CN108285248A - 一种基于污泥减量的制革废水处理方法 - Google Patents

一种基于污泥减量的制革废水处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于污泥减量优化组合工艺处理制革废水的方法,在调节池适当均质调量的同时,使废水预曝气生化,同时在后段不经混凝加药进入初沉池,大幅度减少物化污泥量,沉淀池的剩余污泥进入消化池进行好氧消化,大大削减了剩余污泥量,采用生化处理系统有效去除有机物和氨氮,并通过生物脱硫消除制革废水中硫酸盐和硫化物对生化系统的影响。本发明不仅提高了生化处理的负荷,而且最大限度削减了剩余污泥量,以新的组合工艺最大限度的发挥各段处理工艺的优势,实现生化处理技术的更新,符合目前皮革加工行业发展对污泥减量的需求,具有工程投资少、运行成本低等显著特点,易于推广使用。

Description

一种基于污泥减量的制革废水处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及工业废水处理技术领域,尤其涉及一种基于污泥减量的制革废水处理 方法。
背景技术
[0002] 长期以来,皮革行业逐渐成为污染较严重的行业之一,其中制革废水的污染最为 严重。在我国每加工生产It原料皮革,所产生的废水约为50〜150t,每年制革工业要向环境 排放废水达IOOOt以上,约占我国工业废水排放总量的0.3%,排污量仅次于造纸和酿造行 业。制革废水的特点:含大量悬浮物、有机物、无机盐和硫化物、铬等有毒有害物质,色度深。 另外制革工业过程属于多步骤、多相、非连续性复杂化工反应过程,导致污水全天排放水量 的时间不均匀,瞬时性强,各工段排放的污水水质相差很大,造成制革污水水质、水量的冲 击负荷都很大。所以,制革废水的特点给污水治理带来很大的难度。
[0003] 目前,国内外较为成熟的高负荷废水处理方法有物化处理法、生化处理法、组合工 艺等,其中以生化处理法运行最为广泛。目前制革废水常用的生化处理法有:普通活性污泥 法、氧化沟法、SBR法、生物膜法和厌氧生物处理法等。虽然在实际工程运用上已经取得了很 大成效,但由于处理效率较低,水力停留时间过长,造成基建费和运行费用巨大,特别是由 于过多地依赖物化处理,导致制革废水处理过程中产生大量污泥,增大处理成本,随着国家 对固体废弃物管控的严格和处置成本的大幅度上升,很大程度上制约了皮革行业的发展。
[0004] 综上所述,现有技术中制革废水的处理方法,存在污泥排放量大,处理难度高等问 题。
发明内容
[0005] 为解决现有技术中,制革废水处理方法存在的大量污泥难处理的技术问题,本发 明的技术方案如下:
[0006] 本发明中的一种基于污泥减量的制革废水处理方法,包括:
[0007] 步骤SlOl,含铬废水进入反应沉淀池中,采用碱沉淀法,将碱沉淀剂加入含铬废水 中,将铬离子反应沉淀为含铬污泥,上清液进入曝气调节池;
[0008] 步骤S102,综合废水及含硫废水经过精度为0.3mm的过滤设备,再进入曝气调节 池,与步骤SlOl中的上清液混合,通过鼓风曝气搅拌,混合均匀;
[0009] 步骤S103,曝气调节池中含活性污泥,可以预先去除废水中易降解的有机物,通过 鼓风曝气搅拌,防止污泥沉淀;
[0010] 步骤S104,废水通过均质调量、预生化后,不投加混凝剂,进入初沉池,废水中的可 沉降悬浮物在初沉池内进行沉淀分离,悬浮物沉降下来形成污泥;
[0011] 步骤S105,废水进入水解酸化池,水解酸化池的厌氧污泥中含有水解细菌、酸化细 菌,可将废水中不溶性有机物水解为溶解性有机物,将难生物降解的大分子物质转化为易 生物降解的小分子物质;
[0012] 步骤S106,废水进入好氧池,好氧池的活性污泥中含有好氧菌群,可以去除废水中 含碳、氮的污染物质,并将硫化物氧化成单质硫;
[0013] 步骤S107,废水进入二沉池,经过沉淀分离后,出水达标排放,污泥沉入二沉池底 部;
