预处理—物化+生化联合工艺处理制革废水实例

论文摘要：制革废水是有色、有臭味、有毒性的高浓度有机废水，废水排放不连续、不均匀，水质差别很大。西南某制革工业采用预处理—物化+生化联合工艺处理制革废水，在进水CODc 为200～4 000 mg∕L的条件下，经该工艺处理后出水CODc 在100 mg∕L以下，各项指标均达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，出水水质良好。
论文关键词：制革废水,预处理,物化,生化,氧化沟
　　1.引言
　　西南某制革工业采用猪皮、牛皮和羊皮做原料皮。废水主要来自制革生产的湿操作准备工段和鞣制工段，包括浸水废水、脱脂废水、浸毛脱灰及洗水废水、浸酸废水、铬鞣废水和染色上脂废水；其生产工艺流程及污染物发生点见图1。本研究在调查、分析该厂生产状况、废水中污染物成分（制革废水成分见表1）后，总结得出:制革废水是有色、有臭味、有毒性的高浓度有机废水，废水排放不连续、不均匀，水质差别很大；制革废水中脱毛、原脂、铬鞣等废水益单独予以处理后，再综合一并进行处理，这样既可回收系统中有用物质，又可减少不经单独处理所带来的整个处理工艺运行不稳定的因素。该厂采用预处理—物化+生化联合工艺处理制革废水，各项指标均达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，出水水质稳定。
　　表1制革废水污染物成分
　　

序号 工序 加入辅料 废水成分

1 浸水 加渗透剂、防腐剂 血、蛋白质、盐、渗透剂 2 脱脂 加脱脂剂、表面活性剂 表面活性剂、蛋白质、盐 3 浸毛脱灰及洗水 石灰膏、硫化钠 硫化钠、石灰、毛、油脂 4 浸酸 NaCl、无机酸、有机酸 酸、食盐 5 铬鞣 铬粉及助剂、碳酸氢钠 铬盐、硫化钠、碳酸钠 6 染色上脂 染料、有机酸、加脂剂 染料、油脂、有机酸

2.水质情况及工艺特点
　　⑴设计处理水量为2.5×10m∕d，废水的设计进、出水水质见表2。
　　图1制革生产工艺及污染物发生点示意图
　　表2设计进、出水水质（mg∕L，pH除外）
　　

项目 CODc BOD SS S 总铬 色度 pH

200 1 200 200 30 20 200 8 进水 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 4 000 2 000 3 000 80 40 420 11 出水 ≤100 ≤20 ≤70 ≤1.0 ≤0.5 ≤50 6～9

⑵工艺选择
　　制革工艺与原料皮的种类及成品革的品种有关，不同工艺采用不同的废水处理工艺，结合该厂生产工艺及废水的特征，先对制革废水进行预处理，即对脱毛、原脂、铬鞣等废水的单独处理，再综合一并进行处理，这样既可回收系统中有用物质，又可减少不经单独处理所带来的整个处理工艺运行不稳定的因素。综合废水处理采用物化+生化联合工艺处理，该工艺处理流程简单、操作管理方便，水质处理效果好。
　　⑶工艺特点
　　预调节池：在预调节池中进行预曝气可脱硫，可提高初沉池COD去除率。
　　氧化沟工艺：①处理流程简单、操作管理方便；②构造形式多样，运行较为灵活；③出水水质良好，可以实现脱氮；④基建投资少，运行费用低。
　　气浮池：采用部分回流加压溶气流程，将部分澄清液进行回流加压，入流废水则直接进入气浮池，该流程加压溶气水为经过气浮处理的澄清水，对溶气及减压释放过程较为有利。
　　3.工艺流程
　　3.1制革废水预处理
　　⑴脱毛含S废水处理
　　主要处理的是废水中的硫化物，因为硫化物进入污泥中，会影响污泥的活性，应单独予以处理。本工艺采用酸化负压回流法处理废水，在脱毛废液中加入HSO调节pH值为4，沉淀后TN浓度降低，同时放出HS，用NaOH回收；此时反应需在真空度为80KPa的负压下进行，脱S时间需5min，含HS尾气经调节罐进入吸收罐，以10%～15%NaOH溶液分两级吸收。此法可回收NaS，只是消耗了HSO、NaOH。
　　⑵含脂废水回收
　　制革工艺脱脂废水中油脂浓度一般可达6～14g∕L，且以乳化状存在。此处采用酸化破乳回收废水中的脂，酸化破乳时用HSO调节pH值为3～4，用蒸汽加盐搅拌后进行油水分离。采用连续气浮法，反应时间为30min，静置时间在15min以上。此法可回收油脂95%，COD去除率达90%以上。工艺流程见图2。
　　⑶铬废液的回收
　　本工艺采用碱沉淀法回收废液中的铬，鞣铬废水中主要含C，当调节pH值大于6时，可生成C(OH)沉淀，后用HSO溶解，又还原为碱式硫酸铬，当铬含量不高时，用石灰作沉淀剂；当铬含量高时，用NaOH作沉淀剂。废铬液用蒸汽搅拌（T=40℃），加碱调节pH值大于8，经陈化沉淀后，澄清液流入综合废水处理池，沉渣经第一板框压滤机，滤液入综合废水池，滤饼入消化池，加HSO混合搅拌，再加入第二板框压滤机，滤液入铬液池，可回用生产。此法铬回收率达99%以上。
　　
　　图2脱脂废水处理工艺流程
　　3.2综合废水处理流程
　　综合废水是在脱毛、脱脂废水及鞣制废水经上述预处理后，再与其他水洗废水合并的废水。其水质中COD：200～4000mg∕L；BOD：1200～2000mg∕L；SS：200～3000mg∕L；S：30～80mg∕L；pH值：8～11。本工艺采用物化+生化联合工艺处理该综合废水，其工艺流程见图3。
　　图3制革工业综合废水物化+生化处理工艺及污泥处理处置流程
　　3.3主要构筑物及相关设计参数
　　主要设施有格栅、预调节池、初沉池、氧化沟、二沉池、气浮池、污泥浓缩池、污泥浮渣回收设施和药剂投加设施等。
　　⑴格栅采用回转式机械格栅，安置在集水井入口处。综合废水流经机械格栅时，废水中的悬浮物及大固体颗粒物将被分离掉，废水经集水井进入预调节池，污水通过栅条间距的流速应控制在0.6～1.0m∕s，设置两座格栅，其尺寸为6.0m×2.0m×3.7m。
　　⑵预调节池根据所提供的水量和排放规律，在污水处理前需设预调节池来缓冲水量，池内铺设曝气管，搅拌均衡水质水量。出水通过提升泵排至初沉池。利用旧池改建，池体为钢筋混凝土结构，池内尺寸为：12.5m×8.0m×6.8m，HRT=6.8h，潜污泵4台（2用2备），以便将废水提升到初沉池。