皮革废水处理

Posted 2023-01-14 水处理

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皮革废水主要来源于鞣前准备，鞣制和其他湿加工工段。污染最重的是脱脂废水、浸灰脱毛废水、铬鞣废水，这3种废水约占总废水量的50%，但却包含了绝大部分的污染物，各种污染物占其总量的质量分数为：CODcr80%，BOD575%，SS70%，硫化物93%，氯化钠50%，铬化合物95%。

皮革废水中污染物组成复杂，综合废水的处理方法也很多，有生化工艺和物化等方法。国内皮革废水处理通常采用物化处理和生化处理相结合的方法，此法投资省，运行费用低，能够稳定达标排放。

（1）废水生化处理工艺

1、预处理系统：主要包括格栅、调节池、沉淀池、气浮池等处理设施。皮革废水中有机物浓度和悬浮固体浓度高，预处理系统就是用来调节水量、水质；去除SS、悬浮物；削减部分污染负荷，为后续生物处理创造良好条件。

皮革废水中含有较多的柔软剂、渗透剂和表面活性剂等高分子化合物，这些物质比较难以生物降解。P.A.Balakrishnan废水等研究在生物处理前，用臭氧来氧化废水，将这些高分子有机物转变成低分子形式，甚至是容易消化的简单的生物机体，从而提高生物的可降解性。试验证明经过臭氧处理，皮革废水的BOD5，CODcr和色度都有明显的降低。田刚红在生物处理前先进行水解酸化，将废水的m(BOD5/m(CODcr)的值由0.2提高到0.4以上，极大的提高废水的可生物降解性，为好氧生化处理提供有利条件。这两项技术与传统物化预处理技术相比，除能够提高废水的可生物降解性，还能够解决废水处理过程中的泡沫问题，且产泥量少，为解决皮革废水处理中产生的大量污泥提供了一条途径。还可以投加混凝剂、絮凝剂去除皮革废水中不易生化降解的化工辅料。一般用硫酸亚铁或碱式氯化铝，投加量为0.03%-0.05%，可去除CODcr与BOD5约50%，S2-70%以上，SS与色度80%以上。

2、生物处理系统：皮革废水的ρ(CODcr)一般为3000—4000废水mg/L，ρ(BOD5)为1000—2000mg/L，属于高浓度有机废水，m(BOD5)/m(CODcr)值为0.3—0.6，适宜于进行生物处理。目前国内应用较多的有氧化沟、SBR和生物接触氧化法，应用较少的是射流曝气法、间歇式生物膜反应器(SBBR)、流化床和升流式厌氧污泥床(UASB)。各种皮革废水处理工艺比较见表1。

表1皮革废水的生物处理系统的比较

工艺	特点	应用实例	技术参数
氧化沟	处理稳定，技术实用性强，运行负荷低，存在泡沫问题，适合大型皮革厂	广州市人民皮革厂排放总废水量为 8500m3/d, 水质达标	污泥负荷： 0.05-0.10kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d, 水力停留时间： 24-28h, 污泥龄： 20-30d 水流速： 0.3m/s
SBR	间歇运行，灵活，流程短，操作管理简便，适合中小型皮革厂	浙江某皮革企业排放量为 2800-3500m3/d,CODcr 与 SS 可去 80% 以上， S2- 去除 96.7% 以上	污泥负荷： 0.1-0.15kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d, 污泥浓度： 3-4g/L, 水深： 4-6 废水 m
生物接触氧化法	空气用量少，体积负荷高，处理时间短，但成本高，适合中小型皮革厂	沈阳第一皮革厂， CODcr ， SS ， Cr3+,S2- 去除率为 85%-99.8% 以上	容积负荷： 2-4kg[BOD5]/(m3·d) 废水曝气量： 0.15-0.3m3[ 空气 ]/ （ min·m3[ 池容 ] ）
射流曝气法	结构简单，氧的利用律高，污泥不易膨胀，适合中小型皮革厂	某皮革厂排放总废水量为 3400m3/d ， CODcr 去除率达 90% 以上	曝气时间： 2-4h 废水喷射流量： 0.039m3/s
SBBR	去除效率高，出水水质好，污泥产量少	小试，处理效率在 90% 以上	水温： 20 ℃废水回流率： 100L/h 废水污泥产率： 0.03kg[TSS]/kg[CODcr]
流化床	容积负荷大，耐冲击但处理效率不高，能耗大，适合小型皮革厂	CODcr 与 BOD5 去除率达 80% 以上	容积负荷： 10kg[TSS]/kg[CODcr]
UASB	高复合，但去除率低且出水的硫化物浓度高	印度的某皮革厂废水， CODcr,BOD5,SS 去除率都在 80% 以上	上升流速： 0.6-1.2m/h

要选用哪种生物处理工艺，除了考虑水质特点，还要兼顾处理水量、处理要求和场地面积等因素。从表1看出，废水目前用于皮革废水处理的比较成熟的工艺是氧化沟、SBR和生物接触氧化法，其技术参数比较全面。皮革废水水量水质波动大，含有较高浓度的Cl-和SO42-，以及微生物难降解的有机物及铬和硫化物带来的毒性问题，因此生物处理工艺必须具备耐冲击负荷，且能适应高盐度对微生物产生的抑制作用，又能在较长时间内使难降解有机物得到降解和无机化。氧化沟的运行负荷非常低，处理效果好，且停留时间长、稀释能力强、抗冲击负荷能力强，故氧化沟是符合上述条件的最佳首选技术。。

但对于中、小型皮革厂，因生产无一定规律或无足够场地，采用氧化沟工艺并非最佳选择，而SBR工艺是间歇运行，具有理想推流的特点，且流程短；生物接触氧化法对于水量、水质的冲击负荷有很强的耐冲击能力，故皮革废水相对集中排放、水质多变及负荷变化大的适合用SBR工艺和生物接触氧化法。射流曝气法是在活性污泥法的基础上采用射流曝气器进行充氧，提高了氧的利用率；SBBR是将SBR和生物膜技术结合起来，兼具两者特点；流化床和UASB工艺的负荷高，这些技术都有适合处理皮革废水的一方面，但应用少，技术参数不全面，需要进一步研究。

2.2废水物化处理工艺
目前国内用于皮革废水处理的物化处理法有投加混凝剂、内电解等技术。用混凝剂物化处理，设备简单、管理方便，并适合于间歇操作。此法的显著特点是混凝沉降速度快，污泥体积小，处理废水费用低。

内电解法对皮革废水处理是基于电化学反应的氧化还原和电池反应产物的絮凝及新生絮体的吸附等的协同作用。河南省夏邑县某皮革制品有限公司，日排放量100—120m3，采用以内电解为主的工艺，内电解塔为固定床，阳极的铁屑填料经特殊处理后，既增加填料的活性，又防止铁屑结块，使运行效果更加稳定，运行中对pH值要求非常严格。经过1年的运行，效果良好，CODcr，BOD5，SS总的去除率分别为88%，89%和95%。此工艺特别适合间歇生产的中小型皮革企业，操作简便，运行稳定，脱色效果好，投资低，出水水质能够稳定达到二级排放标准。