CN110540354B - 制革行业物化污泥资源化回用工艺 - Google Patents

制革行业物化污泥资源化回用工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN110540354B
CN110540354B CN201910768975.1A CN201910768975A CN110540354B CN 110540354 B CN110540354 B CN 110540354B CN 201910768975 A CN201910768975 A CN 201910768975A CN 110540354 B CN110540354 B CN 110540354B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sludge
washing
collecting
materialized
water treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910768975.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110540354A (zh
Inventor
陈国栋
庞晓燕
丁志文
刘娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinolight Inspection and Certification Co Ltd
China Leather and Footwear Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China Leather and Footwear Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Leather and Footwear Research Institute Co Ltd filed Critical China Leather and Footwear Research Institute Co Ltd
Priority to CN201910768975.1A priority Critical patent/CN110540354B/zh
Publication of CN110540354A publication Critical patent/CN110540354A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110540354B publication Critical patent/CN110540354B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/18—Treatment of sludge; Devices therefor by thermal conditioning
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C02F2101/203—Iron or iron compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C02F2101/22—Chromium or chromium compounds, e.g. chromates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/22—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of animals, e.g. poultry, fish, or parts thereof
    • C02F2103/24—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of animals, e.g. poultry, fish, or parts thereof from tanneries

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

本发明公开了一种制革行业物化污泥资源化回用工艺，该工艺能够对使用物化法处理制革行业废水后得到的物化污泥进行减量化、资源化处理。能够分别得到高纯度铬盐和多金属复配混凝剂。所述工艺方法可以概括为以下几个步骤：1、收集干燥后制革物化污泥，粗破碎后，高温煅烧；2、研磨、筛选污泥灰渣，对特定粒径灰渣进行水洗处理，分别收集滤渣和水洗液，其中水洗液为高纯度铬盐溶液，可作为再生铬鞣剂或铬黄的生产原料；3、收集水洗后滤渣，进行酸溶，并过滤；4、收集滤液，加碱调pH至碱性，并过滤；5、收集多金属沉淀，依次进行酸溶、还原处理，得到水处理剂母液；6、根据需要调整水处理剂母液的pH和金属离子比例，得到复配型水处理剂。

