CN1830841A

CN1830841A - 一种制革废水的处理方法

Info

Publication number: CN1830841A
Application number: CN 200610038948
Authority: CN
Inventors: 孙亚兵; 冯景伟; 田园春; 李署
Original assignee: Nanjing University
Current assignee: Nanjing University
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2026-03-16
Also published as: CN100371268C

Abstract

一种制革废水的处理方法，包括电解和分离，所述的电解就是让废水依次流经串联的电解槽I和II，电解槽I以不锈钢为电极极板，电解槽II以铝板为电极板，电解处理后沉淀分离。两相邻极板的间距为10～20mm，电解时的电流密度为40～60mA/cm²。本电解处理方法对制革废水中的有机物、氨氮、硫化物、六价铬、悬浮物、色度都有很好的去除效果，同时还具有杀菌功能。且反应条件温和，反应器设备及其操作比较简单，兼具气浮、絮凝作用，可控制性较强。

Description

一种制革废水的处理方法

一、技术领域

本发明涉及一种废水处理方法，具体地说是一种制革废水的处理方法。

二、背景技术

据统计，每年全球牛皮、羊皮、猪皮生产量约800万t，在我国每年制革工业要向环境排放废水达8000万t以上，约占我国工业废水排放总量的0.3％；皮革工业万元产值排污量在轻工行业居第3位，仅次于造纸和酿造行业。制革废水中含有大量的蛋白质、脂肪、无机盐类、悬浮物、硫化物、铬及植物鞣剂等有毒、有害物质，生化需氧量高、毒性大。另外，制革工业污水全天排放水量的时间很不均匀，瞬时性强，各工段排放的污水水质相差很大，因此造成制革污水水质、水量的冲击负荷都很大。制革废水的特点，给污水治理带来很大的难度。据报道，制革废水的排放已经引发了地下水污染，因此，对制革废水的治理显得尤为重要。

制革过程中各个工段排放的废水水质相差很大，各工段排放的废水汇集后的混合废水pH在8-12之间，色度、COD_Cr、SS、BOD₅浓度都很高，有毒、有害物质及盐类的浓度也很高。表1是制革行业混合废水水质情况。

表1 制革行业混合废水水质(测试平均值) (单位：除pH、色度外其余均为mg/L)

pH	色度(倍)	COD_Cr	SS	NH₃-N	S^2-	Cl^-	BOD₅
pH	色度(倍)	COD_Cr	SS	NH₃-N	S^2-	Cl^-	BOD₅	8-12	600-3500	3000-4000	2000-4000	250-300	50-100	2000-3000	1500-2000

目前，用于制革废水治理的方法主要有：混凝沉淀法、吸附法、高级氧化技术、直接循环回用法、气浮法、加酸吸收法、催化氧化法、生化法等，每种方法都具有各种的优缺点。具体为：

(一)、混凝沉淀法

该方法通过调整废水的pH值和混凝剂的投加量等参数，在常温下可实现对废水中污染物的去除，但混凝沉淀法也有自身的缺点，调节废水的pH值需要消耗大量的酸碱，同时，还使废水的含盐量升高。

(二)、吸附法

该法可实现对废水中大部分污染物的吸附，而且吸附效果不受无机盐的影响，但吸附过后吸附剂难以再解析，且吸附容量不大，实际应用中增加运行成本。

(三)、高级氧化技术

高级氧化技术处理废水可使废水中的有机物氧化，同时可提高废水的可生化性，但各种高级氧化技术在应用过程中能耗高，且受多种因素的影响，在实际应用中不多。

(四)、直接循环回用法

通常用于制革废水中铬的回用，将废铬液用粗细格栅过滤后，集于储液池，分析各种物质含量，调节pH值后直接循环用于浸酸和初鞣。此法也消耗大量的酸碱，同时，回用的铬影响皮革的质量。此法通常与其他方法联用。

(五)、气浮法

通常用于制革废水中油脂废水的处理，鼓风装置通过曝气装置向废水中鼓入空气，空气在水中形成的气泡将水中的油类带到水表面，达到油水分离的目的。此法通常与其他方法联用。

(六)、加酸吸收法

通常用于制革废水中含硫废水的处理，该法是在负压条件下，向脱毛浸灰废水中加硫酸调节pH值至5-6，废液中的硫化物生成硫化氢气体，用氢氧化钠吸收后生成硫化钠，硫化钠可回收再用。此法对设备要求高，消耗大量硫酸，对设备腐蚀性较高。此法通常与其他方法联用。

(七)、催化氧化法

通常用于制革废水中含硫废水的处理，该法是以硫酸锰为催化剂，将空气鼓入含硫废水中，使硫氧化生成硫代硫酸盐和硫酸盐，以达到无害化的目的。此法通常与其他方法联用。

(八)、生化法

生化法包括厌氧法和好氧法；厌氧法占地面积大，运行周期长，能耗相对较低，产污泥量较少，好氧法运行周期短，能耗较大，产污泥量较多。用生化法处理制革废水通常要对废水进行预处理，降低有毒、有害物质对微生物的毒副作用。

综上所述，现有的方法不是存在成本高、操作复杂，就是存在容易带来二次污染、难以推广应用等一系列问题，故急需一种成本低、操作简单易、无二次污染的新的废水处理方法，以利于保护环境。

