CN110451733A - 一种制革废水的处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制革废水的处理工艺，涉及污水处理技术领域，包括以下步骤：高浓度废水流入格栅渠及调节池1，采用混凝沉淀、芬顿氧化、混凝沉淀进行预处理，出水进入预水解酸化池；地坪冲洗水流入格栅渠及调节池2，出水流入预水解酸化池与预处理后高浓度废水混合进行水解和酸化；出水泵入UASB反应器，出水流入沉淀池1，沉淀池1上清水流入吹脱池，再进入一级A/O池，出水流入沉淀池2，上清水流入二级A/O池，出水进入沉淀池3，上清水进入中间水池；锅炉水流入格栅渠及调节池3，经混凝沉淀后上清水流入中间水池；出水经纤维球过滤器过滤后至监测池。本发明对制革废水中的SS、COD、氨氮、有机物等污染物处理效果好，出水可达到GB 21902‑2008排放标准。

Description

一种制革废水的处理工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种制革废水的处理工艺。
背景技术
制革废水是制革生产过程中排出的废水，通常动物皮用盐腌或用水浸泡，使其膨润，加石灰、去肉、脱碱，然后用丹宁或铬鞣制加脂软化，最后染色加工制成皮革。制革废水的主要特点就是污染物浓度大、成分复杂、含有大量有毒有害物质。
制革废水主要包括：洗塔水(清洗换热器水)、锅炉水、鞣革水、洗桶水、缩合水以及地坪冲洗水。其中，鞣革水主要含革基布毛屑等、SS高；鞣革水、洗桶水和缩合水含有机污染物DMF、丁酮、甲苯、聚氨酯、PVA等，废水毒性较高，为连续排放，属于难生物降解废水；洗塔水水量和水质变化比较大，为间歇排放，含有PVA和DMF等有机物，属于高浓度生物难降解废水，其中PVA，BOD5/CODcr＝0.01，可生化性极差，而且化学性质稳定，不易生物降解；锅炉水水量较小，为间歇排放。
由于皮革生成的工序复杂，加工周期长，各个加工工段的废水水质水量差别很大，各个工段的运行也不能保证同步性，因此皮革废水的综合水质水量变化剧烈，并且含有大量的生物毒性物质，给废水的处理带来了很大的难度。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种制革废水的处理工艺，对于制革废水中的SS、COD、氨氮、有机物等污染物处理效果好，出水可达到GB 21902-2008排放标准。
本发明提出的一种制革废水的处理工艺，包括以下步骤：
一种制革废水的处理工艺，包括以下步骤：
(1)将由洗塔水、缩合水、鞣革水和洗桶水组成的高浓度废水经重力流入格栅渠去除杂质，然后自流入调节池1中进行水质和水量的调节；
(2)调节池1出水泵入高效沉淀池1，投加PAC和PAM进行一次混凝沉淀，废水经沉淀后的上清水流入pH调节池；向pH调节池中加酸调节pH至3-4后流入芬顿氧化器中，加入硫酸亚铁和双氧水进行氧化反应；芬顿氧化器出水自流入高效沉淀池2，加碱调节pH至6-9，投加PAC和PAM进行二次混凝沉淀，废水经沉淀后的上清水自流入预水解酸化池；
(3)地坪冲洗水经重力流入格栅渠去除杂质，然后自流入调节池2中进行水质和水量的调节；
(4)调节池2出水流入预水解酸化池与步骤(2)中预处理后的高浓度废水混合，利用废水中存在的微生物进行水解和酸化，将大分子有机物分解成小分子有机物，同时通过微生物的细胞合成去除废水中的部分氨氮；
(5)预水解酸化池出水泵入UASB反应器，废水在厌氧过程中去除大部分有机物，出水流入沉淀池1，污泥回流至UASB池，以保证UASB的污泥量；沉淀池1上清水流入吹脱池，吹脱去除部分氨氮后进入一级A/O池，去除污水中的有机物质和氨氮；一级A/O池出水流入沉淀池2进行泥水分离，上清水流入二级A/O池，进一步去除废水中的有机物、氨氮和总氮；二级A/O池的出水进入沉淀池3，进行泥水分离，上清水进入中间水池；
(6)厂区的锅炉水经重力流入格栅渠去除杂质，然后自流入调节池3中进行水质和水量的调节；
