CN111423013A - 一种去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的系统及其方法 - Google Patents

一种去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的系统及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111423013A
CN111423013A CN202010264348.7A CN202010264348A CN111423013A CN 111423013 A CN111423013 A CN 111423013A CN 202010264348 A CN202010264348 A CN 202010264348A CN 111423013 A CN111423013 A CN 111423013A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wastewater
heavy metal
dual
tower
deep
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.)
Granted
Application number
CN202010264348.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111423013B (zh
Inventor
胡军
吕文杰
赵开庆
马世浩
孔令凯
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.)
East China University of Science and Technology
Original Assignee
East China University of Science and Technology
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 East China University of Science and Technology filed Critical East China University of Science and Technology
Priority to CN202010264348.7A priority Critical patent/CN111423013B/zh
Publication of CN111423013A publication Critical patent/CN111423013A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111423013B publication Critical patent/CN111423013B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage 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
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • 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
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • 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
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • 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
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • 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
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C02F11/122—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering using filter presses
    • 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
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02—Specific form of oxidant
    • C02F2305/026—Fenton's reagent

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)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

本发明涉及一种含重金属、染料和短毛纤维皮革废水的深度处理系统及其方法，包括首先利用颗粒床分离器深层去除皮革废水中的短毛纤维和其它杂质固体颗粒；然后加入脱色剂分解废水中染料分子；随后利用深层截留过滤塔去除脱色反应产生的固体颗粒，最后利用双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片，使出水达到回用要求或相关排放标准，大幅度减少含铬危险废弃物的排放量。该处理方法和系统可实现皮革、纺织、印染、造纸等行业废水中重金属、染料、纤维的同步深度去除，出水水质满足回用需求，并达到国家、地方的相关排放标准。

Description

一种去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的系统及其 方法
技术领域
本发明属于环境保护中的废水处理领域，涉及废水中重金属、染料和纤维的处理工艺系统，适用于皮革、纺织、印染、造纸等行业废水中重金属、染料、纤维的同步深度去除，尤其是重金属铬污染物、染料污染物和短毛纤维的深度去除。具体地说，提供了一种同步深度去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的处理工艺及系统。
背景技术
我国是制革工业大国，制革工业是高耗水、重污染行业，因此，皮革工业目前正面临着严重的资源和生态环境制约。制革废水生产过程使用的大量化工原料，包括各种助剂、含重金属铬鞣剂、染料等是水环境中主要的污染物。其中重金属铬为I类污染物，皮革废水中主要以Cr3+的形式存在，虽然Cr3+对人体的危害比Cr6+小，但Cr3+会在动植物体内不断积累，从而对人体健康产生严重的危害。
目前，皮革废水处理方法大致可以分为：化学法、物理法及生物处理法。其中化学法包括化学沉淀法、电解法、铁氧体法等；物理法包括溶剂萃取法、离子交换法、膜分离法、吸附法等；生物处理法包括生物吸附、生物絮凝法等。这些处理方法虽各有优点，但也有一些缺点。如沉淀法处理的重金属废水难以达标，需作进一步处理，同时，产生的重金属沉淀物中包含化学药剂和沉淀剂，废渣处理量大。由于沉淀物含有重金属，均需经过危废处理与处置，否则会造成二次污染，导致危废处理费用高。电解法投资成本较高，电能消耗大，限制了其应用。铁氧体法处理过程需加热，能耗较高，污泥量大，不适于处理成分复杂的重金属废水。溶剂萃取法在萃取过程中涉及液-液分离，能源消耗大，并且萃取液还需进一步处理。离子交换剂易被氧化,需频繁再生,操作费用高。离子交换法中交换剂抗有机物污染和抗氧化性能较差，洗脱再生工艺繁琐。膜分离法存在成本高、分离过程复杂、膜污染和渗透通量低等问题。生物吸附法易受环境因素的影响，菌种选育比较耗时，吸附容量和选择性不够高，应用上受到限制。生物絮凝法有成本高,活体生物絮凝剂保存困难的问题。
中国发明专利申请CN201711029601.5将重金属废水进行一级过滤后送入中空纤维超滤膜组中处理后送入中间水池，再进入一级TRⅡNF膜组处理得到中水，中水送入回用水池中可以回送至生产系统。但是此方法过程较为复杂，中空纤维超滤膜成本高，处理量有限。中国发明专利申请CN201821332465.7提供了一种工业重金属废水过滤装置，净化工序简单，对污水处理效率高。但是该发明对于含固、染料、纤维等复杂成分的工业废水，却无法通过简单的过滤装置达到重金属和染料国家、行业和地方的排放标准的要求，需要进行分级处理。中国发明专利申请201821359491.9提供了包括第一调节池、酸反应槽、还原反应槽、中和反应槽、絮凝沉淀池和斜管沉淀槽的含铬废水处理系统。各种废水分别进行前处理后收集到一起，便于后期集中深度化学处理。但工序复杂、运行成本较高，易堵塞，并且含重金属危险废弃物处理量巨大。中国发明专利申请 201820785897.7提供了一种改进的皮革废水回收装置，废渣回收更加便捷，但是该发明不能将废渣进行分级回收处理，更为重要的是处理后水中的重金属含量无法满足国家、行业和地方的排放标准要求。
综上，对于皮革加工等行业所产生的含重金属、含染料、含固废水，废水排放环境复杂、重金属浓度较高，现有的重金属废水的处理工艺难以应对复杂工况下重金属废水的处理净化，例如具有定向选择性的生物法菌种选育比较耗时，吸附容量和选择性不够高；化学法需添加大量药剂，产生大量危险废弃物，并且残留的药剂本身将产生二次污染。物理法效率高、不产生二次污染，可循环使用，成本低，其中吸附法是利用具有高比表面积的固体材料对废水中重金属离子的吸附作用而将重金属除去的方法，适用于不同浓度、不同种类的重金属废水。因此本发明基于吸附法对重金属进行处理。而复杂工况下重金属废水的处理，如固体颗粒、染料、短毛纤维单独或组合存在都将大大降低吸附剂的吸附效率。因此必须针对含固、含染料重金属废水进行预处理，使吸附剂达到最高的吸附效率。
发明内容
本发明针对现有生产皮革废水中重金属铬污染物、染料处理难以达到国家、行业、地方重金属排放和色度标准的问题，提供了一种同步深度去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的处理工艺系统，达到同步深度去除重金属铬、染料和短毛纤维的要求。
