CN106495415B - 一种皮草废水零排放工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种皮草废水零排放工艺包括如下步骤：将皮草废水进行初步处理，使其COD浓度为100mg/L以下，氨氮浓度为10mg/L以下；将初步处理后的废水在二沉池出水中沉淀，得上清液；将上清液进行砂滤处理，得砂滤出水；将砂滤出水的70％‑80％进行一级回用，20％‑30％送至压滤机进行压滤处理得压滤出水；将压滤出水经过臭氧强氧化，得到COD浓度为40mg/L以下，氨氮浓度为5mg/L以下的氧化出水；将氧化出水依次进行活性炭吸附、精密过滤和超滤处理后，进行反渗透处理，得到的浓缩盐水进行二级回用，得到的纯净水进行三级回用。经过本发明处理工艺处理后的水可全部回用于生产给水，实现了污水零排放。

Description

一种皮草废水零排放工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种实现皮草废水零排放的工艺。
背景技术
随着皮草行业的发展，给国家经济带来增长的同时，皮草产生的废水也越来越多，带来了沉重的水环境污染压力。皮草废水的特点是碱性大，色度高，耗氧量高，悬浮物多，并且含有较多的硫化物和重金属铬有毒物质。随着水资源短缺问题日益严重，环境保护要求日益提高，浓盐水的处理与回用已经成为当前业内关注的焦点问题。开发经济，实用，高效的皮草行业水循环综合利用技术对社会和经济的发展有重大意义。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种新的皮草废水的处理方法，此方法能够实现皮草废水零排放。
为实现上述目的，本发明的皮草废水零排放工艺包括如下步骤：
将皮草废水进行初步处理，使其COD浓度为100mg/L以下，氨氮浓度10mg/L以下；
将初步处理后的废水在二沉池出水中沉淀，得上清液；
将上清液进行砂滤处理，得砂滤出水；
将砂滤出水的70％-80％进行一级回用，20％-30％送至压滤机进行压滤处理得压滤出水；
将压滤出水经过臭氧氧化，得到COD浓度为40mg/L以下，氨氮浓度为5mg/L以下的氧化出水；
将氧化出水依次进行活性炭吸附、精密过滤和超滤处理后，进行反渗透处理，得到的浓缩盐水进行二级回用，得到的纯净水进行三级回用。
可选地，根据本发明的皮草废水零排放工艺，所述初步处理包括：将皮草废水经格栅去除杂物后进入沉砂池除去泥沙，然后进入调节池平衡处理负荷，再经絮凝气浮、水解酸化和生物接触氧化处理。
可选地，根据本发明的皮草废水零排放工艺，在所述絮凝气浮处理中，采用浅层离子气浮，并添加硫酸亚铁或碱式氯化铝作为絮凝剂。
可选地，根据本发明的皮草废水零排放工艺，所述絮凝剂的投加量为皮草废水质量的0.03％-0.05％。
可选地，根据本发明的皮草废水零排放工艺，在臭氧氧化时，每1L的压滤出水中投加臭氧30-250g。
可选地，根据本发明的皮草废水零排放工艺，所述活性炭吸附处理在酸性或中性条件下进行，活性炭的直径为5-20微米，比表面积为2000m2/g-2500m2/g。
可选地，根据本发明的皮草废水零排放工艺，在所述精密过滤处理中，操作压力为3×104-4×104Pa，膜的平均孔径为500埃-14微米。
可选地，根据本发明的皮草废水零排放工艺，在所述超滤处理中，操作压为1×105Pa-5×105Pa，膜的平均孔径为10-100埃。
可选地，根据本发明的皮草废水零排放工艺，在所述反渗透处理中，操作压力为35×105Pa-140×105Pa，膜的平均孔径为10埃。
