2014年11月28日星期五

SBR法在制革工業廢水處理中的應用

SBR法在制革工業廢水處理中的應用

SBR法在制革工業廢水處理中的應用


制革工業廢水是一種對水源生態環境嚴重污染的廢水。它的生化需氧量高,懸浮物多,帶有色澤及臭味,並含有硫化物、鉻、植物鞣劑及酚類合成鞣劑等有害物質,是一種較難治理的工業廢水。我國制革工廠目前有500多傢(不包括鄉鎮企業),以生產豬、羊、牛皮產品為主。豬皮生產占80%,每年生產豬皮6000-8000(萬張),牛皮800-900(萬張),羊皮2000-3000(萬張)。制革行業每年排放廢水7000萬噸,約占全國工業廢水總排放量的0.3%。據調查統計,目前隻有30%的制革企業不同程度的簡單處理瞭廢水,其餘的70%產生的廢水未經任何處理,自然排放。對環境造成嚴重污染,對生態帶來破壞。

制革工藝主要包括醃制、浸灰(回軟、脫脂、脫毛)、鞣制、以及後整理工序。大多數的廢物和污染物是在濕加工過程(浸灰、鞣制)產生。我國大多數制革廠采用石灰脫毛和鉻鞣技術,少數制革廠采用酶脫毛和鉻鞣技術。制革廢水的處理方法,可歸納為物理方法、化學方法和生物處理方法。文獻中介紹的生化處理方法適用於大中型制革廠的廢水治理。本文比較瞭幾種常用的生化法在處理制革廢水中的應用,建議采用SBR法作為處理制革廢水的工藝,具有其實用性和先進性。

一、制革工業廢水的產生及特點

制革工業排放的廢水特點是有機污染濃度高,懸浮物質多,水量大,廢水成份復雜,其中含有有毒物質硫與鉻。按照生產工藝過程制革工業廢水由七部分組成:高濃度氯化物的原皮洗滌水和酸浸水、含石灰,硫化鈉的強堿性脫毛浸灰廢水、含三價鉻的蘭色鉻鞣廢水、含丹寧和沒食子酸的茶褐色植鞣廢水、含油脂及其皂化物的脫脂廢水、加脂染色廢水、各工段沖洗廢水。其中,以脫脂廢水,脫毛浸灰廢水、鉻鞣廢水污染最為嚴重。1.脫脂廢水:我國豬皮生產占制革生產的80%,在豬皮生產的脫脂廢水中,油脂含量高達10000(mg/L),CODcr20000(mg/L)。油脂廢水占總廢水4%,但油脂廢水的耗氧負荷卻占到總負荷的30-40%。

2.脫水浸灰廢水:脫毛浸灰廢水是硫化物的污染源。廢水CODcr20000-40000(mg/L),BOD54000(mg/L),硫化鈉1200-1500(mg/L),pH為12,脫毛浸灰廢水占總廢水的10%,而耗氧負荷占總負荷40%。3.鉻鞣廢水:鉻鞣廢水是三價鉻的污染源。鉻鞣過程,鉻鹽的附著率60%-70%,即有30%-40%的鉻鹽進入廢水。鉻鞣度水Cr3+3000-4000(mg/L),CODcr10000(mg/L),BOD52000mg/l。

制革廠的各路廢水集中後,稱為制革綜合廢水。綜合廢水也是高濃度的有機廢水,水質一般為pH=8-10,SS2000-3000(mg/L),BOD5500-2000(mg/L),Cr3+60-100(mg/L)。S2-100-200(mg/L),C1-200(mg/L)。 

二、幾種常用制革工業廢水生化處理方式及特點

制革廢水經過適當預處理廢水中的硫化物、鉻等對生化有抑制物質均可以降至要求以內,BOD/COD值約在0.35~0.40左右,生物降解性較好。因此生物處理技術廣泛用於制革廢水處理。

1.傳統活性污泥法:活性污泥法創建於1917年,是利用河川自凈原理的人工強化高效處理工藝,已成為有機性污水生物處理的主體。在制革廢水的處理中,活性污泥法的應用是相當普遍的,如西德的Wam制革污水處理廠、Lonis Sonwe-izer皮革廠,日本“室”皮革株式會社,國內北京東風制革廠、常州皮革廠、哈爾濱制革廠等采用活性污泥法,該法對生化需氧量去除率在90%以上,化學需氧量在60%-80%之間。色度在50%-90%之間,硫化物在85%-98%之間。傳統活性物泥法處理效率高,適用於處理要求高二水質相對穩定的污水,但它要求進水濃度尤其是有抑制物濃度不能高,而制革廢水中的硫化物及鉻在超過一定濃度時對生化有抑制,同時它不適應沖擊負荷,需要高的動力和基建費用。