本发明提供了一种去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的系统，该系统包括：通过管路依次连接的颗粒床分离器、脱色反应罐、深层截留过滤塔和双功能吸附塔；废水管路通入颗粒床分离器入口以脱除水中的短纤维以及部分染料，颗粒床分离器底部连通滤饼收集压滤装置；经颗粒床分离器处理后的废水通过颗粒床分离器出口，管道连通脱色反应罐入口，该脱色反应罐上部连通有脱色剂储罐，脱色反应罐出口连通深层截留过滤塔的入口，脱色反应罐内的上层清液由泵增压连通进入深层截留过滤塔上部入口去除脱色反应产生的固体颗粒，脱色反应罐底部连通滤饼收集压滤装置，所述深层截留过滤塔去除脱色反应废水中携带的固体颗粒，深层截留过滤塔底部连通滤饼收集压滤装置，深层截留过滤塔的出口连通双功能吸附塔的入口，双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片，所述双功能吸附塔底部连通滤饼收集压滤装置，最后出水达到外排标准，或在鞣制染色工序循环回用。
本发明还提供了一种同步深度去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的处理方法，该方法包括如下步骤：
皮革废水先通过颗粒床分离器去除废水中短毛纤维和其它杂质固体颗粒，然后加入脱色剂分解废水中染料分子；随后利用深层截留过滤塔去除脱色反应产生的固体颗粒，最后利用双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片。
在一个优选的实施方式中，所述皮革废水中重金属总铬含量不高于200 mg/L，固含量不高于2000mg/L，短毛纤维与其他杂质固体颗粒的粒径在 0.1-100μm之间，色度不大于4000。
在另一个优选的实施方式中，正常操作时，所述皮革废水经过颗粒床分离器后固含量降至100ppm以下，有效降低后续深层截留过滤塔和双功能吸附塔设备的处理压力。
在另一个优选的实施方式中，正常操作时，颗粒床分离器的过滤液经过臭氧、芬顿试剂等脱色反应后，染料分子被分解，色度降至500以下。
在另一个优选的实施方式中，正常操作时，所述脱色废水在经过深层截留过滤塔后固体颗粒被截留，固含量降至10ppm以下。
在另一个优选的实施方式中，正常操作时，所述脱色截留后的废水经过双功能吸附塔后总铬含量降至0.5ppm以下，色度低至30以下，达到回用及排放标准。
在另一个优选的实施方式中，正常操作时，所述废水在经过经颗粒床分离器、脱色反应器、深层截留过滤塔及双功能吸附塔净化处理后，本系统产生危废量极少，视皮革废水进入本系统中固体含量，产生危废量通常不大于1％(相对处理总水量，wt％)。
在另一个优选的实施方式中，正常操作时，经颗粒床分离器、脱色反应器、深层截留过滤塔及双功能吸附塔净化处理后，皮革废水达到国家、行业或地方排放标准。
在另一个优选的实施方式中，所述颗粒床分离器为间歇运行，连续运行一定时间后达到额定压降即进行反冲洗。反冲洗采用气液混合物，反冲水为本系统脱色后经截留塔的出水。反冲洗产生的浓缩液携带短毛纤维和其它杂质固体颗粒排出分离器，经压滤设备分离，滤液返回分离器入口，滤饼作为固废外排处理。
在另一个优选的实施方式中，所述双功能吸附塔为间歇运行，双功能吸附剂为多孔树脂小球，吸附剂达到饱和后进行原位再生；在双功能吸附塔入口加入一定量的盐酸和乙醇等复合萃洗剂，经淋洗再生。
在另一个优选的实施方式中，所述洗涤吸附剂后的萃洗剂进入双功能吸附塔的混合器，混合器中加入沉淀剂，可选但不限于氢氧化钠、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝等，生成含重金属铬、染料分子及其碎片的混合沉淀物，含固废液进入压滤设备过滤，滤液回双功能吸附塔，滤饼为重金属危废外排处理或回收利用。
在另一个优选的实施方式中，所述皮革废水经除重金属铬、染料和短毛纤维后成为净化水排放，其中部分净化水回用于冲洗双功能吸附塔中吸附剂上的萃洗剂。
在另一个优选的实施方式中，所述颗粒床分离器、脱色反应器、深层截留过滤塔和双功能吸附塔均为间歇运行，要实现连续化运行，颗粒床分离器、脱色反应器、深层截留过滤塔和双功能吸附塔至少采用一开一备的操作方法。
在另一个优选的实施方式中，所述皮革废水中平均固含量低于10mg/L时，可取消颗粒床分离器。
在另一个优选的实施方式中，所述颗粒床分离器的过滤液中色度低于50时，可取消脱色反应器。
有益效果：本发明人经过广泛而深入的研究后发现，在含重金属铬、染料和短毛纤维废水的净化工艺过程中，首先利用颗粒床分离器深层去除废水中的短毛纤维和其它杂质固体颗粒；然后加入脱色剂分解废水中染料分子；随后利用深层截留过滤塔去除脱色反应产生的固体颗粒，最后利用双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片，使出水达到回用要求或相关排放标准，大幅度减少含铬危险废弃物的排放量。该系统通过将颗粒床分离器、脱色反应器、深层截留过滤塔和双功能吸附塔依据废水的实际情况选择性搭配组合使用，有效解决了含重金属铬、染料和短毛纤维皮革废水的处理净化问题，并且此系统与其他重金属废水的处理系统相比，具有设备成本更低、能耗更低、去除效果更好、运行更可靠且基本不产生二次污染等优点。
附图说明
图1本发明皮革鞣制染色废水中重金属铬、染料和短毛纤维同步去除方法的工艺示意图。
图2本发明皮革鞣制染色废水中重金属铬、染料和短毛纤维的同步去除系统示意图。
图中：1-颗粒床分离器；2-脱色反应罐；3-深层截留过滤塔；4-双功能吸附塔。
具体实施方式
