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皮革厂废水处理的措施分析

2021-03-29周曼璐

皮革制作与环保科技 2021年4期
关键词:制革皮革废水处理

周曼璐

(镇江市句容生态环境局,江苏 镇江 212400)

皮革材料与人类生活紧密相连,在服装、箱包等制品当中广泛应用。现阶段,中国是全球最大的皮革生产国家。在皮革生产环节中,需要通过各种工序,比如脱脂和脱灰、鞣制和染色等,在工艺程序中需要采取各种不同的化学材料,故而制革废水中含有很多有机物污染物,同时也包含了很多无法降解的物质,假使将皮革厂制革废水直接排放,必然会影响生态环境质量。因此,如何有效处理皮革厂废水,是相关工作者研究的关键问题。

1 皮革厂废水来源与特点分析

通常来说,皮革厂产生的废水是因为制革环节中的准备、鞣制以及整饰环节。相关数据表明,皮革生产过程中,准备阶段的污水排放量大概占据了废水排水总量的60%以上,整饰阶段的污水排量占据了废水总量的30%,鞣制阶段的废水排放量只有5%。由此可以鞣制前阶段的污染负荷很大,会严重污染环境。其中,准备阶段每个环节排放的污染物主要是酸度和氨氮、悬浮物和油脂等,整饰阶段废水产生的污染物是COD与油脂[1]。

皮革厂废水的特点是悬浮物多、成分复杂、颜色深、可生化性很高、存在有毒物质等,是处理难度较高的一种工业废水。皮革厂废水污染物中的COD,其是指使用化学方式测量水样里需被氧化还原性物质的量,简言之就是说是主要有机物污染参数,反映出了水中受还原性物质污染的程度。这其中,皮革厂废水中包含的COD源自制革中加入的多种试剂,比如酸、碱、铵盐等还原性物质,造成皮革水中需氧量高。其中,氨氮源自制革工艺过程中脱灰软化环节加入铵盐,油脂和脂肪源自皮革厂之中皮革里面的油渣[2]。通常来说,皮革厂废水有着如下几个特征:

1.1 排水量较高

进行制革时,耗费的水量很大,每生产1 吨原料皮就要使用50到110 吨的水,所以皮革厂排水量高是必然的。

1.2 铬离子含量高

在制革中的鞣制与复鞣中导致的废水含有很多三价铬离子,导致废水产生了毒性,给环境造成了不好的影响。所以污泥里面的铬泥处理是当前皮革厂面临的一大问题。

1.3 水质、水量波动较大

在皮革厂制革的时候,废水是通过间歇式的方法排出的,同时不同的工序之间的水质与水量差距大,从而导致水质、水量波动大。除此以外,在皮革厂进行制革工艺中的浸水环节,因为会在转鼓中浸泡两日,造成其产生的废水里面含有很多氯离子,污染负荷大,对环境污染严重。

1.4 可生化性佳

在皮革厂废水里面的有些不具备可容洗性的蛋白质、脂肪可生化性甚佳,易于降解。除此以外,因为皮革厂废水里面有很多中性盐以及硫酸盐,按照化学氧化还原反应造成硫酸盐在厌氧环境下被还原为S2-,所以在某种程度上加大了废水处理困难程度。

2 当前皮革厂废水处理过程中存在的不足

根据现阶段发展的情况可以了解到,我国皮革厂废水处理面临着诸多问题,主要有以下方面:

2.1 泡沫方面

在皮革厂中废水处理中存在的一个问题就是泡沫问题,所谓泡沫问题是因为皮革的原材料皮质的差异性造成皮革的加工工艺不同,所以在制造过程中有着很多的肉渣与油渣,导致皮革厂产生的废水中含有诸多油脂与脂肪。如果废水处理措施不到位,就不能够完全且有效地去除皮革表面的脂肪与残渣,从而让一些油脂附在污泥上,经过处理机器加以搅拌以后会产生泡沫,会给生态环境带来不良影响。基于此,需要采取泡沫分离方法或者是提高曝气池污染浓度的方式消除泡沫。

2.2 污泥膨胀

在皮革厂废水处理中需要面临的问题之一就是污泥膨胀问题,该问题的关键是因为SUV值超出了规定的限度,而导致污泥负荷大,使污泥膨胀的问题产生。针对该种现象,需要适当地在皮革厂废水处理阶段中加入液氮或者是漂白粉,这么做可以有效阻碍丝状菌生长发育,从而有效抑制污泥膨胀的问题发生。