2.氧化溝:氧化溝法是活性污泥法的一種變種。氧化溝處理制革廢水,處理效果穩定,操作管理簡單,運行成本較低,日益受到人們的重視, 氧化溝有多種池型:CARROUSEL型、Orbel型、雙溝型、三溝型。江蘇南京制革廠、浙江海寧制革廠、湖北十堰制革廠等均采用氧化溝技術,該法對有機物去除率BOD5在95%以上,CODcr在95%,硫化物在99%-100%,懸浮固體75%左右,石油類99%以上。

3.接觸氧化:接觸氧化法是介於活性污泥法與生物膜法之間的生物處理方法。接觸氧化法具有較強的耐沖擊負荷能力,污泥生成量少,無污泥膨脹,易維護管理,如設計不當,容易產生堵塞。廣東江門制革廠,揚州制革廠,采用此法。該法對有機物去除率BOD5在95%左右,COD在92%左右。硫化物在98%左右。

4.雙層生物濾池:雙層生物濾池是新開發的一種生物處理技術,它省去生物處理過程中必不可少的二次沉淀池。該法結構簡單,高負荷運行。江蘇吳江制革廠采用此法。該法對各種污染物的去除率:懸浮固體95%,生化需氧量98%,化學需氧量90%,三價鉻96%以上,硫化物96%。1、SBR生化處理法特點1)構築物少,可省去初沉池;無二沉池和污泥回流系統。與其它生化處理法相比,基建和運行費用低,維護管理方便;

2)SBR的進水工序均化瞭污水逐時變化的水質、水量,一般不需設置調節池;3)SBR工藝在時間上是理想的推流過程,在空間上是完全混合式,因此耐沖擊負荷;5)運行方式靈活,可同時實現對氮磷的去除;江山制革廠是專業生產豬皮革的企業,2000年生產豬皮近300萬張,是江山市重點骨幹企業。企業於2000年4月委托我院對原有污水處理設施進行重新設計、改造和調試工作。經多方調查研究,總結國內外制革污水處理的成功經驗,利用企業已有污水處理設施,對系統進行重新設計,設計處理能力3000m3/d,處理進水CODCr為2600mg/L,生化處理系統主體采用SBR法,。於2001年8月由衢州市環境保護局主持通過驗收。前工段制革廢水先經機械格柵除去碎皮毛、皮屑等雜物後,與後工段染色廢水混合後,進入初沉池,除去大量的麩糠等懸浮物後自流入預曝調節池進行水質水量調節,並脫除一部分的硫化物。然後經一級加藥氣浮裝置除去大部分懸浮物、總鉻後進入SBR池進行好氧生化處理,通過好氧細菌的新陳代謝作用除去大部分有機污染物後,出水經潷水器達標排放。3)處理效果

系統設計進水CODCr2600 mg/L,硫化物80mg/L,總鉻80mg/L,實際平均進水CODCr4040 mg/L,硫化物51.5mg/L,總鉻28.59mg/L,最高時CODCr6580 mg/L,硫化物173mg/L,總鉻85.5mg/L;SBR反應器設計進水CODCr800~900 mg/L,實際平均進水CODCr2240mg/L,最高達3350mg/L。調試完成後,系統運行穩定,出水各項指標均達到GB8978-96《污水綜合排放標準》二級標準要求,處理效果高,對CODCr、S2-、SS、總鉻的去除率分別為93.3%、99.0%、90.3%、99.4%。

4)技術經濟指標

在不計折舊、管理費用下處理每噸水直接費用為1.02元/m3,處理噸水用電0.96度/m3。扣除預處理可節省費用每噸水直接費用為0.8元/m3,處理噸水用電0.8度/m3。

五、結論

1.與其它生化處理方法相比,SBR法具有生化處理的一般優點;2.SBR法適用於制革廢水處理;,

3.應用SBR法處理制革污水,可以節約工程基建投資,降低處理費用,同時易於實現自動控制,方便維護管理



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