[0014] 步骤S108,将步骤S104及步骤S107中的污泥栗入好氧消化池,好氧消化池内含有 好氧微生物及嗜酸性硫杆菌,污泥经过曝气系统曝气,污泥中的有机物由好氧微生物进行 降解,污泥中的单质硫由嗜酸性硫杆菌氧化去除。
[0015] 在一种优选的实施方式中,所述步骤SlOl中,还包括以下步骤:
[0016] 步骤S1011,将含铬污泥栗入含铬污泥浓缩池中脱水浓缩,进入含铬污泥处理处置 系统,用硫酸溶解后可再回用到制革的鞣制工段。
[0017] 在一种优选的实施方式中,所述步骤SlOl中,所述碱沉淀剂为石灰、氢氧化钠、氧 化镁中的一种或多种,所述碱沉淀法反应时的pH值为8.2-8.5,反应温度为40°C。
[0018] 在一种优选的实施方式中,所述步骤S105中,水解酸化池底部安装厌氧折流板,防 止厌氧污泥流失,维持水解酸化系统相对厌氧的环境。
[0019] 在一种优选的实施方式中,所述步骤S105中,水解酸化池运行参数为:污泥浓度为 8000-10000mg/L,停留时间为16-18h。
[0020] 在一种优选的实施方式中,所述步骤S106中,通过向好氧池中投加悬浮填料,为好 氧菌群和微生物提供附着场所,好氧池底部采用穿孔曝气,通过控制曝气量来控制好氧池 内溶解氧的浓度。
[0021] 在一种优选的实施方式中,所述步骤S106中,好氧池运行参数为:污泥浓度为 8000-12000mg/L,停留时间为22-24h,运行温度为 15-35 °C,pH为6 · 5-8 · 5。
[0022] 在一种优选的实施方式中,所述步骤S107中,还包括以下步骤:
[0023] 步骤S1071,将二沉池中的一部分回流污泥栗入水解酸化池中,搅动水解酸化池底 部的污泥,使其处于悬浮状态并且与进入的废水充分混合。
[0024] 在一种优选的实施方式中,所述步骤S108中,所述曝气系统为好氧消化池内安装 的旋混曝气系统。
[0025] 在一种优选的实施方式中,所述步骤S108之后,还包括以下步骤:
[0026] 步骤S109,将好氧消化池内处理后的污泥栗入污泥浓缩池,经隔膜式高压板框压 滤机系统脱水,产生的污泥外运处置。
[0027] 本发明中的一种基于污泥减量的制革废水处理方法,与现有技术相比,其有益效 果为:
[0028] 本发明中的一种基于污泥减量的制革废水处理方法,在调节池适当均质调量的同 时,使废水预曝气生化,同时在后段不经混凝加药进入初沉池,大幅度减少物化污泥量,沉 淀池的剩余污泥进入消化池进行好氧消化,大大削减了剩余污泥量,采用生化处理系统有 效去除有机物和氨氮,并通过生物脱硫消除制革废水中硫酸盐和硫化物对生化系统的影 响。本发明不仅提高了生化处理的负荷,而且最大限度削减了剩余污泥量,以新的组合工艺 最大限度的发挥各段处理工艺的优势,实现生化处理技术的更新,符合目前皮革加工行业 发展对污泥减量的需求,具有工程投资少、运行成本低等显著特点,易于推广使用。
附图说明
[0029] 图1是本发明中一种基于污泥减量的制革废水处理方法的流程示意图。
具体实施方式
[0030] 下面将结合本发明的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发 明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例,都属于本发明保护的范围。
[0031] 如图1所示,本发明中一种基于污泥减量的制革废水处理方法,综合考虑制革废水 的特点,采用“含铬废水单独处理、综合废水统一处理”工艺路线,将铬鞣废水进行处理并回 收有价值的资源,然后与其他废水混合统一处理,具体处理流程如下:
