皮革和毛皮加工废水处理技术进展研究

傅 瑛

（青岛斯坦德衡立环境技术研究院有限公司，山东 青岛 266000）

从制革及毛皮加工行业市场需求的趋势来看，该行业的运营规模在不断扩大，因此，在其生产过程中会产生一系列污染物，影响周围的生态环境。研究资料表明，制革与毛皮加工行业排放的污染物中，有COD、石油类、总铬等，这些污染物的排放会对大气、水体和生态环境造成一定的危害。随着行业规模的扩大，污染物的排放量也在增加，为了对生态环境进行治理和保护，行业相关人员需要加强对工业废水处理技术的研究，引进先进的处理工艺，利用科学手段处理工业废水，在注重环境保护的同时，提高制革与毛皮加工行业的经济效益。

1 皮革及毛皮加工行业废水的种类

1.1 浸灰脱灰废水

在皮革和毛皮生产加工过程中，需要使用一些助剂，如使用石灰和硫化钠去除皮革和毛皮上的毛发，并乳化皮革胶原，分解皮革和毛皮中含有的一些天然动物脂肪。每加工2 t盐湿皮需消耗80 kg硫化物，排放30～36 kg的硫离子。皮革和毛皮大部分来源为养殖的动物毛皮以及植物提取素，以上因素导致了在浸灰、脱毛工段排放的废水中含有大量硫化物、色素、石灰、动物脂肪，少许毛发以及难以降解的有机物等，且排放的废水pH值高，SS、硫化物、油脂和氨氮的含量也偏高。

1.2 鞣制废水

在加工废水中，还有一种是鞣制废水，其产生过程包括初鞣和复鞣两个阶段，鞣制2 t盐湿皮需消耗铬盐100 kg，排放总铬量达到6～8 kg。鞣制废水中的污染物成分主要有三价铬、六价铬、有机物以及颗粒悬浮物等，且水质呈弱酸性，在初鞣废水中三价铬的质量浓度可以达到3 000 mg/L左右，在复鞣废水中质量浓度可以达到100 mg/L[1]。

1.3 脱脂废水和其他废水

在皮革和毛皮制作过程中，首先需要清洗动物的皮毛，再将清洗消毒后的毛皮和皮革进行脱脂处理，从而加快化学材料的渗透处理作用，脱脂产生的废水中含有大量的动物油脂，废水的油性较高，SS含量也非常高。除了浸灰脱灰废水、鞣制废水、脱脂废水，还有一部分是其他环节产生的废水，包括清洗阶段、染色阶段、洗涤阶段排放的废水以及生产生活排放的废水等，且每个阶段产生的废水特点不同，但是都因为使用了多种化学材料，使得废水成分较为复杂。

2 皮革和毛皮加工废水处理技术

2.1 混凝沉淀技术

混凝沉淀技术是对含铬废水处理的一种废水处理技术，一般会与吸附法结合使用处理含铬废水。一般情况下会应用碱沉淀法进行废水处理，当加碱将pH调整到8.0～8.5时会产生氢氧化铬沉淀，氢氧化铬沉淀在强酸介质中又可还原生成碱式硫酸铬，碱式硫酸铬是鞣制液的主要成分，因此可以进行反复利用。一般工业废水处理中常用碱剂的成分有氢氧化钠、熟石灰和氧化镁等[2]。

2.2 酸化水解技术

酸化水解技术可以与其他工艺组合使用来降低处理成本，提高废水处理效率。酸化水解指的是待分解的大分子有机物在进入微生物细胞前，在胞外进行的生物化学反应。酸化水解工艺会根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度的不同，把厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，在水解细菌以及酸化菌的作用下，将有机物进行水解酸化。水解池分为污泥床区和清水层区，该技术会进行分层处理，处理过程经历水解阶段、发酵酸化阶段、产乙酸阶段和甲烷阶段，最后进行水解酸化分解。该方法可以提高废水的可生化性，有效控制废水水质，降低水中大分子有机污染物的含量。

