皮革和毛皮加工废水处理技术进展研究

(整期优先)网络出版时间:2022-11-02
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皮革和毛皮加工废水处理技术进展研究

赵振江1,曹纪龙2

1.身份证号码:410922197204060036

2.身份证号码:210319196902161931

摘要:随着我国经济迅速发展,人们对于皮革的需求量也在逐渐增加,导致制革行业废水的排放量也随之增加,并带来了一系列的环境问题,使人们越来越重视皮革和毛皮加工废水处理技术。皮革和毛皮加工废水的排放已经对环境造成了严重污染,而我国现阶段的制革行业废水处理技术还有待提高。只有通过各种工艺对废水进行处理,才能够使处理后的出水水质符合规定的排放标准。本文针对皮革和毛皮加工废水处理技术的发展进行了研究和分析,可作为制革行业废水处理技术的数据参考。

关键词:皮革;毛皮加工;废水处理

引言

随着我国毛皮行业的发展,形成了较为完善的产业链,成为世界上最大的毛皮动物养殖、皮张原料进口、加工、贸易出口和毛皮制品消费国。毛皮加工主要以水貂、狐狸、貉子、兔、羊等动物的皮(即生皮)为原料,以水为载体,通过划槽或转鼓等机械设备的物理作用,加以鞣剂、加脂剂、染料及助剂等化学品,跟毛皮胶原蛋白、毛发角蛋白产生化学作用,制作成适合各种用途的成品毛皮的过程。毛皮行业生产流程长,单位产品用水量较大。毛皮加工过程中,通过系统的物理和化学处理,原料皮上大量的蛋白质、脂肪等组织转移到水中和废渣中,使用的化工材料大部分被皮板和毛所吸收,另有部分进入废水之中,就产生了水污染。随着毛皮加工企业数量和规模的增长,对环境造成的污染也越来越严重。该行业生产过程中产生的环境污染主要以水污染为主,其次为大气污染,再次为固体废物和噪声污染。本文以常见的绵羊毛皮行业为例,介绍该行业环境污染与治理重点关注的内容,以期为同类项目的污染治理工作提供借鉴参考。

1毛皮加工废水处理工艺简述

毛皮加工废水的成分复杂,水质水量波动幅度大。含有大量蛋白质、油脂、皮渣、皮屑等有机物和悬浮物,同时还有硫化物、铬离子、氯化钠、硫酸盐等无机物,其中鞣制工段,主要含三价的铬盐等无机物和油脂、表面活性剂、燃料等有机物;来自脱毛浸灰工序的含硫废水含有大量的石灰、硫化物、蛋白质等。根据清洁生产原则要求,这两个工段的废水需分开排放、单独处理后再汇入综合废水进行再处理。毛皮加工综合废水的处理工艺主要为物化法和生化法。生化法有活性污泥法、生物膜法、氧化沟法、厌氧法等,无论哪种方法,其预处理和前处理都是必要的。经过前处理和预处理后进一步进行二级处理才能达标排放。

2皮革及毛皮加工行业废水的种类

2.1浸灰脱灰废水

在皮革和毛皮生产加工过程中,需要使用一些助剂,如使用石灰和硫化钠去除皮革和毛皮上的毛发,并乳化皮革胶原,分解皮革和毛皮中含有的一些天然动物脂肪。每加工2t盐湿皮需消耗80kg硫化物,排放30~36kg的硫离子。皮革和毛皮大部分来源为养殖的动物毛皮以及植物提取素,以上因素导致了在浸灰、脱毛工段排放的废水中含有大量硫化物、色素、石灰、动物脂肪,少许毛发以及难以降解的有机物等,且排放的废水pH值高,SS、硫化物、油脂和氨氮的含量也偏高。

2.2脱脂废水

脱脂废水中的油脂含量、COD和BOD5等污染物指标很高,处理方法有酸提取法、离心分离法或溶剂萃取法、气浮法等〔21〕,工程上常用的方法为酸提取法。河南省新乡市某皮革企业脱脂废水量为200m3/d,处理工艺采用酸提取法,加H2SO4调pH至3~4进行破乳,通入蒸汽加盐搅拌,并在40~60℃下静置2~3h,油脂逐渐上浮形成油脂层,并采用分离器分离。

