以皮革廢水為主的工業(yè)園區(qū)污水處理廠(chǎng)技術(shù)改造實(shí)例

孫淑景

（廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院 528216）

0 引言

皮革產(chǎn)業(yè)在推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程的同時(shí)，為皮革行業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但有一利必有一弊，由于制革加工廠(chǎng)每年排放的皮革廢水過(guò)高，且廢水中含有有毒物質(zhì)，為城市生態(tài)環(huán)境帶來(lái)消極影響，從而阻礙了皮革工業(yè)園區(qū)健康穩(wěn)定地發(fā)展。盡管目前國(guó)內(nèi)的皮革廢水處理技術(shù)已經(jīng)取得了初步的研究成果，但其中存在的部分問(wèn)題仍舊不可小覷。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)皮革廢水的排放總量高達(dá)1.42 億噸，其中COD 的排放量達(dá)到了3萬(wàn)噸。不難發(fā)現(xiàn)，皮革廢水已經(jīng)成為污染環(huán)境的第二大“元兇”，因而完善皮革廢水處理技術(shù)勢(shì)在必行。針對(duì)于此，某工業(yè)園區(qū)經(jīng)過(guò)中試比較，研究發(fā)現(xiàn)采用SBR 工藝處理的方式和氧化溝處理技術(shù)的排放效果做好，對(duì)現(xiàn)狀污水運(yùn)行的影響更小，對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染也最小，接下來(lái)將會(huì)詳細(xì)分析這兩種處理工藝的具體操作流程。

1 制革廢水的來(lái)源

就目前發(fā)展情況來(lái)看，制革廢水主要來(lái)源于在制革過(guò)程中的準(zhǔn)備階段與鞣制決斷，而整飾階段所產(chǎn)生的制革廢水相對(duì)較少。其中，準(zhǔn)備工段各環(huán)節(jié)排出的主要污染物如表一所示，整飾工段廢水產(chǎn)生的主要污染物如圖一所示：

表一

2 當(dāng)前階段下工業(yè)園區(qū)皮革廢水處理技術(shù)中存在的問(wèn)題

在當(dāng)前階段下，國(guó)內(nèi)皮革廢水處理主要面臨著三方面的問(wèn)題，分別為：泡沫問(wèn)題、污泥膨脹問(wèn)題以及污泥上浮問(wèn)題。其中，泡沫問(wèn)題指的是由于皮革的原料皮質(zhì)不同，導(dǎo)致其加工工藝不盡相同。因而在制造的過(guò)程中含有大量的油渣和肉渣，造成皮革廢水中帶有大量的脂肪和油脂。若廢水處理技術(shù)不當(dāng)，則無(wú)法有效去除皮革表面的殘?jiān)椭荆M(jìn)而使少數(shù)油脂附著于污泥上，然后通過(guò)處理機(jī)器進(jìn)行攪拌后會(huì)產(chǎn)生部分泡沫，可能會(huì)為生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一定程度的負(fù)面影響。針對(duì)于此，可通過(guò)使用泡沫分離法或提升曝氣池污泥濃度的方法去除泡沫。其次，污泥膨脹問(wèn)題主要是由于SUV 值超過(guò)一定的限度（規(guī)定小于200），而造成的污泥負(fù)荷過(guò)高，從而造成污泥膨脹的現(xiàn)象。針對(duì)于此，可適當(dāng)在皮革廢水處理期內(nèi)添加液氮或漂白粉來(lái)阻礙絲狀菌的繁衍生長(zhǎng)，進(jìn)一步抑制污泥膨脹的現(xiàn)象。最后，污泥上浮問(wèn)題則指的是氧化溝處理工藝中最容易存在的問(wèn)題。由于曝氣時(shí)間超于規(guī)定范圍，在氧化溝中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致亞硝酸鹽的濃度值過(guò)高，在二沉池產(chǎn)生反硝化的作用，進(jìn)而產(chǎn)生氮?dú)猓斐晌勰嗌细〉膯?wèn)題。若想有效改善此類(lèi)問(wèn)題，需要增加進(jìn)水前的負(fù)荷數(shù)值，并適當(dāng)減小曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速，改善沉降性，從而有效避免污泥上浮的問(wèn)題。

3 以皮革廢水為主的某工業(yè)園區(qū)污水處理廠(chǎng)廢水處理技術(shù)