可选地，根据本发明的皮草废水零排放工艺，在二沉池出水中加入有聚丙烯酰胺和聚合氯化铝。
经过本发明所述的废水皮草废水处理工艺处理后的水可全部回用于生产给水，实现了污水零排放。既减少了新鲜水的消耗量和外排废水对环境污染的影响，又减少了鞣制原料的投入量，达到了绿色环保、节能减排的目的。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所述皮草废水零排放工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
本发明提供了一种污水零排放和减少新鲜水的使用的皮草废水的处理工艺。对于一些下游没有集中污水处理站的企业，利用此工艺照样可以从事生产活动。对一些需要扩大生产，同时年度外排水指标不够的企业，此工艺提供了一种实现企业扩产目的的可能。对于一些水资源匮乏的地区，利用该工艺也可以从事生产活动。
本发明中未进行特别说明的处理步骤，比如水解酸化等，为本领域常规的技术手段，具体操作进行了省略。
图1示出了本发明皮草废水零排放工艺的流程示意图。如图1所示，该皮草废水零排放工艺包括如下步骤：
首先，将皮草废水进行初步处理，使其COD浓度为100mg/L以下，氨氮浓度为10mg/L以下。由于皮草废水中有机物浓度和悬浮固体浓度高，通过初步处理能够调节水量、水质，去除悬浮物(SS)，大量分解废水中的有机物，大幅度降低COD和氨氮的含量，从而削减部分污染负荷，为后续生物处理创造良好条件。
完成初步处理后，将废水送至二沉池中进行沉淀，实现泥水分离，得到上清液和污泥。上清液进行下一步处理，污泥进行浓缩、压缩脱水处理，制成污泥饼。还可以在二沉池出水中添加聚丙烯酰胺和聚合氯化铝进行进一步沉淀。
在二沉池出水完成沉淀之后，将上清液进行砂滤处理，得砂滤出水。本发明中，将得到的上清液输送至砂滤器进行砂滤处理，砂滤器设备结构简单、运行、反洗比较方便，其操作主要是通过调节4个阀门，改变水的方向改变，运行时是上进下出，反洗的是下进上出，再通过排污阀将反洗的污水排出，然后通过正洗，直至出水清澈干净为止，装填石英砂应注意：截污层石英砂规格0.5-1.0mm，高度为700mm以上，下有2层的承托层，分别是1-2mm装填高在150-200mm，2-3mm装填高在150-200mm。未经处理的水，其截污能力0.5-1.0Kg/m3，经过石灰处理的水，其截污能力为1.5-2.0Kg/m3，对于经过混凝处理的水，其截污能力为2.5-3.0Kg/m3。
完成砂滤处理之后，将砂滤出水的70％-80％进行一级回用，主要用于水铲、脱脂等工序。将剩余的20％-30％砂滤出水送至压滤机进行压滤处理，得压滤出水。
将压滤出水经过臭氧强氧化，得到COD浓度为40mg/L以下，氨氮浓度为5mg/L以下的氧化出水。臭氧的投加量为每1L压滤出水中加入30-250g臭氧，由此确保COD浓度降至40mg/L以下。
完成氧化后，将氧化出水依次进行活性炭吸附、精密过滤和超滤处理。其中，活性炭吸附是为了进一步去除水中的有机物。活性炭吸附处理在酸性或中性条件下进行，活性炭的直径为5-20微米，比表面积为2000m2/g-2500m2/g。活性炭出水再经过多孔质过滤筒滤膜进行精密过滤，用于分离较大的微粒、细菌和污染物。精密过滤操作压力3×104Pa-4×104Pa，膜的平均孔径为500埃-14微米。精密过滤出水再进行超滤，用于分离大分子溶质，超滤的操作压为1×105Pa-5×105Pa，膜的平均孔径为10-100埃。