3毛皮加工行业环境保护措施要点

3.1产业政策及规划选址合理性分析

毛皮加工企业必须符合国家产业政策、相关法律法规、行业发展规划要求,生产规模、工艺技术与装备应满足相关要求。毛皮加工项目在规划选址时,主要从土地利用总体规划、当地产业规划、行业发展规划、周边环境敏感点分布等方面综合考虑其合理性。在规划选址时,毛皮加工企业应选择依法合规设立的皮革和毛皮园区,或具有皮革及毛皮加工产业定位的工业园区;在大气环境方面,因为毛皮加工项目以废水和废气为主要污染因素,选址必须符合卫生防护距离的相关要求;在水环境方面,必须明确排水去向,由于毛皮项目废水较为复杂,处理难度较大,一般不宜直排,需要在厂内对废水进行预处理,以满足排放要求,因此就必须首选具有毛皮废水处理能力的可依托的专业污水处理厂,其次选择工业园区污水处理厂,不宜选择城镇污水处理厂,避免对城镇污水处理造成冲击。

3.2分质预处理技术

分质预处理技术主要包括含铬废水处理、含硫废水处理以及脱脂废水处理。含铬废水处理一般是将混凝沉淀法与吸附法结合使用。通过加碱沉淀调节pH值,三价铬在强酸介质中还原成碱式硫酸铬,可以进行反复使用。含硫废水主要来源于浸灰脱毛工段,废水中含有很多石灰、硫化物、蛋白质、油脂和毛发沉淀,排放的废水属于一种污染程度较高的污染废水,可以利用催化氧化法、化学沉淀法等进行处理。制革与毛皮加工行业大多采用催化氧化法进行废水处理,并且处理后的污泥量较小,分离出的蛋白质可以根据产业特点进行再次利用和改造,可有效提高本行业的经济效益。由于脱脂废水中油脂的含量较高,个别污染物已经严重超标,所以,可以采用离心分离法或气浮法、酸提取法对脱脂废水进行处理。例如,某制革企业的脱脂废水量为400m3/d,可以采用酸提取法,加入H2SO4调节pH值至6~8进行破乳处理,经过蒸汽然后加入盐,再进行充分地搅拌,保持40~60℃的环境温度,静置2~3h后,脱脂废水中的油脂会进行分离,油脂在静置后开始上浮形成油脂层,就可以通过分离器分离油脂。抽脂后剩余的废水再次进行处理后达到排放标准即可合理排放。

3.3进水水质和处理要求

当进水组成复杂,高浓度有机成分所占比例较大时,氧化沟工艺、厌氧好氧工艺的优越性大,因为废水的排放波动大、难降解有机成分较高,因而要求工艺要有较强的耐冲击负荷能力。选择工艺同时必须考虑处理要求。如果进水有机物浓度高,出水指标要求高,则需选用处理效率高的工艺。如果有脱氮除磷要求则需选择具有脱氮除磷能力的工艺,如A2/O、SBR及其改良型ICEAS工艺、间歇式活性污泥法工艺、MSBR工艺、前置厌氧池的氧化沟法、悬挂曝气链工艺及前置厌氧池的UNITANK工艺、折流淹没式生物膜法(A3/O)等。

结语

通过对区域内皮毛加工企业调查,皮毛加工行业建设前须满足国家产业政策、相关法律法规、行业发展规划等要求,合理选址,远离环境敏感点,优先选择集中供热、供水、污水集中处理设施等配套齐全的依法合规设立的专业园区,或者具有皮革及毛皮加工产业定位的工业园区。选用符合清洁生产要求的工艺和设备。对产生的废水、废气、噪声和固体废物采取防治措施,特别是废水应采取分类收集、分质处理等措施,确保实现达标排放。建议依托城镇污水处理厂的企业或者直接排放的皮毛加工企业,尽早开展企业规划,搬迁进入污水集中处理设施等配套齐全的依法合规设立的专业园区或者具有皮革及毛皮加工产业定位的工业园区。

参考文献

[1]周富春.《排污许可证申请与核发技术规范制革及毛皮加工工业:毛皮加工工业》标准发布[J].北京皮革,2020(Z1):48-51.

[2]陈小珂,刘鹏杰.不规范无春天:解读《制革行业规范条件》[J].中国皮革,2014(13):54-58.

[3]环境保护部科技标准司.《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》解读[J].中国标准导报,2014(1):43-44.