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制革工业废水是一种对水源生态环境严重污染的废水。它的生化需氧量高,悬浮物多,带有色泽及臭味,并含有硫化物、铬、植物鞣剂及酚类合成鞣剂等有害物质,是一种较难管理的工业废水。我国制革工厂目前有500多家(不包括乡镇企业),以生产制造猪、羊、牛皮产品为主。猪皮生产制造占80%,每年生产制造猪皮6000-8000(万张),牛皮800-900(万张),羊皮2000-3000(万张)。制革行业每年排放废水7000万吨,约占全国工业废水总排放量的0.3%。据调查统计,目前只要30%的制革企业不同水平的简单处置了废水,其他的70%产生的废水未经任何处置,自然排放。对环境形成严重污染,对生态带来毁坏。
制革工艺主要包括腌制、浸灰(回软、脱脂、脱毛)、鞣制、以及后整理工序。大多数的废物和污染物是在湿加工过程(浸灰、鞣制)产生。我国大多数制革厂采用石灰脱毛和铬鞣技术,少数制革厂采用酶脱毛和铬鞣技术。
制革工业废水处理办法,可归结为物理办法、化学办法和生物处置办法。文献中引见的生化处置办法适用于大中型制革厂的废水管理。本文比拟了几种常用的生化法在处置制革废水中的应用,倡议采用SBR法作为处置制革废水的工艺,具有其适用性和先进性。
一、制革工业废水的产生及特性
制革工业排放的废水特性是有机污染浓度高,悬浮物质多,水量大,废水成份复杂,其中含有有毒物质硫与铬。依照生产制造工艺过程制革工业废水由七局部组成:高浓度氯化物的原皮洗濯水和酸浸水、含石灰,硫化钠的强碱性脱毛浸灰废水、含三价铬的兰色铬鞣废水、含丹宁和没食子酸的茶褐色植鞣废水、含油脂及其皂化物的脱脂废水、加脂染色废水、各工段冲洗废水。其中,以脱脂废水,脱毛浸灰废水、铬鞣废水污染最为严重。
1.脱脂废水:我国猪皮生产制造占制革生产制造的80%,在猪皮生产制造的脱脂废水中,油脂含量高达10000(mg/L),CODcr20000(mg/L)。油脂废水占总废水4%,但油脂废水的耗氧负荷却占到总负荷的30-40%。
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),BOD54000(mg/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),CODcr10000(mg/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,水质普通为pH=8-10,SS2000-3000(mg/L),BOD5500-2000(mg/L),Cr3+60-100(mg/L)。S2-100-200(mg/L),C1-200(mg/L)。
二、几种常用制革工业废水生化处置方式及特性
制革废水经过恰当预处置废水中的硫化物、铬等对生化有抑止物质均能够降至请求以内,BOD/COD值约在0.35~0.40左右,生物降解性较好。因而生物处置技术普遍用于制革废水处置。
1.传统活性污泥法:活性污泥法创立于1917年,是应用河川自净原理的人工强化高效处置工艺,已成为有机性污水生物处置的主体。在制革废水的处置中,活性污泥法的应用是相当普遍的,如西德的Wam制革污水处置厂、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。传统活性物泥法处置效率高,适用于处置请求高二水质相对稳定的污水,但它请求进水浓度特别是有抑止物浓度不能高,而制革废水中的硫化物及铬在超越一定浓度时对生化有抑止,同时它不顺应冲击负荷,需求高的动力和基建费用。
2.氧化沟:氧化沟法是活性污泥法的一种变种。氧化沟处置制革废水,处置效果稳定,操作管理简单,运转本钱较低,日益遭到人们的注重, 氧化沟有多种池型:CARROUSEL型、Orbel型、双沟型、三沟型。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。
3.接触氧化:接触氧化法是介于活性污泥法与生物膜法之间的生物处置办法。接触氧化法具有较强的耐冲击负荷才能,污泥生成量少,无污泥收缩,易维护管理,如设计不当,容易产生梗塞。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。