最后，对超滤出水进行反渗透处理，用于分离小分子溶质。反渗透的操作压力为35×105Pa-140×105Pa，膜的平均孔径为10埃以下。经过反渗透处理，得到了浓缩盐水和纯净水。浓缩盐水进行二级回用，用于腌制新鲜皮。纯净水进行三级回用，全部用于漂洗、精鞣和替补新鲜用水等生产工序。至此，经过处理后的水全部回用，达到了污水零排放。既减少了新鲜水的消耗量，又减少了鞣制原料的投入量，达到了绿色环保、节能减排的目的。
上述的初步处理可以为诸如包括除杂、沉淀、生化反应等工序的污水处理领域常见的处理工艺。本发明中，所述初步处理包括：除杂、除沙、调节、絮凝气浮、水解酸化和生物接触氧化处理的处理步骤。具体操作为：
废水经粗格栅去除大块杂物，格栅耙齿栅隙为20mm。废水从粗格栅出来，接着进入细格栅去除一些小的杂物和皮毛，格栅耙齿栅隙为1mm，确保皮毛不能进入系统，防止造成堵塞。从细格栅出来的废水进入ZSGC旋流式沉砂池除去泥沙。从沉砂池出来的废水再进入调节池平衡处理负荷，减少对系统的冲击。在调节池中，添加有硫酸亚铁酸洗废液作为混凝剂。在pH值为7.5-8.5，沉淀时间60分钟，FeS04的质量浓度为200mg/L时，CODcr，BOD5，SS的去除率在70％-80％以上，其优点是处理成本低廉、避免二次污染，FeSO4在6-20℃时仍有较高的处理效果，温度适应范围广，适合北方气候寒冷的地区。还可以用酸浸粉煤灰和鼓风炉铁泥所得到的PBS混凝剂与聚硅酸铝絮凝剂配合处理皮草废水，SS，CODcr，硫化物和铬的去除率可达90％左右。此法的显著特点是混凝沉降速度快，污泥体积小，处理废水费用低。
调节池出水再经气浮絮凝。气浮设备要求浅层离子气浮，可以投加混凝剂、絮凝剂去除皮草废水中不易生化降解的化工辅料。一般用硫酸亚铁或碱式氯化铝，投加量为皮草废水质量的0.03％-0.05％，可去除CODcr与BOD5约50％，S2-70％以上，SS与色度70％-80％以上。
气浮出水进入水解酸化池进行厌氧反应，大量分解废水中的有机物，使大分子有机物分解成易生化的小分子有机物，同时将废水的m(BOD5/m(CODcr)的值由0.2提高到0.4以上，提高废水的可生物降解性，还能够解决废水处理过程中的泡沫问题，极大的提高废水的可生物降解性，为好氧生化处理提供有利条件。
水解酸化之后，出水进入氧化沟进行生物接触氧化，以大幅度降低COD和氨氮的含量。由于皮草废水中含有过高的盐类物质，容易对微生物的活性产生抑制，因此本发明的氧化沟段采用耐冲击耐盐性较强的低负荷活性污泥法，能在较长时间内使难降解有机物得到降解和无机化，同时减小盐类物质对微生物的活性产生的抑制作用。
传统的皮草废水处理技术是将各工序废水收集混合，一起纳入污水处理系统，但由于废水中含有大量的硫化物和铬离子，极易对微生物产生抑制作用。为解决该问题，本发明在对皮草废水进行初步处理之前，还进行了相应的预处理。即，将脱脂废水、浸灰脱毛废水、铬鞣废水分别进行处理并回收有价值的资源，然后与其它废水混合统一处理。具体操作为：
对含重金属铬废水如鞣制、浸酸、复鞣、挤水等工序的废水全部收集实现车间循环使用，具体方法将废水pH值调到8.2-8.5，石灰、氢氧化钠、氧化镁等加入废水，反应、脱水得含铬污泥，用硫酸溶解后可再回用到鞣制工段，从而解决了重金属铬对生化系统的毒害影响。将多次循环后的含铬废水全部收集，采用加碱沉淀的方法除去铬后，出水铬的质量浓度小于1mg/L，再与其它工序的废水集中处理。