本发明针对含重金属铬、染料和短毛纤维废水的深度处理方法，具体步骤如下：皮革废水先通过颗粒床分离器去除其中短毛纤维和其它杂质固体颗粒，然后加入脱色剂分解废水中染料分子；随后利用深层截留过滤塔去除脱色反应产生的固体颗粒，最后利用双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片。
如图1所示，本发明提供一种含重金属铬、染料和短毛纤维废水的深度处理工艺方法，皮革废水先通过所述颗粒床分离器去除其中短毛纤维和其它杂质固体颗粒；然后加入脱色剂分解废水中染料分子；随后利用深层截留过滤塔去除脱色反应产生的固体颗粒，最后利用双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片。
如图2所示，本发明提供一种含重金属铬、染料和短毛纤维废水的深度处理工艺系统，该系统包括：通过管路依次连接的颗粒床分离器1、脱色反应罐2、深层截留过滤塔3和双功能吸附塔4；废水管路通入颗粒床分离器1入口以脱除水中的短纤维以及部分染料，颗粒床分离器1底部连通滤饼收集压滤装置；经颗粒床分离器1处理后的废水通过颗粒床分离器1出口，管道连通脱色反应罐2 入口，该脱色反应罐2上部连通有脱色剂储罐，脱色反应罐2出口连通深层截留过滤塔3的入口，脱色反应罐2内的上层清液由泵增压连通进入深层截留过滤塔 3上部入口去除脱色反应产生的固体颗粒，脱色反应罐2底部连通滤饼收集压滤装置，所述深层截留过滤塔3去除脱色反应废水中携带的固体颗粒，深层截留过滤塔3底部连通滤饼收集压滤装置，深层截留过滤塔3的出口连通双功能吸附塔 4的入口，双功能吸附塔4深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片，所述双功能吸附塔4底部连通滤饼收集压滤装置，最后利用出水可达到外排标准，也可在鞣制染色工序回用。
本发明中，所述皮革废水的温度为常温，重金属总铬含量不高于200mg/L，固含量不高于2000mg/L，色度不大于4000。
本发明中，所述净化系统包括自清洁颗粒床过滤、脱色反应、自清洁颗粒床截留和颗粒床吸附四种处理方式，依据皮革废水实际情况选择性的搭配串联组合应用来实现重金属铬、染料和短毛纤维的分级脱除。
在本发明中，正常操作时，所述皮革废水在经过颗粒床分离器处理后，废水中固含量降至10mg/L以下；经过双功能吸附塔吸附后，废水中总铬含量低于0.5mg/L。
在本发明中，所述颗粒床分离器为间歇操作，分离操作主要采用颗粒床过滤，连续运行一定时间后达到额定压降切换至再生操作，即进行反冲洗。反冲洗采用气液混合物，反冲水为本系统脱色后经截留塔的出水。反冲洗产生的浓缩液携带短毛纤维和其它杂质固体颗粒排出分离器，经压滤设备分离，滤液返回分离器入口，滤饼作为固废外排处理。
在本发明中，正常操作时，所述颗粒床分离器的过滤液经过臭氧、芬顿试剂等脱色反应后，染料分子被分解，色度降至500以下。
在本发明中，正常操作时，所述脱色废水在经过深层截留过滤塔后固体颗粒被截留，固含量降至10ppm以下。
在本发明中，所述双功能吸附塔为间歇运行，吸附剂达到饱和后进行原位再生；在吸附塔入口加入一定量的盐酸和乙醇等复合萃洗剂，经淋洗再生。
在本发明中，所述洗涤吸附剂后的萃洗剂进入双功能吸附塔的混合器，混合器中加入沉淀剂，可选但不限于氢氧化钠、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝等，生成含重金属铬、染料分子及其碎片的混合沉淀物，含固废液进入压滤设备过滤，滤液回双功能吸附塔，滤饼为重金属危废外排处理或回收利用。
本发明中，所述皮革废水经除重金属铬、染料和短毛纤维后成为净化水排放，其中部分净化水回用于冲洗双功能吸附塔中吸附剂上的萃洗剂。
本发明中，所述颗粒床分离器和双功能吸附塔均至少采用一开一备的操作方法，为满足大流量要求，也可采用多台并联，其中有不少于一台处于备用状态。
在本发明中，所述皮革废水中平均固含量低于10mg/L时，可取消颗粒床分离器。
在本发明中，所述颗粒床分离器的过滤液中色度低于50时，可取消脱色反应器。
以下根据附图详细说明
图1本发明皮革鞣制染色废水中重金属铬、染料和短毛纤维同步去除方法的工艺示意图。。正常操作时，皮革废水首先经过颗粒床分离器深层去除废水中的短毛纤维和其它杂质固体颗粒；然后颗粒床分离器的过滤液进入脱色反应器，加入脱色剂分解废水中染料分子；随后利用深层截留过滤塔去除脱色反应产生的固体颗粒，最后利用双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片，得到去除重金属铬、染料和短毛纤维的净化水。颗粒床分离器运行达到额定压降后，切换至备用颗粒床分离器，并开始进行反冲洗操作：先由压缩气体(空气或氮气)反冲松动床层，再用本系统脱色后经截留塔的出水进行反冲洗，从而释放其所吸附的污染物颗粒，实现分离媒质的清洗再生。反冲气体从颗粒床分离器顶部排出后经旋流脱液罐进行气液分离，废气送往火炬燃烧，底部收集液与反冲洗过程中自清洁颗粒床产生的浓缩液经泵加压后送至板框压滤机进行压滤处理，滤液返回另一台正常操作的颗粒床分离器入口进行二次净化，滤饼作为固废外排处理。双功能吸附塔运行达到额定出水重金属铬离子浓度后，切换至另一台离子吸附塔，并进行吸附剂的原位再生：首先在双功能吸附塔的入口加入一定量的萃洗剂以萃取吸附剂上的重金属铬离子、染料分子及其碎片，将含重金属铬离子、染料分子及其碎片的萃洗剂进入混合器；之后往混合器中加入适量的沉淀剂，形成含重金属铬、染料分子及其碎片的混合沉淀物，随后混合沉淀物经泥浆泵输送至板框压滤机，板框压滤机中的上清液返回另一台正常操作的双功能吸附塔入口进行二次净化，压滤产生的重金属滤饼(含染料分子及其碎片)经过煅烧后回收利用；接着从双功能吸附塔的入口处通入本系统出口净化水以洗去装置中的萃洗剂，并将清洗液通入混合器中；然后再生剂经泵从双功能吸附塔底部反向通入并浸泡一定时间，再生剂回收循化使用；最后从双功能吸附塔入口处通入压缩气体将塔中的再生剂压回再生剂储罐中。
