皮革廢水處理

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皮革廢水處理工藝及應用
皮革廢水處理、皮革廢水處理工藝、皮革廢水處理方法、皮革廢水處理應用
皮革廢水主要來源于鞣前準備,鞣制和其他濕加工工段。污染重的是脫脂廢水、浸灰脫毛廢水、鉻鞣廢水,這3種廢水約占總廢水量的50%,但卻包含了絕大部分的污染物,各種污染物占其總量的質量分數為:CODcr80%,BOD575%,SS70%,硫化物93%,氯化鈉50%,鉻化合物95%。
皮革廢水中污染物組成復雜,綜合廢水的處理方法也很多,有生化工藝和物化等方法。國內皮革廢水處理通常采用物化處理和生化處理相結合的方法,此法投資省,運行費用低,能夠穩定達標排放。

(1)廢水生化處理工藝

1、預處理系統:主要包括格柵、調節池、沉淀池、氣浮池等處理設施。皮革廢水中有機物濃度和懸浮固體濃度高,預處理系統就是用來調節水量、水質;去除SS、懸浮物;削減部分污染負荷,為后續生物處理創造良好條件。

皮革廢水中含有較多的柔軟劑、滲透劑和表面活性劑等高分子化合物,這些物質比較難以生物降解。P.A.Balakrishnan廢水等研究在生物處理前,用臭氧來氧化廢水,將這些高分子有機物轉變成低分子形式,甚至是容易消化的簡單的生物機體,從而提高生物的可降解性。試驗證明經過臭氧處理,皮革廢水的BOD5,CODcr和色度都有明顯的降低。田剛紅在生物處理前先進行水解酸化,將廢水的m(BOD5/m(CODcr)的值由0.2提高到0.4以上,大大的提高廢水的可生物降解性,為好氧生化處理提供有利條件。這兩項技術與傳統物化預處理技術相比,除能夠提高廢水的可生物降解性,還能夠解決廢水處理過程中的泡沫問題,且產泥量少,為解決皮革廢水處理中產生的大量污泥提供了一條途徑。還可以投加混凝劑、絮凝劑去除皮革廢水中不易生化降解的化工輔料。一般用硫酸亞鐵或堿式氯化鋁,投加量為0.03%-0.05%,可去除CODcr與BOD5約50%,S2-70%以上,SS與色度80%以上。

2、生物處理系統:皮革廢水的ρ(CODcr)一般為3000—4000廢水mg/L,ρ(BOD5)為1000—2000mg/L,屬于高濃度有機廢水,m(BOD5)/m(CODcr)值為0.3—0.6,適宜于進行生物處理。目前國內應用較多的有氧化溝、SBR和生物接觸氧化法,應用較少的是射流曝氣法、間歇式生物膜反應器(SBBR)、流化床和升流式厭氧污泥床(UASB)。各種皮革廢水處理工藝比較見表1。

表1皮革廢水的生物處理系統的比較

工藝

特點

應用實例

技術參數

氧化溝

處理穩定,技術實用性強,運行負荷低,存在泡沫問題,適合大型皮革廠

廣州市人民皮革廠排放總廢水量為 8500m3/d, 水質達標

污泥負荷: 0.05-0.10kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d, 水力停留時間: 24-28h, 污泥齡: 20-30d 水流速: 0.3m/s

SBR

間歇運行,靈活,流程短,操作管理簡便,適合中小型皮革廠

浙江某皮革企業排放量為 2800-3500m3/d,CODcr 與 SS 可去 80% 以上, S2- 去除 96.7% 以上

污泥負荷: 0.1-0.15kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d, 污泥濃度: 3-4g/L, 水深: 4-6 廢水 m

生物接觸氧化法

空氣用量少,體積負荷高,處理時間短,但成本高,適合中小型皮革廠

沈陽第一皮革廠, CODcr , SS , Cr3+,S2- 去除率為 85%-99.8% 以上

容積負荷: 2-4kg[BOD5]/(m3·d) 廢水曝氣量: 0.15-0.3m3[ 空氣 ]/ ( min·m3[ 池容 ] )

射流曝氣法

結構簡單,氧的利用律高,污泥不易膨脹,適合中小型皮革廠

某皮革廠排放總廢水量為 3400m3/d , CODcr 去除率達 90% 以上

曝氣時間: 2-4h 廢水噴射流量: 0.039m3/s

SBBR

去除效率高,出水水質好,污泥產量少

小試,處理效率在 90% 以上

水溫: 20 ℃廢水回流率: 100L/h 廢水污泥產率: 0.03kg[TSS]/kg[CODcr]

流化床

容積負荷大,耐沖擊但處理效率不高,能耗大,適合小型皮革廠

CODcr 與 BOD5 去除率達 80% 以上

容積負荷: 10kg[TSS]/kg[CODcr]

UASB

高復合,但去除率低且出水的硫化物濃度高

印度的某皮革廠廢水, CODcr,BOD5,SS 去除率都在 80% 以上

上升流速: 0.6-1.2m/h

要選用哪種生物處理工藝,除了考慮水質特點,還要兼顧處理水量、處理要求和場地面積等因素。從表1看出,廢水目前用于皮革廢水處理的比較成熟的工藝是氧化溝、SBR和生物接觸氧化法,其技術參數比較全。皮革廢水水量水質波動大,含有較高濃度的Cl-和SO42-,以及微生物難降解的有機物及鉻和硫化物帶來的毒性問題,因此生物處理工藝須具備耐沖擊負荷,且能適應高鹽度對微生物產生的抑制作用,又能在較長時間內使難降解有機物得到降解和無機化。氧化溝的運行負荷非常低,處理效果好,且停留時間長、稀釋能力強、抗沖擊負荷能力強,故氧化溝是符合上述條件的技術。

但對于中、小型皮革廠,因生產無一定規律或無足夠場地,采用氧化溝工藝并非選擇,而SBR工藝是間歇運行,具有理想推流的特點,且流程短;生物接觸氧化法對于水量、水質的沖擊負荷有很強的耐沖擊能力,故皮革廢水相對集中排放、水質多變及負荷變化大的適合用SBR工藝和生物接觸氧化法。射流曝氣法是在活性污泥法的基礎上采用射流曝氣器進行充氧,提高了氧的利用率;SBBR是將SBR和生物膜技術結合起來,兼具兩者特點;流化床和UASB工藝的負荷高,這些技術都有適合處理皮革廢水的一方面,但應用少,技術參數不全面,需要進一步研究。

2.2廢水物化處理工藝
目前國內用于皮革廢水處理的物化處理法有投加混凝劑、內電解等技術。用混凝劑物化處理,設備簡單、管理方便,并適合于間歇操作。此法的顯著特點是混凝沉降速度快,污泥體積小,處理廢水費用低。

內電解法對皮革廢水處理是基于電化學反應的氧化還原和電池反應產物的絮凝及新生絮體的吸附等的協同作用。河南省夏邑縣某皮革制品有限公司,日排放量100—120m3,采用以內電解為主的工藝,內電解塔為固定床,陽極的鐵屑填料經特殊處理后,既增加填料的活性,又防止鐵屑結塊,使運行效果更加穩定,運行中對pH值要求非常嚴格。經過1年的運行,效果良好,CODcr,BOD5,SS總的去除率分別為88%,89%和95%。此工藝特別適合間歇生產的中小型皮革企業,操作簡便,運行穩定,脫色效果好,投資低,出水水質能夠穩定達到二級排放標準。


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