[0032] 含铬废水单独处理,铬鞣废水主要污染物是重金属Cr (ΙΠ),pH值呈弱酸性,处理方 法有碱沉淀法和直接循环利用,采用碱沉淀法,将石灰、氢氧化钠、氧化镁等加入废铬液中 反应,将含铬污泥栗入含铬污泥浓缩池中,采用板框压滤机脱水浓缩,进入含铬污泥处理处 置系统,含铬污泥可按照危废单独处置,或者用硫酸溶解后可再回用到制革的鞣制工段;优 选的,采用碱沉淀法反应时pH值在8.2-8.5,温度在40 °C沉淀最好,碱沉淀剂以氧化镁效果 最好,铬回收率为99%,出水铬的质量浓度小于1.5mg/L。
[0033] 综合废水及含硫废水进入曝气调节池,通过鼓风曝气搅拌,防止污泥沉淀,通过均 质调量后,不投加混凝剂由污水栗栗入初沉池,废水中的可沉降悬浮物在初沉池内进行泥 水分离,絮体沉降下来形成底泥,上清液进入水解酸化池。
[0034] 在水解酸化系统中,底部安装大阻力布水系统(可使用厌氧折流板),防止厌氧污 泥流失,维持水解酸化系统相对厌氧的环境。利用二沉池的回流污泥搅动水解酸化池底部 的污泥,使其处于悬浮状态并且与进入的废水充分混合,从而提高了水解酸化池的处理效 果,减轻后续好氧处理的负荷。泥床中大量水解细菌、酸化细菌作用下将不溶性有机物水解 为溶解性有机物,将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程,从 而改善废水的可生化性。同时,在厌氧条件下,污泥中的硫酸盐还原菌(SRB)能把废水中的 硫酸盐还原成硫化物。水解酸化池运行参数为污泥浓度控制在8000-10000mg/L,停留时间 为16-18h。
[0035] 水解酸化池出水进入好氧池,通过向池体中投加悬浮填料,为微生物提供附着场 所,维持氧化池内较高浓度的生物量且提高氧的利用率。底部采用穿孔曝气,通过控制曝气 量来控制池体内溶解氧(DO)的浓度,分区实现好氧区、缺氧区、局部厌氧区,利用好氧菌群 和微生物的新陈代谢,可以去除废水中大部分含碳有机污染物质,同时实现同步硝化和反 硝化,实现生物脱氮功能。在好氧条件下,活性污泥中的无色硫细菌(CSB)可以将硫化物氧 化成单质硫,将氧化还原电位(ORP)控制在-380〜-340mV时,其单质硫生成率最大。好氧池 运行参数为污泥浓度控制在8000-12000mg/L,停留时间为22-24h,运行温度一般在15-35 °C,pH控制在6.5-8.5之间为最佳。
[0036] 好氧池出水进入二沉池经过泥水分离后,出水达标排放,回流污泥由栗打入水解 酸化池进水口和进水混合,剩余污泥栗入好氧消化池。消化池内安装旋混曝气系统,保证消 化系统溶解氧(DO)充分。污泥经过较长时间的曝气,其中一部分有机物由好氧微生物进行 降解。在有机物不足的情况下,好氧微生物通过自身的内源呼吸和同代谢获取能量,此法可 以最大限度地削减剩余污泥量。在好氧条件下,污泥中的嗜酸性硫杆菌(如氧化硫硫杆菌 T.t)可以氧化剩余污泥中的单质硫获得所需能量进行代谢,最终实现制革废水中硫化物的 去除。
[0037] 为减少污泥产量,初沉池尽量不投加混凝剂,同时设置污泥消化池用于消减初沉 池(不加药时)、二沉池排出的可生化污泥,这样可以最大限度减少处理过程中产生的污泥 量。污泥消化池、初沉池(加药时)的污泥定期用污泥栗排入污泥浓缩池,污泥浓缩一段时间 后经隔膜式高压板框压滤机系统脱水,产生的污泥外运处置。
[0038] 污泥浓缩池上清液、滤下水至综合废水调节池重新进入废水处理系统。
[0039] 应用案例:
[0040] 取浙江某制革企业生产废水进行试验,原水水质见表1。
[0041] 表1综合废水进水水质情况
Figure CN108285248AD00071
[0043] 由表1可见制革废水的特点:含大量悬浮物、有机物、无机盐和硫化物,且可生化性 差。将制革废水通过筛网过滤到大颗粒的悬浮物,然后不加混凝剂直接进入生化系统。把水 解酸化池和好氧池的污泥浓度都控制在8000-10000mg/L,水解酸化池通过物理搅拌使厌氧 污泥混合均匀,溶解氧(OD)控制在0.5mg/L以下。废水再进入好氧池,采用底部微孔曝气,保 证供氧充足,溶解氧控制在2-3mg/L以内。经上述工艺处理后,出水水质C0D< 100mg/L,其他 指标也都达到当地环保部门严控的标准。
