王洋 王宇飛
摘要:近年來,隨著我國人們生活水平的提高,人們對于皮革制品的需求量增大,而這一變化極大地促進了我國皮革產業的發展,甚至皮革產業已經成為某些地區的支柱性產業。然而,隨著皮革產業的擴大,皮革產業附近的生態環境污染嚴重,而對環境產生較大污染的主要因素之一就是皮革污水。
關鍵詞:皮革廢水;處理技術
1皮革廢水處理概述
我國地域遼闊,皮革加工廠家數量眾多,例如新疆地區的生皮、馬、牛、羊皮革加工產業就比較發達,生產和銷售皮革制品帶動了地區經濟的發展,而與此同時,皮革廠廢水對環境造成的污染問題也日益凸顯。如脫脂廢液中含有大量的油脂、脫毛廢液中含有大量的硫化物、鉻鞣廢液中含有大量的鉻等,為此,需對各廢液進行單獨處理。對各工序所排出的廢液進行單獨收集和預處理,然后外排,與其他排水共同形成皮革廠的綜合廢水,需進行統一處理。
就目前而言,皮革廠向外排除的廢水主要包括:皮革預處理廢水、脫灰脫毛廢水、酸性軟化廢水、鉻鞣廢水、皮革染色廢水等,這些廢水中還有大量的污染物和未分解的化學藥劑,可對周圍的環境造成毀滅性破壞。另外,皮革廢水不同于一般廢水,其本身具有以下特點:組分復雜、濃度高、易腐敗、排放量大,并且部分廢水中還含有對人體有害的有毒物質,如:S2-、鉻等物質。
因此,對皮革廢水進行處理不但是對周圍環境的保護,也是對人們身體健康的維護,同時,注重皮革廢水的處理,加強皮革的綠色化生產,也是迎合國家可持續發展戰略的表現。
2皮革廢水處理工藝的選擇
2.1皮革原料及皮革工藝
對于不同的皮革原料來說,其處理工藝有著較大的差別,從而也對皮革廢水的處理帶來了困難。目前,皮革廢水總共分為兩大類,分別為:高鹽類廢水和高鈣類廢水,針對這兩種不同的皮革廢水類型,有著不同的處理工藝。例如,高鹽類皮革廢水是一種皮革中含有過高鹽類物質,這種廢水處理時通常選擇耐鹽性較強的低負荷活性污泥法進行處理;高鈣類皮革廢水是廢水中含有大量的鈣鐵離子,這種廢水在處理時,通常采用纖維填料的處理方式,然而廢水中的鈣鐵離子會大量的沉淀在纖維填料的表面,使得處理效果越來越差,目前解決這一問題的辦法只是經常替換纖維填料。
2.2預處理工藝的選擇
通常情況下,皮革廠在對皮革進行加工之前要對皮革進行預處理,其主要作用是去除皮革上的油脂、鉻離子和硫化物,交替皮革表面的有毒物質,較小后續處理的難度。目前對于預處理的工藝選擇有很多種,具體選什么樣的預處理工藝要視處理什么樣的皮革而定。對于普通的動物來皮革原料來說,通常采用蒸餾、晾曬、硫化等簡單工藝進行處理,但是如果達不到處理效果,將會影響后續接觸氧化法的處理效果,從而影響整個皮革生產的質量。因此,注重預處理的工藝選擇和預處理的質量顯得尤為重要。
2.3廢水處理方案
傳統的皮革廢水處理方法為節省處理成本,采取節時、快速的混合處理工藝,及把個工序的所有廢水綜合到以其進行統一處理,這種處理方法雖然簡單、方便,但是中處理過于簡陋,對于廢水中的部分成分無法進行有效去除,造成二次污染。故此,目前的皮革廢水處理工藝有所改善,“原液單獨處理、綜合廢水統一處理”的工藝路線被現在大多數皮革廢水處理廠所接受,該種處理不僅可以有效處理廢水中的污染成分,還可以把廢水中的部分有價值的成分回收利用,做到降低處理成本的作用。
3皮革廢水處理技術
3.1脫脂廢液的處理