2.3 生物接触氧化技术

在废水生物处理法中，还有一种生物接触氧化法，也叫接触爆气法。生物接触氧化法工艺中的污水会与生物膜相接触，在生物膜微生物的作用下净化污水。与曝气方法相同，该方法可以提供微生物需要的氧气量，通过搅拌和混合，在曝气池里加入填料，促使微生物的生长。该方法是一种高效的废水处理工艺，占地面积比较小，方便管理，已经被广泛应用于污水处理系统中。生物接触氧化法的净化效率也比较高，所用的时间也比较短，具有便捷性，但是曝气池内填料的生物膜会出现堵塞现象，这个缺陷目前还有待改善[3]。

3 皮革及毛皮加工行业废水处理技术研究

3.1 分质预处理技术

分质预处理技术主要包括含铬废水处理、含硫废水处理以及脱脂废水处理。含铬废水处理一般是将混凝沉淀法与吸附法结合使用。通过加碱沉淀调节pH值，三价铬在强酸介质中还原成碱式硫酸铬，可以进行反复使用。含硫废水主要来源于浸灰脱毛工段，废水中含有很多石灰、硫化物、蛋白质、油脂和毛发沉淀，排放的废水属于一种污染程度较高的污染废水，可以利用催化氧化法、化学沉淀法等进行处理。制革与毛皮加工行业大多采用催化氧化法进行废水处理，并且处理后的污泥量较小，分离出的蛋白质可以根据产业特点进行再次利用和改造，可有效提高本行业的经济效益。由于脱脂废水中油脂的含量较高，个别污染物已经严重超标，所以，可以采用离心分离法或气浮法、酸提取法对脱脂废水进行处理。例如，某制革企业的脱脂废水量为400 m3/d，可以采用酸提取法，加入H2SO4调节pH值至6～8进行破乳处理，经过蒸汽然后加入盐，再进行充分地搅拌，保持40～60 ℃的环境温度，静置2～3 h后，脱脂废水中的油脂会进行分离，油脂在静置后开始上浮形成油脂层，就可以通过分离器分离油脂。抽脂后剩余的废水再次进行处理后达到排放标准即可合理排放[4]。

3.2 废水处理工艺

3.2.1 低负荷活性污泥法

在处理制革和毛皮行业的废水时，要根据不同工艺产生的废水选择不同的处理技术，才能达到更好的处理效果。比如制革行业废水中含有很多盐类物质，因为盐类物质可以抑制微生物的活性，根据这种特点，可以选择耐盐性比较高的低负荷活性污泥法。

3.2.2 氧化工艺法

通过结合加工废水的生化性以及不同工艺产生的废水特征，再综合废水中污染物的占比等因素，选择不同类型的氧化工艺。如果加工废水中含有大量的钙铁离子，在使用纤维填料进行废水治理时，刚开始的效果还可以，但是长时间的运行会导致钙铁离子粘附在纤维表面，顽固结垢以后会形成纤维钙化，导致处理效果逐渐下降，如果继续投入纤维填料，成本就会随之增加，所以，氧化工艺在处理这种钙铁离子含量高的废水时要谨慎使用[5]。

3.2.3 生物氧化法

工业废水的处理还可以采用如SBR和氧化沟法以及接触氧化法等生物法。一些小型制革厂不适合使用占地面积比较大的氧化沟低负荷活性污泥法，可以根据制革厂的实际情况选择SBR间接性活性污泥法，通过间接进出水的方式运行，同样也可以很好地脱氮除磷。