[0044] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1. 一种基于污泥减量的制革废水处理方法,包括: 步骤SlOl,含铬废水进入反应沉淀池中,采用碱沉淀法,将碱沉淀剂加入含铬废水中, 将铬离子反应沉淀为含铬污泥,上清液进入曝气调节池; 步骤S102,综合废水及含硫废水经过精度为0.3mm的过滤设备,再进入曝气调节池,与 步骤SlOl中的上清液混合,通过鼓风曝气搅拌,混合均匀; 步骤S103,曝气调节池中含活性污泥,可以预先去除废水中易降解的有机物,通过鼓风 曝气搅拌,防止污泥沉淀; 步骤S104,废水通过均质调量、预生化后,不投加混凝剂,进入初沉池,废水中的可沉降 悬浮物在初沉池内进行沉淀分离,悬浮物沉降下来形成污泥; 步骤S105,废水进入水解酸化池,水解酸化池的厌氧污泥中含有水解细菌、酸化细菌, 可将废水中不溶性有机物水解为溶解性有机物,将难生物降解的大分子物质转化为易生物 降解的小分子物质; 步骤S106,废水进入好氧池,好氧池的活性污泥中含有好氧菌群,可以去除废水中含 碳、氮的污染物质,并将硫化物氧化成单质硫; 步骤S107,废水进入二沉池,经过沉淀分离后,出水达标排放,污泥沉入二沉池底部; 步骤S108,将步骤S104及步骤S107中的污泥栗入好氧消化池,好氧消化池内含有好氧 微生物及嗜酸性硫杆菌,污泥经过曝气系统曝气,污泥中的有机物由好氧微生物进行降解, 污泥中的单质硫由嗜酸性硫杆菌氧化去除。
2. 根据权利要求1所述的一种基于污泥减量的制革废水处理方法,其特征在于,所述步 骤S101中,还包括以下步骤: 步骤SlOll,将含铬污泥栗入含铬污泥浓缩池中脱水浓缩,进入含铬污泥处理处置系 统。
3. 根据权利要求1所述的一种基于污泥减量的制革废水处理方法,其特征在于,所述步 骤SlOl中,所述碱沉淀剂为石灰、氢氧化钠、氧化镁中的一种或多种,所述碱沉淀法反应时 的pH值为8.2-8.5,反应温度为40 °C。
4. 根据权利要求1所述的一种基于污泥减量的制革废水处理方法,其特征在于,所述步 骤S105中,水解酸化池底部安装厌氧折流板,防止厌氧污泥流失,维持水解酸化系统相对厌 氧的环境。
5. 根据权利要求1所述的一种基于污泥减量的制革废水处理方法,其特征在于,所述步 骤S105中,水解酸化池运行参数为:污泥浓度为8000-10000mg/L,停留时间为16-18h。
6. 根据权利要求1所述的一种基于污泥减量的制革废水处理方法,其特征在于,所述步 骤S106中,通过向好氧池中投加悬浮填料,为好氧菌群和微生物提供附着场所,好氧池底部 采用穿孔曝气,通过控制曝气量来控制好氧池内溶解氧的浓度。
7. 根据权利要求1所述的一种基于污泥减量的制革废水处理方法,其特征在于,所述步 骤S106中,好氧池运行参数为:污泥浓度为8000-12000mg/L,停留时间为22-24h,运行温度 为15-35°(:,口!1为6.5-8.5。
8. 根据权利要求1所述的一种基于污泥减量的制革废水处理方法,其特征在于,所述步 骤S107中,还包括以下步骤: 步骤S1071,将二沉池中的一部分回流污泥栗入水解酸化池中,搅动水解酸化池底部的 污泥,使其处于悬浮状态并且与进入的废水充分混合。
9. 根据权利要求1所述的一种基于污泥减量的制革废水处理方法,其特征在于,所述步 骤S108中,所述曝气系统为好氧消化池内安装的旋混曝气系统。
10. 根据权利要求1所述的一种基于污泥减量的制革废水处理方法,其特征在于,所述 步骤S108之后,还包括以下步骤: 步骤S109,将好氧消化池内处理后的污泥栗入污泥浓缩池,经隔膜式高压板框压滤机 系统脱水,产生的污泥外运处置。
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