4.双层生物滤池:双层生物滤池是新开发的一种生物处置技术,它省去生物处置过程中必不可少的二次沉淀池。该法构造简单,高负荷运转。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%。[7]
四、SBR法在制革污水处置中的应用
SBR法全称为间隙式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process),是在单一的反响器中,按时间次第停止进水、反响(曝气)、沉淀、出水、待机(闲置)等根本操作,从污水流入开端到待机时间完毕为一个周期,这种周期循环往复,从而到达污水处置的目的。
1、SBR生化处置法特性
1)构筑物少,可省去初沉池;无二沉池和污泥回流系统。与其它生化处置法相
比,基建和运转费用低,维护管理便当;
2)SBR的进水工序均化了污水逐时变化的水质、水量,普通不需设置调理池;
3)SBR工艺在时间上是理想的推流过程,在空间上是完整混合式,因而耐冲击负荷;
4)污泥的SVI值较低,普通不会发作污泥收缩;
5)运转方式灵敏,可同时完成对氮磷的去除;
6)SBR工艺的沉淀过程是在静止的状态下停止,处置水质优于连续式活性污泥法;
7)运转操作、参数控制易施行自动化管理。
2.SBR法应用于制革废水处置的工程理论
江山制革厂是专业生产制造猪皮革的企业,2000年生产制造猪皮近300万张,是江山市重点主干企业。企业于2000年4月拜托我院对原有污水处置设备停止重新设计、改造和调试工作。经多方调查研讨,总结国内外制革污水处置的胜利经历,应用企业已有污水处置设备,对系统停止重新设计,设计处置才能3000m3/d,处置进水CODCr为2600mg/L,生化处置系统主体采用SBR法,。于2001年8月由衢州市环境维护局掌管经过验收。
1)处置系统流程
前工段制革废水先经机械格栅除去碎皮毛、皮屑等杂物后,与后工段染色废水混合后,进入初沉池,除去大量的麸糠等悬浮物后自流入预曝调理池停止水质水量调理,并脱除一局部的硫化物。然后经一级加药气浮安装除去大局部悬浮物、总铬后进入SBR池停止好氧生化处置,经过好氧细菌的新陈代谢作用除去大局部有机污染物后,出水经滗水器达标排放。
2)SBR反响池工艺参数
SBR反响池平面尺寸30×16×4.5m,分红2格,总深4.5米,有效水深4m,有效容积3840m3,停留时间30h;配TSE150型罗茨风机两台,单台风量:36.3m3/min·台,风压:5mH2O;反响池底布置ZH-80微孔曝气管200套,风量:3~4m3/m.h,效劳面积:~0.5m2/套;设SHB-500型滗水器两台,单台滗水量500m3/h,有效滗水深度1m,最大滗水深度1.2m,堰口长3m;单池运转周期8h,周期进水量500 m3/周期,进水约4h,分曝气6h,沉淀1h,排水闲置1h。控制SV%在25%~30%左右,SVI100左右,DO为2~4mg/L左右。由于企业请求,SBR池采用手动方式运转。
3)处置效果
系统设计进水CODCr2600 mg/L,硫化物80mg/L,总铬80mg/L,实践均匀进水
CODCr4040 mg/L,硫化物51.5mg/L,总铬28.59mg/L,最高时CODCr6580 mg/L,硫化物173mg/L,总铬85.5mg/L;SBR反响器设计进水CODCr800~900 mg/L,实践均匀进水CODCr2240mg/L,最高达3350mg/L。调试完成后,系统运转稳定,出水各项指标均到达GB8978-96《污水综合排放规范》二级规范请求,处置效果高,对CODCr、S2-、SS、总铬的去除率分别为93.3%、99.0%、90.3%、99.4%。
4)技术经济指标
在不计折旧、管理费用下处置每吨水直接费用为1.02元/m3,处置吨水用电0.96度/m3。扣除预处置可俭省费用每吨水直接费用为0.8元/m3,处置吨水用电0.8度/m3。
五、结论
1.与其它生化处置办法相比,SBR法具有生化处置的普通优点;
2.SBR法适用于制革废水处置;,
3.应用SBR法处置制革污水,能够节约工程基建投资,降低处置费用,同时易于完成自动控制,便当维护管理;