞣劑以及幾乎全部前端工序排放物質(zhì)[ 2 ]。
1.2 制革廢水水質(zhì)特點
廢水主要污染物為:COD、BOD5、氨氮、氯化物、硫化物、油脂、SS、重金屬離子等。其進水平均水質(zhì)COD約為3000-5000mg/L、BOD5約為1500-2500mg/L、氨氮約為150-300mg/L、懸浮物約為1000-3000mg/L、硫化物15-50mg/L、總鉻約為5-10mg/L、pH:9.0-10.0。出水標準:執(zhí)行《制革及毛皮加工工業(yè)水污染物排放標準》(GB30486-2013)。
2 制革廢水處理技術(shù)
皮革廢水的處理一般采用的是先分別對不同工段的廢水進行預處理,再對混合后的廢水進行綜合處理的方法。制革工序中的脫毛工序產(chǎn)生的廢水pH值較高,并且還有大量的硫化物;鞣制工藝產(chǎn)生的廢水呈酸性,并且還有高濃度的Cr3+;這兩種廢水一般單獨進行預處理,經(jīng)預處理后再與其它廢水混合。混合后的廢水綜合處理一般采用生物法[ 3 ]。
2.1 單項廢水處理
2.1.1脫毛浸灰工序廢水處理
脫毛工序產(chǎn)生的廢水含有高濃度的硫化物,并具有較高的堿度。因此,該工序廢水一般采用物理法和化學法進行預處理。物理處理法包括:沉淀法、氣浮法、超濾法等。氣浮法是目前制革工業(yè)廢水使用最多的方法,氣浮法的優(yōu)點是操作簡單、處理效果好,但氣浮法脫硫效果較差,還需要增加脫硫設(shè)施。
化學處理法包括:化學沉淀法、酸化吸收法和氧化法。化學沉淀法主要工藝是混凝沉淀。通過向廢水中投加混凝劑,將廢水中的硫化物轉(zhuǎn)移到絮體中,并通過沉淀法去除?;瘜W沉淀法硫化物去除率大約為85%。目前常用的混凝劑有:硫酸亞鐵、氯化鋁、聚合氯化鋁等。酸化吸收法是通過加酸將廢水的pH調(diào)節(jié)至4~6,使廢水中的S2-以H2S氣體的形式逸出,將逸出的H2S通過燒堿溶液,生成硫化鈉實現(xiàn)回收利用。使用該法硫化物的去除率可達到90%。催化氧化處理技術(shù)是在錳鹽催化劑的作用下,將廢水中S2-氧化成單質(zhì)S、或SO42-。
2.1.2鉻鞣工段廢水處理
處理鉻鞣廢水的方法目前主要包括:堿沉淀法、直接循環(huán)法和萃取法。堿沉淀處理技術(shù)是首先將廢水的pH值調(diào)節(jié)至8.5-10.0之間,通過加入沉淀劑使廢水中的三價鉻生產(chǎn)Cr(OH)3,再通過沉淀法將Cr(OH)3去除。直接循環(huán)法是將過濾后的鉻鞣廢水直接用于下一批次的裸皮浸酸操作,或者進一步調(diào)節(jié)其pH和補充鉻鹽用于鉻鞣操作。但實際過程中會影響鉻鞣質(zhì)量。
2.2 綜合處理方法
將經(jīng)過預處理的脫毛浸灰廢水、鞣制廢水和其它工段產(chǎn)生的廢水混合,形成綜合制革廢水。一般來說將此綜合制革廢水的處理分為一級處理和二級處理。目前,我國制革工藝廢水處理多采用“物化法+生化法”。
一級處理一般采用物理和化學法處理,采用格網(wǎng)、調(diào)節(jié)池,沉淀池加化學混凝沉淀處理方法。二級處理用較多的方法有:氧化溝、SBR法、接觸氧化法,以及各種方法的組合等。制革廢水通過一級處理和二級處理,出水可以滿足《制革及毛皮加工工業(yè)水污染物排放標準》(GB30486-2013)的要求。
浙江某制革企業(yè)采用活性污泥法-生物接觸氧化組合工藝處理制革廢水,處理后出水COD、NH3-N、TN的質(zhì)量濃度分別為120~220、0~8、70~220mg/L,色度為100~120度,滿足當?shù)丶{污管網(wǎng)的要求。
皮革公司采用A/A/O生化處理+Feton深度處理工藝處理制革廢水,處理后的COD、SS、BOD5、氨氮、總鉻、硫化物的最大日均濃度均滿足《制革及毛皮加工工業(yè)水污染物排放標準》(GB30486-2013)的要求。
3 結(jié)論
制革廢水屬于高濃度、難降解有機廢水。其廢水中COD濃度高、懸浮物含量高、色度大、含有多種重金屬及動植物油,成分較為復雜,處理難度較大。
由于制革廠采用的產(chǎn)生工藝各不相同,因此其廢水水質(zhì)也有所差異。因此,在選擇污水處理工藝時要充分考慮制革廠的工藝特點,結(jié)合廢水水量、水質(zhì)特點,選擇合理的處理工藝,保證污水處理效果。
參考文獻:
[1] 趙博瑋.混凝沉淀+接觸氧化+SBR處理制革廢水的試驗研究[D].哈爾濱工業(yè)大學,2009.
[2] 張銘讓,林煒.制革工業(yè)中的綠色化學與技術(shù)[J].化學進展,1998,10(2):185-193.
[3] 閆皙,路青,付秋爽.制革廢水的產(chǎn)生及其處理工藝[J].西部皮革,2016.2:3-4.