本发明系统的技术效果在于：
(1)正常操作时，含重金属铬、染料和短毛纤维的皮革废水在经过颗粒床分离器处理后，废水中固含量降至10mg/L以下，颗粒床分离器拦截的固体颗粒经压滤变成滤饼，可根据固废要求排放和处理。
(2)正常操作时，含重金属铬、染料和短毛纤维的皮革废水在经过双功能吸附塔处理后，废水中总铬含量低于0.5mg/L，色度降至30以下，达到国家、行业或地方排放最严标准。
(3)本系统仅有净化水一个出液口，不产生其他废液排放。
(4)本系统再生反冲洗水全部由系统处理后的水提供。
(5)本系统产生危废量极少，视皮革废水进入本系统中固体含量，通常不大于1％(相对处理总水量，wt％)。
(6)脱色过程以及吸附塔再生过程产生的重金属沉淀物经压滤变成滤饼，成分简单，具有回收利用价值。
实施例
下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例一：
1.物料性质
(1)含重金属、染料、短毛纤维的皮革废水：某制革厂鞣制染色外排废水，固体颗粒含量达到600mg/L，重金属离子铬浓度为120mg/L，均超标。侧线实验废水处理量为40L/h，常温。
(2)分离与吸附媒质：颗粒床分离器组采用改性炭球颗粒作为分离媒质；双功能吸附塔采用吸附剂为D001型树脂小球。
2.工艺流程
针对皮革废水含染料、短毛纤维和重金属含量均较高的特征，选择如附图1 所示系统。废水先通过颗粒床分离器脱除水中的短毛纤维以及部分染料；经自清洁颗粒床处理后的废水置于储液罐中，加入适量臭氧脱色剂，搅拌至充分混合后静置30分钟，然后上层清液由泵增压至深层截留过滤塔去除脱色反应产生的固体颗粒，最后利用双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片，出水可达到外排标准，也可在鞣制染色工序回用。颗粒床分离器和双功能吸附塔均为2台并联一开一备工作，颗粒床分离器连续运行至压差升高至0.3 MPa后，切换反冲洗，反冲洗完成后备用；双功能吸附塔连续运行至重金属离子浓度达到限定值80％时，切换另一台双功能吸附塔，吸附饱和的吸附剂采用原位再生，在双功能吸附塔入口加入一定量的盐酸和乙醇等复合萃洗剂，经淋洗再生。将颗粒床分离器反冲洗过程中自清洁颗粒床产生的浓缩液和旋流脱液罐的底部收集液送往板框压滤机，将压滤产生的滤饼外排处理；将旋流脱液罐顶部气体送往火炬燃烧；将吸附剂原位再生处理过程中产生的萃洗剂进入双功能吸附塔的混合器，混合器中加入氢氧化钠，送往板框压滤机压滤后，对重金属滤饼进行回收利用。
3.处理结果见表。
表1废水处理结果
项目 初始浓度(mg/L) 处理后浓度(mg/L) 排放限值*(mg/L) 备注
总铬 120 0.3 0.5 达标
色度 3500 10 30 达标
固含量 600 10 50 达标
注：排放限值执行GB 30486-2013制革及毛皮加工工业水污染物排放标准；
*按照GB 30486-2013中表3水污染物特别排放限值及单位产品基准排水量。
实施例二：
1物料性质
(1)含重金属铬、染料和短毛纤维废水：某皮革厂外排废水，固体颗粒含量达到430mg/L，重金属离子铬浓度105.6mg/L，超标。侧线实验废水处理量为 80L/h，常温。
(2)分离与吸附媒质：颗粒床分离器组采用改性煤质颗粒作为分离媒质；双功能吸附塔采用D401型多孔树脂小球。
2.工艺流程
针对皮革废水含重金属、染料和纤维均较多的特征，选择如附图1所示工艺流程。皮革废水先经过颗粒床分离器深层去除废水中的短毛纤维和其它杂质固体颗粒；然后加入芬顿试剂等脱色剂分解废水中染料分子；随后利用深层截留过滤塔去除脱色反应产生的固体颗粒，最后利用双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片，使出水达到回用要求或相关排放标准。颗粒床分离器和重金属离子吸附塔均为2台并联一开一备工作，自清洁颗粒床连续运行至压差升高至0.3MPa后，切换反冲洗，反冲洗完成后备用；双功能吸附塔连续运行至重金属铬离子浓度达到限定值80％时，切换另一台双功能吸附塔，吸附饱和的吸附剂进行原位再生，在双功能吸附塔入口加入一定量的盐酸和乙醇等复合萃洗剂，经淋洗再生。将自清洁颗粒床反冲洗过程中产生的浓缩液和旋流脱液罐的底部收集液送往板框压滤机，将压滤产生的滤饼作为固废外排处理；将旋流脱液罐顶部气体送往火炬燃烧；将双功能吸附剂原位再生过程中产生萃洗剂进入双功能吸附塔的混合器，混合器中加入氢氧化钠、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺，产生的沉淀，送往板框压滤机压滤后，对重金属滤饼进行回收利用。
3处理结果见表
表2废水处理结果
项目 初始浓度(mg/L) 处理后浓度(mg/L) 排放限值*(mg/L) 备注