3.2.4 影响废水处理工艺选择的因素

工业废水的处理需根据不同的水质特征和处理要求，综合考虑废水处理工艺。需要考虑的因素包括企业的占地面积、投入的处理成本以及运行模式等。在利用生物氧化技术处理废水时，要考虑微生物的成长特征，合理设置微生物成长的环境温度，因为温度的高低会影响生化反应，不适宜的温度会直接影响生物系统的处理能力与处理效率。制革与毛皮加工行业要充分考虑生产所在地区的环境温度（寒冷地区和湿热地区），并进行合理控制。同时，要充分考察废水治理的温度因素，提高生化池污泥的浓度，降低热量的消耗，也可以采用低负荷活性污泥法，降低温度对于生化反应的影响力。在利用传统废水处理技术时，企业是将每一道工序产生的废水进行混合，然后排放到集中池进行污水系统处理，但是由于每道工序产生的废水特征不同，废水排放物也不同，不同物质对微生物都会产生抑制作用。因此，本行业已经开始使用新型的废水处理技术，不再将不同工序产生的废水进行统一处理，企业可根据各自工序产生废水的特点，将脱脂废水、浸灰脱毛废水、铬鞣废水分别进行处理，并且回收废水中有价值的物质，实现资源的再次利用。制革与毛皮加工企业在进行废水处理工艺流程前，需要对废水处理工序进行考察和分析，要充分地了解各种工序所产生废水的主要成分，再结合处理工序的特点，选择合适的废水处理技术，处理后还需要对剩余的废水进行检测，这样既可以验证废水处理工艺的效率，也可以检测剩余废水是否达到排放标准，要在保证企业经济效益提高的同时，加强对于周围环境的保护。

3.3 废水处理工艺与成本的优化

在制革与毛皮加工行业排放的污染物中，有COD、石油类、铬等，这些污染物会对大气和生态环境造成一定的危害。随着制革行业规模的扩大，污染物的排放量也在增加，为了更好地治理和保护生态环境，制革与毛皮加工行业需要加强对工业废水处理技术的研究，引进先进的处理工艺，利用科学手段对工业废水进行处理，在注重环境保护的同时，提高本行业的经济效益。所以，制革与毛皮加工行业在进行废水处理过程中，不仅要考虑投入的处理成本，还需要根据企业自身的运营情况，进行实际性质的分析，并结合自身行业的发展状况，进行全面、综合的考虑。企业生产最终是以增加经济效益为目的，降低投入成本也是增加经济效益的有效途径之一。企业需要根据自身的运行规模以及占地面积，合理考虑污水处理工程的投资费用，科学分配其中的土地建设费用以及设备建设费用，要按照企业的规模选择适宜的土地、建筑面积以及投入的资金，并根据企业产生的废水特点引进各类大型设备。通过加大先进设备的投入，有效降低人力、物力的消耗。在整个废水处理工程中，还需要考虑运行成本，按照制革企业的生产规模配备相应的处理人员，并根据工艺特点，利用大型设备进行集中处理，工作人员负责机器调试和运行维护。在整个运行费用中，还需要考虑电费以及化学药剂的费用，大型设备的电费消耗比较高，需要根据大型设备的总功率进行电费计算。在化学药剂投入费用方面，需要考虑废水的总量，并且要根据不同工序产生的废水特征，选择不同的化学药剂进行处理。

制革与毛皮加工企业还应该建立健全相应的废水综合管理机制，对大型设备以及废水处理工艺进行相关的管理。对废水处理人员进行要定期组织专业技能培训，加强相关人员的工作交流，吸取同行业的废水处理经验，借鉴国外优秀的废水处理工艺技术，并引进高质量的专业人才，组织管理团队的建设，对废水处理工序进行监管和监测，同时，要进一步提高废水处理工作效率，保证处理后的废水达标排放。还要定期组织相关人员学习和了解相关环保政策，培养本行业管理者的生态环保意识，紧跟国家生态发展的战略方针，采用先进的废水处理工艺治理制革与毛皮加工废水，使每一道工序产生的废水都符合环保排放标准，注重企业的生态发展和绿色发展。

4 结语

综上所述，制革与毛皮加工行业产生的废水中COD浓度较高，悬浮物含量也较高，并且含有多种重金属以及动植物油，废水的组成成分复杂，处理难度比较大。因此，在选择加工废水处理工艺时，要充分考虑企业的实际情况，根据废水的排放量，选择合理的废水处理工艺，以保证废水处理效果。通过对废水处理技术的研究，可以了解到废水处理工艺的多样性及各自的特点，灵活选择废水处理工艺，稳定废水治理效果，使加工废水的各项水质指标能够达到污水排放标准，以进一步加强对周围环境的保护。