3.1 原污水處理廠(chǎng)廢水的處理工藝

以皮革廢水為主的某工業(yè)園區(qū)污水處理廠(chǎng)原工藝流程如圖一所示：

圖一

由上圖分析可知，此工業(yè)園區(qū)配套污水處理廠(chǎng)的皮革廢水原處理工藝水解+卡魯塞爾氧化溝+混凝沉淀+濾布濾池過(guò)濾+二氧化氯消毒工藝[1]。且廢水排放標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)家頒布的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。但隨著工業(yè)園區(qū)的快速發(fā)展，皮革制造廠(chǎng)的廢水排放量呈逐年遞增的趨勢(shì)，且COD 的排放量也超乎了預(yù)期的設(shè)想，原處理工藝已經(jīng)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了工業(yè)園區(qū)的發(fā)展需求，廢水排放標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家要求不相符，污水處理廠(chǎng)似乎面臨著巨大的考驗(yàn)。針對(duì)于此，污水處理廠(chǎng)可以選擇生物處理工藝提升COD 的去除率和硫化物的去除率。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，原處理工藝的進(jìn)出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)圖如表二所示。

表二

3.2 生物處理工藝

3.2.1 氧化溝處理工藝

在皮革廢水處理廠(chǎng)運(yùn)用氧化溝處理工藝時(shí)，可以將進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水以及污泥穩(wěn)定的整個(gè)過(guò)程全部集中于氧化溝內(nèi)，無(wú)需建造二沉池[2]。在節(jié)省大量人力、物力的同時(shí),簡(jiǎn)化了工藝流程，并且投資費(fèi)用不高，占地面積小，極為適合此類(lèi)工業(yè)園區(qū)的污水處理廠(chǎng)。除此之外，氧化溝皮革廢水處理技術(shù)的稀釋能力相對(duì)較強(qiáng)，抗沖擊負(fù)荷能力比其他生物處理技術(shù)要高很多，且產(chǎn)生的污泥量比較少，處理效率高，出水水質(zhì)滿(mǎn)足國(guó)家相關(guān)排放要求，適用于本工業(yè)園區(qū)污水處理廠(chǎng)中高COD 和高硫化物的水質(zhì)。

3.2.2 SBR處理工藝

SBR皮革污水處理工藝是一種改良型的活性污泥法，因此也可以稱(chēng)之為作序批式活性污泥處理系統(tǒng)，此概念最早誕生于上個(gè)世紀(jì)，并由美國(guó)知名大學(xué)RIrvine 博士后續(xù)研究發(fā)展起來(lái)[3]。在進(jìn)行此類(lèi)處理工藝時(shí)，應(yīng)將廢水處于厭氧或好氧的環(huán)境中，并交替進(jìn)行操作處理，旨在全面抑制污泥膨脹的情況，切實(shí)實(shí)現(xiàn)間歇性排水的處理目標(biāo)。一般而言，SBR 皮革污水處理工藝的操作流程可分為以下5 個(gè)方面：

進(jìn)水：即在皮革廢水進(jìn)入SBR 反應(yīng)器與活性泥混合之前，確定SBR 反應(yīng)器里面的上清液已經(jīng)排空，正式進(jìn)入待機(jī)處理的狀態(tài)。

反應(yīng)：即在完成上述進(jìn)水步驟后，將污水的水位線(xiàn)達(dá)到事前設(shè)定好的高度值上，然后正式進(jìn)入反應(yīng)流程中。

沉淀：即在完成反應(yīng)的工序后，停止攪拌動(dòng)作，進(jìn)而使污泥與廢水分離開(kāi)來(lái)，進(jìn)行沉淀工序。此類(lèi)型的沉淀過(guò)程一般效率與質(zhì)量要比常規(guī)類(lèi)型的沉淀池更加高，并且可以最大限度保障污泥的活性。

出水：在完成沉淀步驟之后立即排除反應(yīng)器內(nèi)的上清液，并將反應(yīng)器內(nèi)的水位線(xiàn)降到最低值。

待機(jī)：在結(jié)束上述四大步驟之后，使SBR 反應(yīng)器處于待機(jī)的狀態(tài)當(dāng)中，此時(shí)不難發(fā)現(xiàn)活性無(wú)比的表面積慢慢擴(kuò)大，目的是為下個(gè)周期運(yùn)行做充足的準(zhǔn)備。