总铬 105.6 0.45 0.5 达标
色度 3000 10 30 达标
固含量 430 7.8 50 达标
注：排放限值执行GB 30486-2013制革及毛皮加工工业水污染物排放标准；
*按照GB 30486-2013中表3水污染物特别排放限值及单位产品基准排水量。
实施例三：
1物料性质
(1)含重金属铬、染料废水：某皮革厂外排废水，固体颗粒含量为8.9mg/L，重金属离子铬浓度146.2mg/L，色度3300，重金属和色度均超标。侧线实验废水处理量为40L/h，常温。
(2)吸附媒质：双功能吸附塔采用732型多孔树脂小球。
2工艺流程
针对皮革废水含重金属、染料较多的特征，选择如附图1所示工艺流程。皮革废水先加入适量臭氧脱色剂，搅拌至充分混合后静置30分钟，然后上层清液由泵增压至深层截留过滤塔去除脱色反应产生的固体颗粒，最后利用双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片，使出水达到回用要求或相关排放标准。重金属离子吸附塔为2台并联一开一备工作；双功能吸附塔连续运行至重金属铬离子浓度达到限定值80％时，切换另一台双功能吸附塔，吸附饱和的吸附剂进行原位再生，在双功能吸附塔入口加入一定量的盐酸和乙醇等复合萃洗剂，经淋洗再生。将双功能吸附剂原位再生过程中产生萃洗剂进入双功能吸附塔的混合器，混合器中加入氢氧化钠、聚合氯化铝，产生的沉淀送往板框压滤机压滤后，对重金属滤饼进行回收利用。
3处理结果见表
表3废水处理结果
项目 初始浓度(mg/L) 处理后浓度(mg/L) 排放限值*(mg/L) 备注
总铬 146.2 0.39 0.5 达标
色度 3300 10 30 达标
固含量 8.9 0.1 50 达标
注：排放限值执行GB 30486-2013制革及毛皮加工工业水污染物排放标准；
*按照GB 30486-2013中表3水污染物特别排放限值及单位产品基准排水量。
实施例四：
1物料性质
(1)含重金属铬和短毛纤维废水：某皮革厂外排废水，色度10，固体颗粒含量达到650mg/L，重金属离子铬浓度108.7mg/L，固含量和色度均超标。侧线实验废水处理量为80L/h，常温。
(2)分离与吸附媒质：颗粒床分离器组采用改性煤质颗粒作为分离媒质；双功能吸附塔采用D113型多孔树脂小球。
2工艺流程
针对皮革废水含重金属和纤维均较多的特征，选择如附图1所示工艺流程。皮革废水先经过颗粒床分离器深层去除废水中的短毛纤维以及部分染料；然后利用双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子，使出水达到回用要求或相关排放标准。颗粒床分离器和重金属离子吸附塔均为2台并联一开一备工作，自清洁颗粒床连续运行至压差升高至0.3MPa后，切换反冲洗，反冲洗完成后备用；双功能吸附塔连续运行至重金属铬离子浓度达到限定值80％时，切换另一台双功能吸附塔，吸附饱和的吸附剂进行原位再生。将自清洁颗粒床反冲洗过程中产生的浓缩液和旋流脱液罐的底部收集液送往板框压滤机，将压滤产生的滤饼作为固废外排处理；将旋流脱液罐顶部气体送往火炬燃烧；将双功能吸附剂原位再生过程中产生萃洗剂进入双功能吸附塔的混合器，混合器中加入氢氧化钠和聚丙烯酰胺，产生的沉淀送往板框压滤机压滤后，对重金属滤饼进行回收利用。
3处理结果见表
表4废水处理结果
项目 初始浓度(mg/L) 处理后浓度(mg/L) 排放限值*(mg/L) 备注
总铬 108.7 0.26 0.5 达标
色度 10 0 30 达标
固含量 650 6.4 50 达标
注：排放限值执行GB 30486-2013制革及毛皮加工工业水污染物排放标准；
*按照GB 30486-2013中表3水污染物特别排放限值及单位产品基准排水量。

Claims (10)

1.一种深度去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的处理系统及其方法，其特征在于，步骤如下：首先利用颗粒床分离器深层去除废水中的短毛纤维和其它杂质固体颗粒；然后加入脱色剂分解废水中染料分子；随后利用深层截留过滤塔去除脱色反应产生的固体颗粒，最后利用双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述皮革废水中重金属总铬含量不高于200mg/L，固含量不高于2000mg/L，短毛纤维与其他杂质固体颗粒的粒径在0.1-100μm之间，色度不大于4000。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，皮革废水经过本系统净化处理后，废水中重金属总铬含量不高于0.5mg/L，固含量降至10mg/L以下，色度降至30以下。