(7)调节池3出水泵入高效沉淀池3，投加PAC、PAM进行混凝沉淀，废水经沉淀后的上清水流入中间水池；
(8)步骤(5)和步骤(7)的流入中间水池的上清水，经中间水池后出水经纤维球过滤器过滤后至监测池，纤维球过滤器的反冲洗水回流至调节池2。
优选地，步骤(1)中，格栅渠设一道人工格栅和一道人工滤网。
优选地，步骤(4)中，预水解酸化池的水力停留时间≥12h。
优选地，步骤(2)中产生的污泥经污泥浓缩池浓缩、板框压滤机压滤成泥饼外送，污泥浓缩池的上清液和污泥脱滤液回流至调节池1再处理。
优选地，步骤(5)中沉淀池2和沉淀池3中污泥分别部分回流至一级A/O池和二级A/O池，多余污泥则进入污泥浓缩池，用螺杆泵打入叠螺式污泥脱水机进行污泥脱水，脱水后的污泥外运，污泥浓缩池的上清液和污泥脱滤液回流至调节池2再处理。
优选地，当高浓度废水的水质或水量超出设计阈值，对系统冲击性过大，则应打入事故池后，再根据运行情况调整流量进入污水处理系统；污水站处理不达标的尾水也应排放至事故池，经再次后达标排放。
有益效果：本发明提出了一种制革废水的处理工艺，采用物化处理、生化处理和深度处理工艺相结合对制革废水进行处理，并优化各工艺以去除制革废水中残留的SS、COD及有机污染物等。其中，物化处理采用混凝沉淀+芬顿氧化+混凝沉淀的组合方式，先混凝车年去除大部分杂质以利于后续生化处理，然后采用芬顿氧化提高废水的可生化性，为后续生物处理提高保证，最后再进行混凝沉淀去除产生的小分子杂质，该物化处理工艺的优化选择有利于废水的后续生化处理；对物化出水进行生化处理，采用厌氧反应进一步降解COD并提高可生化性后，再进行好氧生化处理，既降低生化反应阶段的处理难度，也有效提高生化反应效率，因此，采用水解酸化+UASB和两级A/O相结合的生化工艺，对氨氮、有机物等污染物处理效果好，出水水质稳定；最后深度处理采用纤维球过滤器进行过滤处理。整个处理工艺运行稳定，对于制革废水中的SS、COD、氨氮、有机物等污染物处理效果好、出水水质稳定，出水可达到GB 21902-2008《合成革与人造革工业污染物排放标准》排放标准，且处理成本低。
附图说明
图1为本发明实施例提出的制革废水的处理工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例
项目进水水质见表1。
表1 项目产生的制革废水的水量、水质表 单位：mg/L(pH除外)
本项目废水处理后出水执行《合成革与人造革工业污染物排放标准》(GB21902-2008)标准，具体设计指标见表2。
表2 设计出水水质 单位：mg/L(pH、色度除外)
污染项目 COD<sub>cr</sub> TN TP DMF SS NH<sub>3</sub>-N pH 色度
污染物浓度 ≤80 ≤15.0 ≤1.0 ≤2.0 ≤40 ≤8.0 6～9 50
具体处理工艺包括以下步骤：
(1)将由洗塔水、缩合水、鞣革水和洗桶水组成的高浓度废水经重力流入格栅渠，格栅渠设一道人工格栅和一道人工滤网去除漂浮物、皮屑等杂物，然后自流入调节池1中进行水质和水量的调节；
(2)调节池1出水泵入高效沉淀池1，投加PAC和PAM进行一次混凝沉淀，废水经沉淀后的上清水流入pH调节池；向pH调节池中加酸调节pH至3-4后流入芬顿氧化器中，加入硫酸亚铁和双氧水进行氧化反应；芬顿氧化器出水自流入高效沉淀池2，加碱调节pH至6-9，投加PAC和PAM进行二次混凝沉淀，废水经沉淀后的上清水自流入预水解酸化池；
该步骤中高效沉淀池1和高效沉淀池2中产生的污泥经污泥浓缩池浓缩、板框压滤机压滤成泥饼外送，污泥浓缩池的上清液和污泥脱滤液回流至调节池1再处理；
本方法中考虑先采用经济有效的物化法对高浓度工业废水进行预处理，再与低浓度废水混合进行生化处理。在前级预处理阶段主要降低废水中难降解的污染物质浓度同时降低毒性，提高废水的可生化性，再利用成本低、工艺成熟的生化法作为后续处理方式。
