專利名稱：一種制革廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理方法，具體地說是一種制革廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全球牛皮、羊皮、豬皮生產(chǎn)量約800萬t，在我國每年制革工業(yè)要向環(huán)境排放廢水達(dá)8000萬t以上，約占我國工業(yè)廢水排放總量的0.3％；皮革工業(yè)萬元產(chǎn)值排污量在輕工行業(yè)居第3位，僅次于造紙和釀造行業(yè)。制革廢水中含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪、無機(jī)鹽類、懸浮物、硫化物、鉻及植物鞣劑等有毒、有害物質(zhì)，生化需氧量高、毒性大。另外，制革工業(yè)污水全天排放水量的時(shí)間很不均勻，瞬時(shí)性強(qiáng)，各工段排放的污水水質(zhì)相差很大，因此造成制革污水水質(zhì)、水量的沖擊負(fù)荷都很大。制革廢水的特點(diǎn)，給污水治理帶來很大的難度。據(jù)報(bào)道，制革廢水的排放已經(jīng)引發(fā)了地下水污染，因此，對(duì)制革廢水的治理顯得尤為重要。
制革過程中各個(gè)工段排放的廢水水質(zhì)相差很大，各工段排放的廢水匯集后的混合廢水pH在8-12之間，色度、CODCr、SS、BOD5濃度都很高，有毒、有害物質(zhì)及鹽類的濃度也很高。表1是制革行業(yè)混合廢水水質(zhì)情況。
表1 制革行業(yè)混合廢水水質(zhì)(測(cè)試平均值) (單位除pH、色度外其余均為mg/L)

目前，用于制革廢水治理的方法主要有混凝沉淀法、吸附法、高級(jí)氧化技術(shù)、直接循環(huán)回用法、氣浮法、加酸吸收法、催化氧化法、生化法等，每種方法都具有各種的優(yōu)缺點(diǎn)。具體為(一)、混凝沉淀法該方法通過調(diào)整廢水的pH值和混凝劑的投加量等參數(shù)，在常溫下可實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中污染物的去除，但混凝沉淀法也有自身的缺點(diǎn)，調(diào)節(jié)廢水的pH值需要消耗大量的酸堿，同時(shí)，還使廢水的含鹽量升高。
(二)、吸附法該法可實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中大部分污染物的吸附，而且吸附效果不受無機(jī)鹽的影響，但吸附過后吸附劑難以再解析，且吸附容量不大，實(shí)際應(yīng)用中增加運(yùn)行成本。
(三)、高級(jí)氧化技術(shù)高級(jí)氧化技術(shù)處理廢水可使廢水中的有機(jī)物氧化，同時(shí)可提高廢水的可生化性，但各種高級(jí)氧化技術(shù)在應(yīng)用過程中能耗高，且受多種因素的影響，在實(shí)際應(yīng)用中不多。
(四)、直接循環(huán)回用法通常用于制革廢水中鉻的回用，將廢鉻液用粗細(xì)格柵過濾后，集于儲(chǔ)液池，分析各種物質(zhì)含量，調(diào)節(jié)pH值后直接循環(huán)用于浸酸和初鞣。此法也消耗大量的酸堿，同時(shí)，回用的鉻影響皮革的質(zhì)量。此法通常與其他方法聯(lián)用。
(五)、氣浮法通常用于制革廢水中油脂廢水的處理，鼓風(fēng)裝置通過曝氣裝置向廢水中鼓入空氣，空氣在水中形成的氣泡將水中的油類帶到水表面，達(dá)到油水分離的目的。此法通常與其他方法聯(lián)用。
(六)、加酸吸收法通常用于制革廢水中含硫廢水的處理，該法是在負(fù)壓條件下，向脫毛浸灰廢水中加硫酸調(diào)節(jié)pH值至5-6，廢液中的硫化物生成硫化氫氣體，用氫氧化鈉吸收后生成硫化鈉，硫化鈉可回收再用。此法對(duì)設(shè)備要求高，消耗大量硫酸，對(duì)設(shè)備腐蝕性較高。此法通常與其他方法聯(lián)用。
(七)、催化氧化法通常用于制革廢水中含硫廢水的處理，該法是以硫酸錳為催化劑，將空氣鼓入含硫廢水中，使硫氧化生成硫代硫酸鹽和硫酸鹽，以達(dá)到無害化的目的。此法通常與其他方法聯(lián)用。