2.2.3 厭氧生物處理工藝

所謂的厭氧處理工藝實(shí)質(zhì)指的是在處理皮革廢水時(shí)，采用厭氧分解的方式將有機(jī)污染物進(jìn)行降解。其中，厭氧費(fèi)解包括水解、酸化、產(chǎn)乙酸及產(chǎn)甲烷階段[4]。在水解階段，厭氧生物處理技術(shù)可以將有機(jī)污染物分解成為小分子物質(zhì)，而這種小分子物質(zhì)酸化階段將被分解成為簡(jiǎn)單的化合物。然后，這種化合物再進(jìn)而產(chǎn)乙酸的階段后，將會(huì)被分解成為甲醇或乙酸等相關(guān)小分子物質(zhì)。隨后即進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段，這種有機(jī)酸將會(huì)被微生物費(fèi)解成為甲烷等物質(zhì)。經(jīng)過(guò)這一系列的厭氧分解過(guò)程，含有多種化學(xué)物質(zhì)的皮革廢水將會(huì)轉(zhuǎn)化成為甲烷小分子物質(zhì)被排出，大大提升了COD 的去除率和硫化物的去除率，遵循了綠色制革的生產(chǎn)理念，切實(shí)實(shí)現(xiàn)了皮革行業(yè)朝著綠色化和規(guī)范化邁進(jìn)的戰(zhàn)略目標(biāo)。

3 以皮革廢水為主的工業(yè)園區(qū)污水處理廠(chǎng)技術(shù)改造實(shí)例

圖二

某工業(yè)園區(qū)制革廢水集中處理廠(chǎng)按照水量和水質(zhì)的要求，采用生物處理工藝處理皮革廢水，其改造后的污水工藝流程如圖二所示。

由上圖分析可知：改造后的皮革廢水處理工藝是將二沉池產(chǎn)生的污泥經(jīng)過(guò)脫水和濃縮之后外運(yùn)填埋處理[5]。其中在混凝池階段與調(diào)節(jié)預(yù)曝氣階段COD 的去除率約為28%以上，硫化物的去除率為49%左右。而在水解階段COD 的區(qū)去除率約為29%左右，在AO 反應(yīng)池的COD 去除率在40%以上，硫化物的去除率在90%以上。與之前原工藝的處理流程相比，運(yùn)用生物處理技術(shù)的廢水處理效果更加，COD 和硫化物的去除率更高，且消毒池內(nèi)出水TP 指標(biāo)均達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，事實(shí)證明此類(lèi)皮革廢水處理工藝可以運(yùn)用到該工業(yè)園區(qū)污水處理廠(chǎng)當(dāng)中，并可大力推廣使用。

4 皮革工業(yè)園區(qū)的環(huán)保措施

4.1 建設(shè)健全的防控體系

首先，將染色或加脂工序的廢水歸為鉻水集中處理，并制定專(zhuān)門(mén)的監(jiān)測(cè)制度，設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)排查小組，針對(duì)違規(guī)行為給予相應(yīng)的懲罰措施。其次，嚴(yán)格管控皮革廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，將其他廢水和生活廢水集中于園區(qū)污水處理廠(chǎng)集中處理，并實(shí)施相應(yīng)的監(jiān)管制度。最后，對(duì)于制革過(guò)程中原皮產(chǎn)生含硫或含鉻的皮革廢水需要單獨(dú)處理，并建設(shè)相應(yīng)的防控體系，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，嚴(yán)格把關(guān)廢水是否符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 增設(shè)環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施

眾所周知，環(huán)保是社會(huì)各業(yè)行業(yè)發(fā)展的第一生產(chǎn)線(xiàn)，當(dāng)然皮革行業(yè)也不例外。針對(duì)于此，皮革工業(yè)園區(qū)務(wù)必配套相關(guān)的環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施，建立污水處理廠(chǎng)，完善皮革廢水排放制度。并積極開(kāi)展綠色環(huán)保制革的宣傳活動(dòng)，鼓勵(lì)皮革工業(yè)園區(qū)創(chuàng)新綜合處理含硫或含鉻污泥的方案，進(jìn)而推動(dòng)工業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用的經(jīng)濟(jì)進(jìn)程。此外，針對(duì)皮革廢水中COD 和TP 含量高的特點(diǎn)，可以積極運(yùn)用改良后的生物處理工藝，進(jìn)一步降低污水處理成本，提升處理效率與處理質(zhì)量，從真正意義上改進(jìn)和優(yōu)化園區(qū)環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施與排放機(jī)制，從而促進(jìn)以皮革廢水為主的工業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，綠色環(huán)保理念下的皮革廢水處理工藝不僅是保障國(guó)內(nèi)皮革企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求，同時(shí)也是皮革行業(yè)實(shí)現(xiàn)環(huán)保創(chuàng)新、節(jié)能減排戰(zhàn)略目標(biāo)的客觀(guān)要求。因此，國(guó)內(nèi)各大工業(yè)園區(qū)皮革廢水處理廠(chǎng)應(yīng)遵循綠色環(huán)保的排放理念，遵守清潔化的處理要求，并增強(qiáng)工業(yè)園區(qū)的環(huán)保意識(shí)，完善環(huán)保設(shè)施與管理制度，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)由皮革工業(yè)大國(guó)轉(zhuǎn)型成為皮革工業(yè)強(qiáng)國(guó)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。