根据经验，污水经微电解后，虽COD的去除率在15％左右，但是B/C比仍未有大的改善。调节微电解进水pH后，出水仍需再调整pH进入芬顿反应器，药剂投入量大，而且为污水中带来了大量盐分，不利于后续微生物的生长；此外，微电解运行过程中对进水的SS要求很高，且存在板结问题，操作繁琐，运行和投资成本较高。
污水经芬顿反应器后，COD去除率在30％作用，但通过芬顿的氧化作用，大分子有机物分解为小分子的有机物，开环断链，为后续微生物提供可利用碳源；同时DMF在芬顿氧化过程中即可极性键断裂释放出氨基化合物。
综合考虑投资费用、可操作性、运行成本，本方法中采用混凝沉淀+芬顿氧化法+混凝沉淀处理污水。
(3)地坪冲洗水经重力流入格栅渠去除杂质，然后自流入调节池2中进行水质和水量的调节；
(4)调节池2出水流入预水解酸化池与步骤(2)中预处理后的高浓度废水混合，利用废水中存在的微生物进行水解和酸化，将大分子有机物分解成小分子有机物，同时通过微生物的细胞合成去除废水中的部分氨氮，预水解酸化池的水力停留时间≥12h；
(5)预水解酸化池出水泵入UASB反应器，废水在厌氧过程中去除大部分有机物，出水流入沉淀池1，污泥回流至UASB池，以保证UASB的污泥量；沉淀池1上清水流入吹脱池，吹脱去除部分氨氮后进入一级A/O池，去除污水中的有机物质和氨氮；一级A/O池出水流入沉淀池2进行泥水分离，上清水流入二级A/O池，进一步去除废水中的有机物、氨氮和总氮；二级A/O池的出水进入沉淀池3，进行泥水分离，上清水进入中间水池；
该步骤中，沉淀池2和沉淀池3中污泥分别部分回流至一级A/O池和二级A/O池，多余污泥则进入污泥浓缩池，用螺杆泵打入叠螺式污泥脱水机进行污泥脱水，脱水后的污泥外运，污泥浓缩池的上清液和污泥脱滤液回流至调节池2再处理；
本项目中高浓度废水在经物化预处理后，废水中污染物浓度仍然较高，若生化处理段仅采用单一生化处理方式，恐难达到出水标准。考虑到物化出水浓度还相对较高且生化性一般，物化出水拟采用厌氧反应进一步降解COD并提高可生化性后，再进行好氧生化处理，既降低生化反应阶段的处理难度，也有效提高生化反应效率。根据以上思路，并考虑脱氮效果，本方法中采用水解酸化+UASB和两级A/O相结合的生化工艺，其中一级A/O池膜法，二级A/O采用泥膜共生法。
吹脱塔脱氮效果有限，低于100则基本没有效果，且运行能耗大，吹脱出的气体对周围环境造成了影响；采用生物脱氮方式，二期主要靠两级A/O工艺生物脱氮，通过调整微生物的生长环境，利用硝化菌和反硝化菌的作用脱氮。同时二级A池均利用生活污水补充碳源，但当生活污水量不够时，则应考虑投加碳源，确保脱氮效果。
该工艺对缓解污水的毒性，耐冲击负荷，提高污水的可生化性，同时强化脱氮效果十分有效。
(6)厂区的锅炉水经重力流入格栅渠去除杂质，然后自流入调节池3中进行水质和水量的调节；
(7)调节池3出水泵入高效沉淀池3，投加PAC、PAM进行混凝沉淀，废水经沉淀后的上清水流入中间水池；
(8)步骤(5)和步骤(7)的流入中间水池的上清水，经中间水池后出水经纤维球过滤器过滤后至监测池，纤维球过滤器的反冲洗水回流至调节池2。
最后，采用纤维球过滤器进行进一步的深度处理，相较于石英砂过滤器，纤维球过滤器具有以下优点：过滤精度高、过滤速度快、截污容量大、综合性价比高、占地面积小、吨水造价低、自耗水量低、不需要更换滤元、易反洗、机械强度高等，因此，考虑到运行成本、占地面积及过滤效果，深度处理采用纤维球过滤器。
当高浓度废水的水质或水量超出设计阈值，对系统冲击性过大，则应打入事故池后，再根据运行情况调整流量进入污水处理系统；污水站处理不达标的尾水也应排放至事故池，经再次后达标排放。正常运行情况下，事故池应保持长空状态。
项目处理量为：高浓度废水200m3/d，锅炉水100m3/d，地坪冲洗水100m3/d计算，本项目对污染物的去除效果见表3。
表3 制革废水中污染物去除效果