Description

制革行业物化污泥资源化回用工艺
技术领域
本发明涉及污泥处理技术，具体涉及一种制革行业物化污泥资源化回用工艺。
背景技术
制革过程中会产生大量的污水和污泥，据不完全统计，每生产1吨牛皮产生大约30至50 m3的污水，以及大约150 Kg的污泥。制革污泥主要包括，浸水阶段原料皮中夹带的较高含盐量的污泥，脱毛浸灰阶段产生的含硫、毛、表皮的石灰污泥，使用混凝-絮凝法等物理化学方法处理鞣革、湿态加工阶段废水时产生的物化污泥，以及生物法处理制革综合废水时产生的生化污泥。
据不完全统计，每1000吨制革综合废水产生约5吨80%含水率的制革污泥。其主要成分为蛋白质、油脂混合物、并含有大量铬、钙、钠的氯化物，硫化物，硫酸盐以及少量的重金属盐等。此外，在制革污泥中，有机物含量约占整体的60% ~ 70%，COD高达13 ~ 30 g/L，溶解性COD为800 ~ 3500 mg/L。因此，制革污泥如不加以处理便直接排放，将产生巨大的环保隐患，极易对环境造成严重污染，对生态带来长久性的破坏。
近年来，制革污泥处置不当造成环境污染的事件频频见于报端。此外，制革污泥因皮革厂加工工艺的不同，具有指标差异性大，内部成份复杂，性质不稳定的特点，因此，制革污泥的治理，已经成为当前国内外制革行业面临的一大共同难题。为实现我国皮革工业的二次创业，确保制革工业的可持续发展，制革环保工程是一项十分重要和紧迫的任务，而对制革污泥的合理处置势必成为制革环保工作中的重中之重。
发明内容
本发明提供了一种制革行业物化污泥资源化回用工艺，主要目的是处理制革行业废水处理过程产生的污泥，使之减量化。同时在本发明的工艺操作下，通过对物化污泥中的铬、铁、铝等金属元素进行了有效提取和利用，既降低了污泥对环境的污染，又回收了污泥中的有效成份。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种制革行业物化污泥资源化回用工艺，其特征在于，包括以下步骤:
1）收集干燥后制革物化污泥，粗破碎后，高温煅烧，得到污泥灰渣；
2）将所述的污泥灰渣研磨、过筛，得到灰渣粉末，对灰渣粉末进行水洗，分别得到滤渣和水洗液，其中水洗液为高纯度铬盐溶液；
3）收集水洗后滤渣，加酸调整pH至酸性，过滤后，得到多金属盐滤液；
4）在多金属盐滤液中加碱调整pH至碱性，产生固体沉淀，过滤，收集固体，得到多金属混合沉淀物；
5）依次对多金属沉淀物进行酸溶、还原处理，得到水处理剂母液；
6）调整水处理剂母液的pH小于4，使用铝盐或铁盐调整水处理剂的铁、铝元素比例，得到复配型水处理剂。
所述的步骤1）中，物化污泥的煅烧温度为650 ~ 1200℃，煅烧时间为2 ~ 5 h。
所述的步骤2）中，研磨后，采用5 ~ 50目的筛网进行筛选；水洗时，所用清水的pH在5 ~ 8之间，固液体积比为1:3 ~ 1:10之间，水洗时间为2 ~ 6 h；水洗次数控制在1 ~ 4次之间。
所述的步骤3）中，所用酸为盐酸或/和硫酸，加酸溶解后，物料液的pH控制在0.5 ~3.5之间。
所述的步骤4）中，所用碱为氢氧化钠、氢氧化钙，其pH控制在7.5 ~ 10.0之间。
所述的步骤5）的酸溶处理，加酸后，控制pH在1 ~ 3之间，所用酸为盐酸或硫酸；所述的还原处理采用的还原剂为氯化亚铁或硫酸亚铁，还原时Fe(II)与Cr(VI)的摩尔比为8:1 ~ 16:1。
所述的步骤6）制得的复配型水处理剂的pH在1 ~ 4之间，固含量高于10%，Fe与Al元素的摩尔比为1:1 ~ 1:5，Cr(VI)的浓度低于5 mg/L；使用的铝盐包括硫酸铝或氯化铝，或硫酸铝和氯化铝以任意比例混合；铁盐包括硫酸铁、氯化铁、硫酸亚铁和氯化亚铁的一种或一种以上以任意比例混合。
本发明的优势在于：可以使制革物化污泥减量化率控制在85%以上，对制革行业中物化污泥进行了有效减量化、无害化处理的同时，通过简易的操作，对污泥中铬、铝、铁等成份进行资源化利用，在最大程度上消除了制革行业含铬物化污泥对自然环境的危害，实现了矿物资源的回用。
具体实施方式
为更直观、详尽的向同领域学者介绍本发明，推广本工艺，下面将通过两则具体的案例对本发明进行说明。
实施例1
1）收集制革物化污泥，通过初步破碎后，控制物化污泥颗粒的粒径小于5 mm，通过自然干燥或机械干燥等方法对污泥进行干燥处理，随后对干燥后的物化污泥颗粒进行煅烧，煅烧温度800℃，时间3 h，得到灰渣；
2）对煅烧后的污泥灰渣进行充分研磨，使用20目筛网筛选灰渣，收集筛选后的粉末，按照固液质量比1:5加入pH为6 ~ 8的水进行水洗处理（实际操作时，默认水的密度为1.0 g/mL，根据所需水的质量，可以水的体积代替），过滤后，分别收集滤渣和水洗液，其中水洗液为高纯度铬盐溶液，作为铬黄或铬鞣剂的原料进行出售，收集滤渣用于后续工艺；
3）在收集水洗后的滤渣中，加盐酸调整pH至2，充分搅拌后，过滤，收集滤液，得到多金属盐滤液；
4）向滤液中添加氢氧化钙调整pH至8.0 ~ 9.0，待pH稳定，且不再继续产生固体沉淀后，进行过滤，收集固体，得到多金属混合沉淀物；
5）在多金属沉淀物内加盐酸进行酸溶解，控制pH在2.0 ~ 3.0，加热至60℃，添加硫酸亚铁还原六价铬，Fe(II)与Cr(VI)的摩尔比为8:1，检测六价铬低于0.5 mg/L后，制得复配型水处理剂母液；
6）控制水处理剂母液的pH为3.0 ~ 4.0，使用硫酸铝调整水处理剂的铁、铝元素比例为1:3，得到复配型水处理剂。
实施例2
1）收集制革物化污泥，通过初步破碎后，通过自然干燥或机械干燥等方法对污泥进行干燥处理，随后将干燥后的物化污泥进行收集，控制温度在900℃，煅烧2.5 h；
2）对煅烧后的污泥灰渣进行充分研磨，使用50目筛网筛选灰渣，收集筛选后的粉末，按照固液比1：8加入pH为7的水进行水洗处理，分别收集滤渣和水洗液；
3）收集水洗后的滤渣，加盐酸调整pH至2，充分搅拌后，过滤，收集滤液；
4）向滤液中添加氢氧化钙调整pH至8，随后进行过滤，收集多金属沉淀物；
5）在多金属沉淀物内加盐酸进行酸溶解，控制pH为3.0 ~ 4.0，加热至70℃，添加硫酸亚铁还原六价铬，Fe(II)与Cr(VI)的摩尔比为8:1，检测六价铬低于0.5 mg/L后，制得复配型水处理剂母液；
6）控制水处理剂母液的pH为3.0 ~ 4.0，使用硫酸铝调整水处理剂的铁、铝元素的质量比例为1:4，得到复配型水处理剂。
本发明是在前端水处理和污泥收集的工作基础上，通过对制革行业废水处理工艺的控制，得到性质相对稳定、单一的制革物化污泥，然后利用高温煅烧，分步提取，产品性质优化等方法，对废水处理过程中产生的金属含量较高的制革物化污泥，进行资源化回收再利用。通过该发明，一方面能够解决污泥的环境污染问题，保护皮革工业区周边的环境；另一方面使污泥中有回用价值的组份得到了资源化回用，从侧面降低的皮革生产过程中的生产成本。