4.一种去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的系统，该系统包括：通过管路依次连接的颗粒床分离器、脱色反应罐、深层截留过滤塔和双功能吸附塔；废水管路通入颗粒床分离器入口以脱除水中的短纤维以及部分染料，颗粒床分离器底部连通滤饼收集压滤装置；经颗粒床分离器处理后的废水通过颗粒床分离器出口，管道连通脱色反应罐入口，该脱色反应罐上部连通有脱色剂储罐，脱色反应罐出口连通深层截留过滤塔的入口，脱色反应罐内的上层清液由泵增压连通进入深层截留过滤塔上部入口去除脱色反应产生的固体颗粒，脱色反应罐底部连通滤饼收集压滤装置，所述深层截留过滤塔去除脱色反应废水中携带的固体颗粒，深层截留过滤塔底部连通滤饼收集压滤装置，深层截留过滤塔的出口连通双功能吸附塔的入口，双功能吸附塔深度去除废水中的重金属铬离子和染料分子及其碎片，所述双功能吸附塔底部连通滤饼收集压滤装置，最后出水达到外排标准，或在鞣制染色工序循环回用。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述颗粒床分离器连续运行一定时间达到额定最高压降后进行反冲洗再生；反冲洗采用气液混合物，颗粒反冲洗水来自本系统脱色后经截留塔的出水；反冲洗产生的浓缩液携带短毛纤维和其它杂质固体颗粒排出分离器，经压滤设备分离，滤液返回分离器入口。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，在脱色反应器加入脱色剂臭氧或芬顿试剂，常温反应不小于30分钟，反应后上层清液进入深层截留过滤塔，底部固液混合物经压滤设备分离，滤液返回深层截留过滤塔入口，滤饼为危废外排处理或回收利用。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述深层截留过滤塔为连续运行一定时间，深层截留过滤塔达到额定最高压降后，反冲洗采用气液混合物，颗粒反冲洗水来自本系统脱色后经截留塔的出水；反冲洗产生的浓缩液携带短毛纤维和其它杂质固体颗粒排出深层截留过滤塔，经压滤设备分离，滤液返回深层截留过滤塔入口。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述双功能吸附塔为间歇运行，双功能吸附剂为多孔树脂小球，达到饱和后进行原位再生；在吸附塔入口加入一定量的盐酸和乙醇复合萃洗剂，经淋洗再生。
9.如权利要求8所述的双功能吸附剂再生方法和系统，其特征在于，所述洗涤吸附剂后的萃洗剂进入双功能吸附塔的混合器，混合器中加入沉淀剂，是氢氧化钠、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺或聚合氯化铝，生成含重金属铬、染料分子及其碎片的混合沉淀物，含固废液进入压滤设备过滤，滤液回双功能吸附塔，滤饼为重金属危废外排处理或回收利用。
10.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述颗粒床分离器、脱色反应器、深层截留过滤塔和双功能吸附塔均为间歇运行，采用一开一备布置。
CN202010264348.7A 2020-04-07 2020-04-07 一种去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的系统及其方法 Active CN111423013B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010264348.7A CN111423013B (zh) 2020-04-07 2020-04-07 一种去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的系统及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010264348.7A CN111423013B (zh) 2020-04-07 2020-04-07 一种去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的系统及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111423013A true CN111423013A (zh) 2020-07-17
CN111423013B CN111423013B (zh) 2023-04-14

Family

ID=71555779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010264348.7A Active CN111423013B (zh) 2020-04-07 2020-04-07 一种去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的系统及其方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111423013B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113562927A (zh) * 2021-09-26 2021-10-29 南通鑫铭环保技术有限公司 一种去除短毛纤维的毛皮加工废水过滤器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102260020A (zh) * 2011-05-27 2011-11-30 河南省科学院化学研究所有限公司 采用树脂吸附法深度处理皮革废水生化尾水的方法
US20150176094A1 (en) * 2013-12-04 2015-06-25 Zhuangdou Zhang Tannery Process With Effluent Recycling