注：*：芬顿反应器去除率考虑在冬季气温低最不利情况，去除率在夏季可达到40％～50％；
**：200m3/d预处理后的高浓度工业废水和200m3/d的生活废水在预水解酸化池均值，调节pH、酸度和稳定至最佳范围，保障UASB进水水质；
***：100m3/d的生活废水进入一级A池，为微生物提供碳源；
****：100m3/d的生活废水进入二级A池，为反硝化菌提供碳源。
本项目制革废水处理药剂使用费用见表4。
表4 制革废水处理药剂使用量
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种制革废水的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将由洗塔水、缩合水、鞣革水和洗桶水组成的高浓度废水经重力流入格栅渠去除杂质，然后自流入调节池1中进行水质和水量的调节；
(2)调节池1出水泵入高效沉淀池1，投加PAC和PAM进行一次混凝沉淀，废水经沉淀后的上清水流入pH调节池；向pH调节池中加酸调节pH至3-4后流入芬顿氧化器中，加入硫酸亚铁和双氧水进行氧化反应；芬顿氧化器出水自流入高效沉淀池2，加碱调节pH至6-9，投加PAC和PAM进行二次混凝沉淀，废水经沉淀后的上清水自流入预水解酸化池；
(3)将地坪冲洗水经重力流入格栅渠去除杂质，然后自流入调节池2中进行水质和水量的调节；
(4)调节池2出水流入预水解酸化池与步骤(2)中预处理后的高浓度废水混合，利用废水中存在的微生物进行水解和酸化，将大分子有机物分解成小分子有机物，同时通过微生物的细胞合成去除废水中的部分氨氮；
(5)预水解酸化池出水泵入UASB反应器，废水在厌氧过程中去除大部分有机物，出水流入沉淀池1，污泥回流至UASB池，以保证UASB的污泥量；沉淀池1上清水流入吹脱池，吹脱去除部分氨氮后进入一级A/O池，去除污水中的有机物质和氨氮；一级A/O池出水流入沉淀池2进行泥水分离，上清水流入二级A/O池，进一步去除废水中的有机物、氨氮和总氮；二级A/O池的出水进入沉淀池3，进行泥水分离，上清水进入中间水池；
(6)厂区的锅炉水经重力流入格栅渠去除杂质，然后自流入调节池3中进行水质和水量的调节；
(7)调节池3出水泵入高效沉淀池3，投加PAC、PAM进行混凝沉淀，废水经沉淀后的上清水流入中间水池；
(8)步骤(5)和步骤(7)的流入中间水池的上清水，经中间水池后出水经纤维球过滤器过滤后至监测池，纤维球过滤器的反冲洗水回流至调节池2。
2.根据权利要求1所述的制革废水的处理工艺，其特征在于，步骤(1)中，格栅渠设一道人工格栅和一道人工滤网。
3.根据权利要求1或2所述的制革废水的处理工艺，其特征在于，步骤(4)中，预水解酸化池的水力停留时间≥12h。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制革废水的处理工艺，其特征在于，步骤(2)中产生的污泥经污泥浓缩池浓缩、板框压滤机压滤成泥饼外送，污泥浓缩池的上清液和污泥脱滤液回流至调节池1再处理。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制革废水的处理工艺，其特征在于，步骤(5)中沉淀池2和沉淀池3中污泥分别部分回流至一级A/O池和二级A/O池，多余污泥则进入污泥浓缩池，用螺杆泵打入叠螺式污泥脱水机进行污泥脱水，脱水后的污泥外运，污泥浓缩池的上清液和污泥脱滤液回流至调节池2再处理。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制革废水的处理工艺，其特征在于，当高浓度废水的水质或水量超出设计阈值，对系统冲击性过大，则应打入事故池后，再根据运行情况调整流量进入污水处理系统；污水站处理不达标的尾水也应排放至事故池，经再次后达标排放。
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