原料皮經組批后,要經過去肉、浸水和脫脂。脫脂后的油脂層經皮革加工廠回收,經加堿皂化后再經酸化水洗,最后回收得到混合脂肪酸。脫脂廢液排出后,由集液槽收集,經分隔溝排入集水池,在集水池入流處放置格柵或濾床,經過濾后的脫脂廢液既可提高粗油脂質量,又可防止運行中工作泵的堵塞。集水池的沉淀物由排泥管可排至污泥濃縮脫水系統中。上層清液由泵提升至后處理工序的反應器中進行破乳分離操作。
3.2灰堿脫毛廢液的處理
目前,在我國皮革工業生產中,脫毛操作多采用硫化堿脫毛技術又稱灰堿脫毛技術。灰堿脫毛廢液的處理方法通常有化學沉淀法、酸吸收法和催化氧化法。
(1)采用化學沉淀法是向脫毛廢液中加入可溶性化學藥劑,使其與廢水起化學反應,并形成難溶解的固體生成物而去除;
(2)酸化吸收法中,脫毛廢液中的硫化物在酸性條件下產生極易揮發的氣體,再用堿液吸收硫化氫氣體,生成硫化堿回用;
(3)氧化法是借助空氣中的氧,在堿性條件下將負二價的硫氧化成元素硫及其相應PH值條件下的硫酸鹽。
3.3鉻鞣廢液的處理
鉻鞣是目前國內外皮革的主要鞣制方法,已有100多年的歷史。由于裸皮經鉻鞣以后,成品革革身柔軟豐滿、里面細致、彈性好、濕熱穩定性好,所以被廣泛應用于皮革生產中。一些人認為,鉻鞣工序的紅礬用量越多,生產出的成品革性能越好,因此,紅礬用量一般都在5%左右,有些工廠甚至用量高達8%。這不僅浪費了大量鉻鹽,提高了成本,同時也造成了鉻鹽對環境的影響。
3.4氧化溝工藝處理皮革廢水
廣州迪威皮革有限公司是我國一家大型皮革企業。該廠于1985年開始進行全面技術改造,建成年產50萬張牛皮革、300萬張豬皮革的現代化皮革生產線,并建立了設備、設施完善的皮革廢水處理廠,其設計處理能力為8000 /d。根據皮革生產皮種不同、生產的產品品種不同、污廢水的種類和濃度不同等特點,對皮革廢水采用廢水清濁分流、分隔處理,即含鉻、含硫、含油廢水單獨收集,并進行前處理,回收有用資源。綜合廢水采用物化和生化處理工藝進行處理,處理后出水達到國家和地方規定的排水要求。
由于皮革廢水中含有大量的毛、渣等物,因此在皮革車間廢水排放口需設置格柵以去除體積較大的毛和渣,并在廢水進入集水井處設置2臺自動機械格柵再次去除較大毛渣。經過濾、沉淀后的皮革廢水再進入曝氣調節池進行水質、水量調節,調節時間為18h。經調節后的廢水由4臺ABS潛水泵(每臺Q=177 /h,H=12m)抽送至一沉池進行沉淀。平流式沉淀池內安裝有美國ENVIREX公司設計的上下刮泥的刮泥設備進行刮排泥。皮革廢水經一沉處理后進入氧化溝處理單元,兩組一沉池的出水經過蝶閥與氧化溝連接。
3.5射流曝氣工藝處理皮革廢水
西安皮革制鞋廠位于西安市區,是一家生產牛皮革和羊皮革的中等規模的皮革廠。1986年投資200余萬元建成了皮革廢水處理工程和鉻回收工程。
由于皮革工業生產的特異性,采用此處理工藝時日處理水量可大可小,甚至可以停止進水幾天后再進行運轉,處理操作十分靈活;可以根據皮革廢水水質的不同,很方便地調整污泥負荷,保證出水水質穩定達標;特型射流器技術大大地提高了氧的轉化率;由于系統氧的轉化率高,因此采用此工藝技術對廢水進行曝氣的時間也就短,通常為2.5~4h,曝氣池容積小,投資省;工藝簡單,運行操作簡便,維修方便;運行費用低。
總結
雖然從目前來看,皮革廢水的處理技術已經有了很大突破,但各種工藝仍然存在各種缺陷,相信隨著科學技術的發展,會有更多安全、可靠并且高效地廢水處理技術被研究出來,以彌補上述工藝技術的不足。
參考文獻
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(作者單位:1航天環境工程有限公司2中國航天空氣動力技術研究院)