浅析皮革厂行业含铬废水处理工艺
摘要：当今，加强皮革含铬废水的回收利用显得尤为重要。 皮革含铬废水主要是铬鞣、复鞣等工序产生的。 铬有毒，在这些工艺中，铬的使用率很低。 因此，有必要采取多种方法对皮革含铬废水进行回收利用。 本文主要对制革厂含铬废水的来源和特点进行分析和介绍。 一种皮革含铬废水的处理方法。
关键词：皮革； 处理技术； 含铬废水； 铬回收
介绍
随着我国经济水平不断提高，皮革工业也随之发展。 全国有大、中、小型皮革厂2万多家。 这些工厂每年排放大量的工业废水。 据有关数据显示，我国各大、中、小型制革厂每年的制革废水排放量已达80-1.2亿吨，约占工业废水总量的0.3%，成为制革的主要来源之一。我国的污染。 皮革废水有机物具有浓度高、色度高、工艺复杂、处理工艺差异大等特点。 因此，实施混合废水处理，减少制革废水污染，对于促进绿色生态环境和皮革行业可持续发展具有至关重要的作用。
1 制革厂含铬废水来源及特征
1.1 来源
制革厂的生产流程由三部分组成：预鞣工段、鞣制工段和整理工段。 这些生产过程在生产过程中会产生大量的含镍废水。 首先，预鞣工段在制革厂废水排放中所占比例最大，约为60%[1]。 本工段有原料浸水去肉、脱毛、浸灰、鞣前脱灰软化三道工序。 第二步是制革工段，约占制革厂排放废水的5%。 与其他工段相比，产生的废水相对较少。 有酸洗和鞣制两个工序； 最后一道是整理工段，约占制革厂排放废水的35%。 本工段有四个工序：复鞣、中和、染色和加脂。 在复鞣和鞣制过程中，会产生大量的含铬和三价铬废水。
1.2 特点
制革厂在生产过程中会产生大量的含铬废水。 这些含铬废水的显着特点是浓度高。 含三价铬废水大部分来自铬鞣过程，约占70%。 其他含铬废水主要产生于复鞣过程。 鞣制后废水中铬含量可达1000-/L。 大多数情况下，三价铬含量为60-100mg/L。 间歇排放方式是大多数制革厂的废水排放方式。 这种排放方式无论是每小时流量还是日流量波动都很大。 可见，铬鞣工段是含铬废水的主要来源，产生的含铬废水难以进行绿色生态处理。 铬鞣废水作为制革厂重金属污染的唯一来源，也是污染最严重的。 对铬鞣废水需要采取特殊的处理方法，避免二次污染[2]。
2 皮革含铬废水的处理方法
处理皮革工业含铬废水的方法有多种。 常见的有碱沉、直接循环、萃取回收等。 还有许多新技术处理方法，如电化学法、膜分离法、离子交换法等。
2.1 碱沉法
在重金属废水处理中，最常用的方法是碱沉淀。 在含铬废水中添加碱性物质，可使铬离子转化为Cr(OH)3并沉淀。 碱沉淀反应的控制因素是pH值、沉淀剂的选择和温度。 NaOH、Ca(OH)2 和 MgO 是常用的沉淀剂。 由于制革废水具有COD高的特点，可采用碱混凝剂联合使用，增强废水的处理效果。 碱沉淀法可以同时处理废水和回收铬。 其操作流程简单，技术完善，投资小。 因此，不少皮革企业采用碱沉淀法[3]。 但该方法也存在沉淀不完全、分离困难等诸多问题。
2.2 直接循环法
铬鞣废水经过过滤、测试和补充材料，然后再用于酸洗、铬鞣和复鞣等工艺。 该方法是一种直接回收方法。 本方法所称的物料补充是指对废水进行检测分析后，根据制革工艺的要求，对水质及有关物质进行补充和调整。 大多数情况下，首先添加少量新的铬液来调节离子强度。 加酸调节pH值后，添加鞣剂等物质。 这种方法投资少，操作简单，但也有很多缺点。 例如，水中的油脂和蛋白质没有完全去除。 连续使用后，浓度会逐渐升高，使铬鞣的质量得不到保证。 因此，不宜长期采用直接循环法。
2.3 萃取回收方法
萃取回收法是指将铬鞣废液通过格栅、筛网过滤，储存于储液罐中，然后泵入萃取罐与萃取剂进行逆流多级反应[4]。 萃取管内安装搅拌器，增强两相接触面积和传质系数，从而使水中的铬离子转移到萃取液中，最后静置分离。 静置分离后的液体重新调整后可再次用于鞣制工段。 该萃取方法具有选择性和分离效率高、易于回收的特点。 此外，还可以连续运行。 但在操作过程中，必须具有较高的热稳定性且毒性和粘度不能太大，还必须具有相对的稳定性。 化学稳定性。 近年来，皮革行业较少采用萃取回收方法，而较多采用电镀行业废水、污泥中回收铬。
2.4 新型加工技术