Claims (1)

1.一种制革行业物化污泥资源化回用工艺，其特征在于，包括以下步骤:
1）收集干燥后制革物化污泥，粗破碎后，高温煅烧，得到污泥灰渣；物化污泥的煅烧温度为650 ~ 1200℃，煅烧时间为2 ~ 5 h；
2）将所述的污泥灰渣研磨、过筛，得到灰渣粉末，对灰渣粉末进行水洗，分别得到滤渣和水洗液，其中水洗液为高纯度铬盐溶液；研磨后，采用5 ~ 50目的筛网进行筛选；水洗时，所用清水的pH在5 ~ 8之间，固液体积比为1:3 ~ 1:10之间，水洗时间为2 ~ 6 h；水洗次数控制在1 ~ 4次之间；
3）收集水洗后滤渣，加酸调整pH至酸性，过滤后，得到多金属盐滤液；所用酸为盐酸或/和硫酸，加酸溶解后，物料液的pH控制在0.5 ~ 3.5之间；
4）在多金属盐滤液中加碱调整pH至碱性，产生固体沉淀，过滤，收集固体，得到多金属混合沉淀物；所用碱为氢氧化钠、氢氧化钙，其pH控制在7.5 ~ 10.0之间；
5）依次对多金属沉淀物进行酸溶、还原处理，得到水处理剂母液；加酸后，控制pH在1 ~3之间，所用酸为盐酸或硫酸；所述的还原处理采用的还原剂为氯化亚铁或硫酸亚铁，还原时Fe(II)与Cr(VI)的摩尔比为8:1 ~ 16:1；
6）调整水处理剂母液的pH小于4，使用铝盐或铁盐调整水处理剂的铁、铝元素比例，得到复配型水处理剂；制得的复配型水处理剂的pH在1 ~ 4之间，固含量高于10%，Fe与Al元素的摩尔比为1:1 ~ 1:5，Cr(VI)的浓度低于5 mg/L；使用的铝盐包括硫酸铝或氯化铝，或硫酸铝和氯化铝以任意比例混合；铁盐包括硫酸铁、氯化铁、硫酸亚铁和氯化亚铁的一种或一种以上以任意比例混合。
CN201910768975.1A 2019-08-20 2019-08-20 制革行业物化污泥资源化回用工艺 Active CN110540354B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910768975.1A CN110540354B (zh) 2019-08-20 2019-08-20 制革行业物化污泥资源化回用工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910768975.1A CN110540354B (zh) 2019-08-20 2019-08-20 制革行业物化污泥资源化回用工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110540354A CN110540354A (zh) 2019-12-06
CN110540354B true CN110540354B (zh) 2022-04-05