对脱脂废液中的高含量油脂、CODcr和BOD5污染指标，可以采取酸提取法、离心分离法或溶剂萃取法等处理方法进行处理。比较好的方法是酸提取法，加H2SO4调pH值至3～4进行破乳，通入蒸汽加盐搅拌，并在40～60t下静置2-3h，油脂逐渐上浮形成油脂层。回收油脂可达95％，去除CODcr90％以上。一般进水油的质量浓度为8-10g/L，出水油的质量浓度小于0.1g/L。回收后的油脂经深度加工转化为混合脂肪酸可用于制皂。
对浸灰脱毛废水中的蛋白质、石灰、硫化钠、固体悬浮物，这些物质含总CODcr的28％、总S2-的93％、总SS的70％。处理方法有酸化法、化学沉淀法和氧化法。生产中多采用酸化法，在负压条件下，加H2SO4调pH值至4-4.5，产生H2S气体，用NaOH溶液吸收，生成硫化碱回用，废水中析出的可溶性蛋白质经过滤、水洗、干燥变成产品。硫化物去除率可达90％以上，CODcr与SS分别降低85％和95％。其成本低廉，生产操作简单，易于控制，并缩短生产周期。通过对硫化物的车间收集预处理，减弱了对生化系统微生物的抑制作用。
由上述可以看出，本发明的皮草废水处理工艺采用前物化，生化和超滤+反渗透三级处理，还对硫化物和重金属铬在车间单独回收循环利用，进一步为后面的生化处理提供保障，膜分离技术对盐分和溶解性小分子有机物的截留率较高并且稳定，实现水的回用于生产给水，到达零排放的目标，从而减少对鲜水的使用和外排废水对环境污染的影响。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

Claims (2)

1.一种皮草废水零排放工艺，包括如下步骤：
将皮草废水进行初步处理，使其COD浓度为100mg/L以下，氨氮浓度为10mg/L以下；所述初步处理包括：将皮草废水经格栅去除杂物后进入沉砂池除去泥沙，然后进入调节池平衡处理负荷，再经絮凝气浮、水解酸化和生物接触氧化处理；所述絮凝气浮处理中采用浅层离子气浮，并添加硫酸亚铁或碱式氯化铝作为絮凝剂；所述絮凝剂的投加量为皮草废水质量的0.03％-0.05％；通过初步处理来调节水量、水质，去除悬浮物，大量分解废水中的有机物，大幅度降低COD和氨氮的含量，从而削减部分污染负荷，为后续生物处理创造良好条件；
将初步处理后的废水在二沉池出水中沉淀，得上清液；
将上清液进行砂滤处理，得砂滤出水；
将砂滤出水的70％-80％进行一级回用，20％-30％送至压滤机进行压滤处理得压滤出水；
将压滤出水经过臭氧氧化，得到COD浓度为40mg/L以下，氨氮浓度为5mg/L以下的氧化出水；在臭氧氧化时，每1L的压滤出水中投加臭氧30-250g，由此确保COD浓度降至40mg/L以下；
将氧化出水依次进行活性炭吸附、精密过滤和超滤处理后，进行反渗透处理，得到的浓缩盐水进行二级回用，得到的纯净水进行三级回用；
利用活性炭吸附来进一步去除水中的有机物，活性炭吸附处理在酸性或中性条件下进行，活性炭出水再经过多孔质过滤筒滤膜进行精密过滤，用于分离较大的微粒、细菌和污染物，精密过滤出水再进行超滤，用于分离大分子溶质；
所述活性炭吸附处理在酸性或中性条件下进行，活性炭的直径为5-20微米，比表面积为2000m2/g-2500m2/g；
在所述精密过滤处理中，操作压力为3×104-4×104Pa，膜的平均孔径为500埃-14微米；
在所述超滤处理中，操作压为1×105Pa-5×105Pa，膜的平均孔径为10-100埃；
在所述反渗透处理中，操作压力为35×105Pa-140×105Pa，膜的平均孔径为10埃。
2.根据权利要求1所述的皮草废水零排放工艺，其中，在二沉池出水中加入有聚丙烯酰胺和聚合氯化铝。
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