CN107986570A (zh) * 2017-12-15 2018-05-04 苏州天亦辰针织有限公司 一种皮革废水处理方法
CN108928971A (zh) * 2018-07-20 2018-12-04 深圳市世清环保科技有限公司 一种含铬染色废水的处理系统及其实现方法
CN109160695A (zh) * 2018-10-18 2019-01-08 平顶山学院 一种化学化工废液的一体化处理装置及方法
CN110282767A (zh) * 2019-06-25 2019-09-27 华东理工大学 一种含固含油低浓度重金属废水深度处理方法及其系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102260020A (zh) * 2011-05-27 2011-11-30 河南省科学院化学研究所有限公司 采用树脂吸附法深度处理皮革废水生化尾水的方法
US20150176094A1 (en) * 2013-12-04 2015-06-25 Zhuangdou Zhang Tannery Process With Effluent Recycling
CN107986570A (zh) * 2017-12-15 2018-05-04 苏州天亦辰针织有限公司 一种皮革废水处理方法
CN108928971A (zh) * 2018-07-20 2018-12-04 深圳市世清环保科技有限公司 一种含铬染色废水的处理系统及其实现方法
CN109160695A (zh) * 2018-10-18 2019-01-08 平顶山学院 一种化学化工废液的一体化处理装置及方法
CN110282767A (zh) * 2019-06-25 2019-09-27 华东理工大学 一种含固含油低浓度重金属废水深度处理方法及其系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯孝庭: "《高新技术科普丛书·吸附分离技术》", 30 November 2000, 化学工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113562927A (zh) * 2021-09-26 2021-10-29 南通鑫铭环保技术有限公司 一种去除短毛纤维的毛皮加工废水过滤器
CN113562927B (zh) * 2021-09-26 2021-11-26 南通鑫铭环保技术有限公司 一种去除短毛纤维的毛皮加工废水过滤器

Also Published As

Publication number Publication date
CN111423013B (zh) 2023-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110282767B (zh) 一种含固含油低浓度重金属废水深度处理方法及其系统
CN102701495B (zh) 一种难降解有机废水的处理方法
CN101704594B (zh) 一种印染深度处理废水净化装置及净化方法
CN102092879B (zh) 基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置及其方法
CN101851046A (zh) 一种焦化废水深度处理及全回用装置及其应用方法
CN102030433B (zh) 一种精对苯二甲酸精制废水的处理方法
CN103936223A (zh) 一种印染废水处理系统
CN106315947A (zh) 一种含重金属工业污水的处理系统及处理工艺
CN105884089A (zh) 一种焦化废水深度处理回用工艺
CN102295373A (zh) 基于电化学和电渗析技术的造纸废水循环利用装置及方法
CN111423013B (zh) 一种去除皮革废水中重金属铬、染料和短毛纤维的系统及其方法
CN100400427C (zh) 一种含重金属酸性废水处理及利用的方法
CN103214154B (zh) 一种造纸深度处理废水的再生循环利用装置
RU2719577C1 (ru) Установка для очистки водных сред, загрязненных соединениями мышьяка
CN111995145A (zh) 一种含重金属废液处理方法及系统
CN110642382A (zh) 一种厌氧+好氧复合生物处理脱盐方法
CN112960788B (zh) 船舶含油洗舱废水回用处理工艺
CN206529378U (zh) 一种印染废水深度处理回用装置
CN201923914U (zh) 基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置
CN212051010U (zh) 一种反渗透浓水浓缩回用装置
CN209193669U (zh) 低用药量和高回收率钢厂综合污水处理系统
CN209759078U (zh) 一种用于含油乳化液废水的处理设备
CN103663758B (zh) 一种精对苯二甲酸生产废水的回收利用方法
CN209039270U (zh) 适用于印染污水的处理系统
CN102249454A (zh) 一种综合利用pta母固水的方法

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