Family

ID=68711710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910768975.1A Active CN110540354B (zh) 2019-08-20 2019-08-20 制革行业物化污泥资源化回用工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110540354B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5171547A (en) * 1990-09-19 1992-12-15 Amax, Inc. Recovery of chromium in high purity state from waste materials of etching operations
US5888404A (en) * 1994-12-30 1999-03-30 Kemira Kemi Ab Method for treating waste water sludge
CN102363820A (zh) * 2011-09-22 2012-02-29 兄弟科技股份有限公司 一种制革含铬污泥回用方法
CN102417312A (zh) * 2011-08-25 2012-04-18 甘肃锦世化工有限责任公司 含铬铝渣的资源化利用方法
CN102923928A (zh) * 2012-10-24 2013-02-13 广东工业大学 一种加入制革污泥焚烧底渣提高污泥脱水性能的方法
CN103351089A (zh) * 2012-12-24 2013-10-16 山东华升化工科技有限公司 一种利用制革富铬污泥制备自碱化铬鞣剂的方法
CN103771382A (zh) * 2013-12-30 2014-05-07 武汉纺织大学 从无钙铬渣中制备磷酸铁的方法
CN106045245A (zh) * 2016-07-11 2016-10-26 辽宁点石技术开发有限公司 一种处理含铬制革污泥并回收金属铬的方法
CN109809656A (zh) * 2019-02-27 2019-05-28 阜新圣丽生物工程有限公司 一种废弃铬灰污泥全资源化利用的工艺方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5171547A (en) * 1990-09-19 1992-12-15 Amax, Inc. Recovery of chromium in high purity state from waste materials of etching operations
US5888404A (en) * 1994-12-30 1999-03-30 Kemira Kemi Ab Method for treating waste water sludge
CN102417312A (zh) * 2011-08-25 2012-04-18 甘肃锦世化工有限责任公司 含铬铝渣的资源化利用方法
CN102363820A (zh) * 2011-09-22 2012-02-29 兄弟科技股份有限公司 一种制革含铬污泥回用方法
CN102923928A (zh) * 2012-10-24 2013-02-13 广东工业大学 一种加入制革污泥焚烧底渣提高污泥脱水性能的方法
CN103351089A (zh) * 2012-12-24 2013-10-16 山东华升化工科技有限公司 一种利用制革富铬污泥制备自碱化铬鞣剂的方法
CN103771382A (zh) * 2013-12-30 2014-05-07 武汉纺织大学 从无钙铬渣中制备磷酸铁的方法
CN106045245A (zh) * 2016-07-11 2016-10-26 辽宁点石技术开发有限公司 一种处理含铬制革污泥并回收金属铬的方法
CN109809656A (zh) * 2019-02-27 2019-05-28 阜新圣丽生物工程有限公司 一种废弃铬灰污泥全资源化利用的工艺方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110540354A (zh) 2019-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Recovery of alkali and alumina from bauxite residue (red mud) and complete reuse of the treated residue
EP3395456B1 (en) Treatment method for resource recycling of hexavalent chromium-containing residues
CN109078962B (zh) 一种含砷酸性废水与赤泥和电石渣的联合处理方法
CN108658131B (zh) 一种基于钛石膏的铁红和石膏胶凝材料及其制备方法
EP3395967B1 (en) Detoxification treatment method for extracting and recovering chromium from waste residues containing hexavalent chromium
CN101618929A (zh) 含重金属碱性污泥的资源化处理方法
CN109575880B (zh) 一种利用垃圾飞灰制备ⅰ型融雪剂的方法
CN108584901B (zh) 一种从多金属危险废物中回收陶瓷级磷酸铁的方法
CN112125537B (zh) 一种氢氧化钙工业制备技术
CN114377860B (zh) 氯化法钛白粉氯化收尘渣资源化利用方法
CN101514037A (zh) 污泥吸附去除废水中低浓度重金属的方法
CN105567976A (zh) 一种提钒工业酸性废水处理及有价金属综合回收的方法
CN113215411A (zh) 一种垃圾焚烧飞灰无害化处理方法
CN113248095A (zh) 一种铁盐污泥处理工艺及处理系统
CN114147047B (zh) 飞灰水洗渣的资源回收工艺
CN109321752B (zh) 利用金属表面处理废物制备再生铁颗粒的方法
CN101760638B (zh) 从硫酸镁溶液中回收镁的方法
CN110540354B (zh) 制革行业物化污泥资源化回用工艺
CN106755997B (zh) 一种含镍矿石综合利用的方法
CN112978994A (zh) 一种不锈钢酸洗废水处理及同步合成次生铁矿物的方法
CN109251729B (zh) 一种利用垃圾飞灰同时制备ⅰ型和ⅱ型融雪剂的方法
CN102795701A (zh) 硫酸法制取钛白粉的酸性废水治理的方法
CN103131865A (zh) 一种利用提钒铬渣制备碱式硫酸铬的方法
CN113753985A (zh) 利用赤泥制备水处理剂的方法
CN113816424A (zh) 一种利用牡蛎壳与制革污泥制备铬酸盐的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221228

Address after: 100015 No. 18 Jiangtaixi Road, Chaoyang District, Beijing

Patentee after: CHINA LEATHER & FOOTWEAR RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.

Patentee after: China light inspection and Certification Co.,Ltd.

Address before: 100015 No. 18 Jiangtaixi Road, Chaoyang District, Beijing

Patentee before: CHINA LEATHER & FOOTWEAR RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.