(八)、生化法生化法包括厭氧法和好氧法；厭氧法占地面積大，運(yùn)行周期長(zhǎng)，能耗相對(duì)較低，產(chǎn)污泥量較少，好氧法運(yùn)行周期短，能耗較大，產(chǎn)污泥量較多。用生化法處理制革廢水通常要對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，降低有毒、有害物質(zhì)對(duì)微生物的毒副作用。
綜上所述，現(xiàn)有的方法不是存在成本高、操作復(fù)雜，就是存在容易帶來二次污染、難以推廣應(yīng)用等一系列問題，故急需一種成本低、操作簡(jiǎn)單易、無二次污染的新的廢水處理方法，以利于保護(hù)環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有制革廢水處理技術(shù)中存在的處理效果差、一次性投資高、消耗大量化學(xué)藥劑等缺點(diǎn)，提供一種去除率高、工藝簡(jiǎn)單、無二次污染的去除制革廢水中污染物的方法。
本發(fā)明所稱的制革廢水是指匯集各工段排放的混合廢水，其處理的技術(shù)方案包括電解和分離。所述的電解就是制革廢水依次流經(jīng)兩只串聯(lián)的電解槽進(jìn)行電解，第一只電解槽內(nèi)設(shè)置以不銹鋼為電極的極板，第二只電解槽內(nèi)設(shè)置以鋁板為電極的極板。
實(shí)驗(yàn)證明，在電解處理之前，對(duì)廢水先進(jìn)行氧化處理，然后再進(jìn)行電解處理可提高處理效率。
所述的氧化處理用的氧化劑選自次氯酸鈉或者氯酸鈉或者過氧化氫，加入量為0.05～0.1mol/L。優(yōu)選次氯酸鈉或者氯酸鈉。
實(shí)驗(yàn)還證明，處理效果與電解時(shí)的電流密度以及電解槽中兩塊相鄰極板(正、負(fù)電極)之間的間距密切相關(guān)。電解槽中兩相鄰極板間距控制在10～20mm之間，電解時(shí)的電流密度為40～60mA/cm2。在兩只電解槽中，兩相鄰不銹鋼極板的間距與兩相鄰鋁極板的間距可以是相等的，也可以是不相等的，但間距的變化范圍為10～20mm。兩只電解槽電解時(shí)的電流密度亦然，即可以是相同的電流密度，或選擇各自的電流密度，但電流密度的變化范圍為40～60mA/cm2。
電解處理時(shí)廢水流經(jīng)電解槽的流速與電解槽的大小(即電極板的多少)有關(guān)，電解槽大者流速可快一點(diǎn)，反則緩一點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)最后的處理結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。
本發(fā)明利用電解法對(duì)制革廢水進(jìn)行處理，制革廢水中含有大量鹽類(主要是氯化鈉)，廢水的導(dǎo)電性能很好，可降低電解能耗。制革廢水流過不銹鋼電極的電解槽時(shí)，不銹鋼電極溶解，發(fā)生一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)，將廢水中的硫化物轉(zhuǎn)化為硫和鐵的化合物，將廢水中的六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化為化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、毒性較低的三價(jià)鉻，同時(shí)去除部分有機(jī)物；制革廢水流過鋁電極的電解槽時(shí)，鋁電極溶解，發(fā)生一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生電絮凝、電氣浮作用，可去除懸浮物和有機(jī)物；在電解去除污染物的同時(shí)還具有殺菌作用。更重要的是制革廢水中含有的高濃度氨氮一直是難以解決的問題，在本發(fā)明中電解對(duì)廢水中的氨氮有較高的去除效率。最后通過沉淀將電解過程中產(chǎn)生的絮凝體沉淀下來，通過上述過程可達(dá)到去除制革廢水中多種污染物的目的。