三、发明内容

本发明的目的是针对现有制革废水处理技术中存在的处理效果差、一次性投资高、消耗大量化学药剂等缺点，提供一种去除率高、工艺简单、无二次污染的去除制革废水中污染物的方法。

本发明所称的制革废水是指汇集各工段排放的混合废水，其处理的技术方案包括电解和分离。所述的电解就是制革废水依次流经两只串联的电解槽进行电解，第一只电解槽内设置以不锈钢为电极的极板，第二只电解槽内设置以铝板为电极的极板。

实验证明，在电解处理之前，对废水先进行氧化处理，然后再进行电解处理可提高处理效率。

所述的氧化处理用的氧化剂选自次氯酸钠或者氯酸钠或者过氧化氢，加入量为0.05～0.1mol/L。优选次氯酸钠或者氯酸钠。

实验还证明，处理效果与电解时的电流密度以及电解槽中两块相邻极板(正、负电极)之间的间距密切相关。电解槽中两相邻极板间距控制在10～20mm之间，电解时的电流密度为40～60mA/cm²。在两只电解槽中，两相邻不锈钢极板的间距与两相邻铝极板的间距可以是相等的，也可以是不相等的，但间距的变化范围为10～20mm。两只电解槽电解时的电流密度亦然，即可以是相同的电流密度，或选择各自的电流密度，但电流密度的变化范围为40～60mA/cm²。

电解处理时废水流经电解槽的流速与电解槽的大小(即电极板的多少)有关，电解槽大者流速可快一点，反则缓一点，应根据最后的处理结果进行调节和控制。

本发明利用电解法对制革废水进行处理，制革废水中含有大量盐类(主要是氯化钠)，废水的导电性能很好，可降低电解能耗。制革废水流过不锈钢电极的电解槽时，不锈钢电极溶解，发生一系列的物理、化学反应，将废水中的硫化物转化为硫和铁的化合物，将废水中的六价铬转化为化学性质稳定、毒性较低的三价铬，同时去除部分有机物；制革废水流过铝电极的电解槽时，铝电极溶解，发生一系列的物理、化学反应，同时产生电絮凝、电气浮作用，可去除悬浮物和有机物；在电解去除污染物的同时还具有杀菌作用。更重要的是制革废水中含有的高浓度氨氮一直是难以解决的问题，在本发明中电解对废水中的氨氮有较高的去除效率。最后通过沉淀将电解过程中产生的絮凝体沉淀下来，通过上述过程可达到去除制革废水中多种污染物的目的。

本发明提供了一种全新的制革废水的处理方法，电解处理对废水中的有机物、氨氮、硫化物、悬浮物、色度都有很好的去除效果，同时兼有杀菌作用，处理后的废水COD去除率达60-80％、氨氮去除率达50-70％、硫化物去除率达95％以上、悬浮物去除率达70-80％、色度去除率达85％以上，对大肠杆菌的杀灭率达99％以上。

电解法处理制革废水相对其它方法而言具有以下优点：

(1)可以通过改变外加电流随时调节反应条件，可控制性较强；

(2)过程中可能产生的自由基无选择地直接与废水中的有机污染物反应，将其降解为二氧化碳、水和简单有机物；

(3)反应条件温和，电化学过程一般在常温常压下就可进行；

(4)反应器设备及其操作比较简单；

(5)兼具气浮、絮凝作用。

四、附图说明

图1是制革废水电解处理工艺流程示意图。I为不锈钢极板电解槽，II为铝极板电解槽。

图2是电解槽平面图。

图3是电解槽A-A剖面图。

图4是电解槽B-B剖面图。

五、具体实施方式

下面结合附图，非限定实施例叙述如下。

如图1、2、3、4所示。

取不锈钢板和铝板加工极板1，极板1通过塑料承长座2分别设置在串联的电解槽I和II中，两相邻极板间距15mm。

电解槽I和II的底部设置泥斗3，收集沉淀物，其一侧设置有浮渣收集槽5，浮渣自电解槽上部设置的浮渣出口4流入收集槽中。浮渣出口和进、出水口位置相一致。

本发明的工作过程为：

将电解槽中的电极极板按照正负极间隔的方式连接稳压直流电源，使废水依次分别流经不锈钢、铝电极的两个电解槽I和II；接通电源，调节稳压直流电源的电流密度50mA/cm²，对制革废水进行两级电解；电解过程中由于电絮凝作用产生的沉淀物进入泥斗，由于电气浮作用产生的浮渣从浮渣出口引出。再对上述电解处理后的废水进行沉淀即可。

Claims

1、一种制革废水的处理方法，包括电解和分离，其特征在于：所述的电解就是制革废水依次流经串联的电解槽I和电解槽II，电解槽I中以不锈钢为极板，电解槽II以铝板为极板，电解处理后沉淀分离。

2、根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：电解槽中两相邻极板间距控制在10～20mm之间。

3、根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：电解时的电流密度为40～60mA/cm²。

4、根据权利要求1或2或3所述的处理方法，其特征在于：制革废水在电解处理前可根据废水量按体积加入0.05～0.1mol/L的氧化剂进行氧化处理；所述的氧化剂选自次氯酸钠或者氯酸钠或者过氧化氢。

5、根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于：所述的氧化剂为次氯酸钠或者氯酸钠。