2.3 污泥上浮

皮革厂废水处理过程中,通常会出现污泥上浮的现象。该种情况是氧化沟处理工艺过程中易于产生的问题,因为曝气时间超过了要求的时间范围,在氧化沟内出现了化学反应,造成亚硝酸盐浓度值超标,在二沉池出现了反硝化作用,从而导致了氮气产生,造成污泥上浮现象。如果想科学地改善该种问题,必须提高进水前的负荷数值,同时适当缩小曝气机转速,积极改善沉降性,继而有效预防污泥上浮现象发生。

3 皮革厂废水处理举措

3.1 化学处理措施

Fenton试剂是过氧化氢和亚铁离子结合的,是比较常用的化学氧化剂。该种试剂法进行废水处理操作简捷、反应速度快、设施设备简单、污染非常小。以某皮革厂浅褐色废水为处理对象,把废水倒入容量瓶子内调整pH值以后添加Fenton试剂,反应结束以后,采取NaOH调整pH值为10,接着稍微加热驱赶没有反应的过氧化氢,静置冷却以后取清夜测定化学需氧量COD值[3]。经过正交实验明晰影响废水处理成效的就是pH值,而过氧化氢用量,Fe2+投入量与反应时间几个因素,经过单因素实验明晰了实验条件是pH值5,过氧化氢投放量每升600 毫克,Fe2+投放量每升500 毫克,反应时间是50分钟。在这样的情况下,进水COD质量浓度是每升333 毫克,色度是90倍的时候,COD与色度去除率是70%与98%左右,废水的化学需氧量质量浓度下滑到每升89 毫克,色度下滑到5倍之下,满足污水排放标准皮革厂废水一级标准。

化学沉淀方式是皮革厂含铬度高的废水处理方法,该原理就是借助碱性试剂增加废水pH值,让Cr3+变成Cr(OH),沉淀去除,可是相关研究发现除去碱性试剂对Cr离子有影响,铬沉淀沉降性能同样带来了影响,沉降不佳会直接影响后续处理工艺。而MgO具有很好的沉降性能,因此可以在CaO内添加适当的MgO,这样做能有效改善生成铬沉淀的性能。

3.2 物理处理措施

当前,在皮革厂废水处理措施中,物理处理措施涵盖了电解法和气浮法等,其中效果较好的就是电解方式,故而电解方式在废水处理中运用甚广,有着处理效果佳,无二次污染,常温常压环境下就可以开展,操作简单和其它方式结合更便捷等优势,在国内有应用基础。相关人员将铁板当成阳极,并且让铁板于电解环节中缓慢溶解,生产出来的Fe2+水解构成氢氧化亚铁在废水里面产生絮凝作用,铝板当成阴极,出现的氢在废水产生化学还原反应,在强电流下对污水展开电化学处理。在处理之前把废水采集到调节池内,严控废水的pH值大于等于 8,把废水经过电机输送至电滤机种产生电解反应,废水通过在电机处理以后通过絮凝和氧化等作用,COD平均去除率为60%以上;BOD5与SS去除率是60%与90%,硫化物大部分去除干净。

3.3 生物处理措施

皮革厂废水处理举措之一就是生物处理方法,该种方式通常包含了生物膜法与活性污泥法等等,其中氧化沟处理工艺运用甚广,同时很受皮革制造业欢迎。氧化沟就是封闭性环形沟渠,通过把活性污泥和污水搅拌在一起循环流动,因此该种处理工艺也被称作改良后的活性污泥方法。这种方法最开始出现在20世纪的波兰,在使用这种废水处理方式的时候,应当严格关注到皮革厂废水出水与进水沉淀过程中,均需要在氧化沟进行,不需要构建二沉池[4]。因为氧化沟有着反硝化的特点,所以污泥沉降性能很好,同时处理程序简单,在节约人力和物资的过程中,还可以减少投资成本。再者,氧化沟处理方式效果不错,硫化物去除率达到了99.99%,化学需氧量去除率达到了80%左右。氧化沟处理方式的良好特性十分突出,是现今为止中国皮革制造业使用相当广泛的皮革厂污水处理技术。而且,氧化沟废水处理方式的稀释性能很强,其抗冲击负荷能力和别的生物处理措施相比较高得多,同时处理成效平稳,非常适合使用在大型的皮革厂。不过也有一些缺陷,如小型皮革厂氧化沟处理技术场地占用规模较大,且生产缺乏规律性等,故而该种处理方式对其而言不是最合适的处理方式。

4 结论

在环境问题严峻的今天,中国皮革厂将会面临着来自各个方面的挑战。制革业要想可持续发展,就必须减少废水排放量及降低废水达标排放的处理费用。皮革制造业需要把绿色环保生产理念有效落实下去,同时持续优化与健全皮革厂废水处理技术,严格把控废水处理程序,继而有效降低废水污染物的出现。

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