本發(fā)明提供了一種全新的制革廢水的處理方法，電解處理對(duì)廢水中的有機(jī)物、氨氮、硫化物、懸浮物、色度都有很好的去除效果，同時(shí)兼有殺菌作用，處理后的廢水COD去除率達(dá)60-80％、氨氮去除率達(dá)50-70％、硫化物去除率達(dá)95％以上、懸浮物去除率達(dá)70-80％、色度去除率達(dá)85％以上，對(duì)大腸桿菌的殺滅率達(dá)99％以上。
電解法處理制革廢水相對(duì)其它方法而言具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)可以通過改變外加電流隨時(shí)調(diào)節(jié)反應(yīng)條件，可控制性較強(qiáng)；(2)過程中可能產(chǎn)生的自由基無選擇地直接與廢水中的有機(jī)污染物反應(yīng)，將其降解為二氧化碳、水和簡(jiǎn)單有機(jī)物；(3)反應(yīng)條件溫和，電化學(xué)過程一般在常溫常壓下就可進(jìn)行；(4)反應(yīng)器設(shè)備及其操作比較簡(jiǎn)單；
(5)兼具氣浮、絮凝作用。
四

圖1是制革廢水電解處理工藝流程示意圖。I為不銹鋼極板電解槽，II為鋁極板電解槽。
圖2是電解槽平面圖。
圖3是電解槽A-A剖面圖。
圖4是電解槽B-B剖面圖。
五具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，非限定實(shí)施例敘述如下。
如圖1、2、3、4所示。
取不銹鋼板和鋁板加工極板1，極板1通過塑料承長(zhǎng)座2分別設(shè)置在串聯(lián)的電解槽I和II中，兩相鄰極板間距15mm。
電解槽I和II的底部設(shè)置泥斗3，收集沉淀物，其一側(cè)設(shè)置有浮渣收集槽5，浮渣自電解槽上部設(shè)置的浮渣出口4流入收集槽中。浮渣出口和進(jìn)、出水口位置相一致。
本發(fā)明的工作過程為將電解槽中的電極極板按照正負(fù)極間隔的方式連接穩(wěn)壓直流電源，使廢水依次分別流經(jīng)不銹鋼、鋁電極的兩個(gè)電解槽I和II；接通電源，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓直流電源的電流密度50mA/cm2，對(duì)制革廢水進(jìn)行兩級(jí)電解；電解過程中由于電絮凝作用產(chǎn)生的沉淀物進(jìn)入泥斗，由于電氣浮作用產(chǎn)生的浮渣從浮渣出口引出。再對(duì)上述電解處理后的廢水進(jìn)行沉淀即可。
權(quán)利要求
1.一種制革廢水的處理方法，包括電解和分離，其特征在于所述的電解就是制革廢水依次流經(jīng)串聯(lián)的電解槽I和電解槽II，電解槽I中以不銹鋼為極板，電解槽II以鋁板為極板，電解處理后沉淀分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于電解槽中兩相鄰極板間距控制在10～20mm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于電解時(shí)的電流密度為40～60mA/cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的處理方法，其特征在于制革廢水在電解處理前可根據(jù)廢水量按體積加入0.05～0.1mol/L的氧化劑進(jìn)行氧化處理；所述的氧化劑選自次氯酸鈉或者氯酸鈉或者過氧化氫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于所述的氧化劑為次氯酸鈉或者氯酸鈉。
全文摘要
一種制革廢水的處理方法，包括電解和分離，所述的電解就是讓廢水依次流經(jīng)串聯(lián)的電解槽I和II，電解槽I以不銹鋼為電極極板，電解槽II以鋁板為電極板，電解處理后沉淀分離。兩相鄰極板的間距為10～20mm，電解時(shí)的電流密度為40～60mA/cm
文檔編號(hào)C02F1/461GK1830841SQ200610038948
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2006年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者孫亞兵, 馮景偉, 田園春, 李署 申請(qǐng)人:南京大學(xué)