2.4.1 电化学法是在外部电场作用下，在特定的电化学反应器中进行化学反应、电化学过程或物理过程的系统设计，称为电化学水处理技术。 该方法的目的是去除废水污染物或回收有用物质。 电化学处理过程中产生的污泥很少。 由于该方法不需要添加化学物质，因此无需担心二次污染。 该电化学方法装置结构简单，占地面积不大，自动化的可能性较大，易于操作和管理。 减少甚至消除电极钝化、降低能耗、降低制造和运行成本、增加水处理量，都可以通过电化学方法来实现。 在电化学方法中使用电极作为可溶性金属可以使电凝聚、电浮选、电解氧化和电解还原等过程在一台设备中进行。 该方法可有效去除重金属离子和有机污染物。 在适当的情况下，采用电絮凝处理制革废水，并采用铁作为可溶性电极，可以实现制革废水中铬的去除率达到99%以上。 采用基于催化铁电解的物理化学工艺处理制革废水，可以稳定出水水质，达到二级排放标准。 采用电解法处理皮革废水中的铬盐污染物，不仅可以减少环境污染，而且可以实现循环利用，最大限度地发挥经济性。
2.4.2 吸附法 目前研究最多的处理含铬废水的方法是吸附法。 吸附法利用吸附剂吸附铬离子，可以消除废水中的铬离子，而解吸回收铬则可以使铬鞣液重新配置。 该吸附法具有操作简便、效果好的特点。 因此，吸附法也是消除重金属离子的重要方法。 其缺点是吸附剂价格昂贵，处理成本较高。 因此，研究人员致力于开发经济适用的方法。 吸附材料。 研究人员研究了钢渣和改性粉煤灰对六价铬离子的去除效果。 研究表明，钢渣对铬的去除效果并不理想，但粉煤灰可以进行优化。 优化后的粉煤灰对六价铬离子有较强的去除作用。 价铬可达到理想的去除效果。 为了吸附铬鞣废水中的铬，可以针对屠宰场产生的废弃羽毛对甲基丙烯酸甲酯进行优化[5]。 从结果中不难看出，优化后的羽毛对铬的吸附显着增强。 羽毛纤维本身可以吸附金属离子。 优化后的羽毛角蛋白在水溶液中增加了与铬离子结合的羟基数量，吸附效率也得到提高。
2.4.3 膜分离法 膜分离技术具有选择性，可以通过膜分离介质和物质。 通过膜分离方法，可以分离废水中的铬化合物和其他盐类，回收铬。 国内开展了电渗析、反渗透、超滤、液膜法、膜生物反应器、微滤、纳滤等膜技术处理含铬废水的研究。 一些研究人员采用超滤（UF）和纳滤（NF）的组合工艺来处理皮革废水。 结果表明，处理后得到的浓缩含铬液可在铬鞣过程中重复使用。 此外，还有超滤法回收铬鞣废液中铬盐的研究。 结果表明，超滤方法可以大大减少悬浮物和脂肪物质，回收的铬盐质量优于超滤处理前。 如果想显着提高处理效果，可以在超滤处理之前进行微滤。 处理后，渗透液铬含量降低，回收产品可重新用于铬鞣工艺。 采用膜技术处理含铬废水具有转化率高、分离效果好、装置简单、操作方便、易于控制等特点。 膜技术具有巨大的发展前景，已成为当前研究的热点技术。 与直接循环法相比，应用膜法得到的铬液更加清洁，但受技术限制，因此在制革厂不常用。
2.4.4离子交换法是利用离子交换器上的离子与水中的离子发生交换反应，去除废水中铬离子的方法。 离子交换法采用阴离子交换树脂可以有效去除废水中以铬酸盐或重铬酸盐形式存在的Cr6+，而采用阳离子交换树脂则可以消除废水中的Cr3+及其他金属离子。 离子交换树脂具有比较好的处理效果，可以回收铬，不存在环境和二次污染问题，并且对水溶液中的铬离子具有较大的交换吸附能力[6]。 其缺点是设备使用复杂，成本高，有局限性，不适合大厂家。 采用阳离子交换树脂柱消除再生液中的钠离子，消除率可高达83%，净化后的含六价铬溶液可循环使用。
3 结论
综上所述，碱沉淀处理含铬制革废水效果优良。 较好的处理剂是（1：4，w：w），既可以调节pH值，又可以起到混凝作用。 有利于铬鞣废水的处理和铬的回收。 在含铬制革废水中添加碱沉淀，可以处理混合废水，使铬达标，但不能回收利用。 铬鞣废水经过处理后，毒性会降低很多，COD和SS也会随之降低，如果想达到排放标准，可以找到有效的方法进行进一步处理。
参考：
[1]宋平. 高氨氮浓度制革废水处理研究[J]. 广东化学工业，2012，39(07)：125+136。
[2] 刘静，刘强，何晓蕾。 皮革产业集群废水处理技术研究与应用[J]. 环境科学与技术，2012，25(01)：65-68。
[3] 李军，王拐虎，左莫，张宁娟。 壳聚糖-氢氧化镁絮凝剂在皮革废水处理中的应用[J]. 西方皮革，2011，33(06)：20-22。
[4] 严东风，孙根兴，郭六元，孙安妮． 皮革废水处理工程设计[J]． 中国皮革，2011，40(05)：4-6。
[5] 丁少兰，李正坤，毛飞，马千成。 两种季铵盐絮凝剂对皮革染料废水的处理效果研究[J]. 陕西科技大学学报(自然科学版), 2009, 27(01):82 -85.
[6]周少春. 湘乡皮革工业园污水处理厂设计与实践[D]. 中南大学，2008。
作者：万卫民 单位：诚志（上海）环保科技有限公司