专利名称：一种制革废水处理循环利用装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种制革废水处理，尤其是涉及一种基于纳米催化电解技术和生化 技术的制革废水处理循环利用方法。
背景技术：
据统计，我国制革行业每年向环境排放废水达10000万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，可见，制革工业不仅每年消耗大量的淡水资源，同时也排放了大量的废水，对人 类健康和整个社会的可持续发展造成了严重威胁。因此应加大制革废水的治理力度，开 展制革废水处理和中水回用无论是从节约淡水资源角度还是从环保角度而言都是十分必 要的，具有重要的现实意义和战略意义。制革工业排放的废水存在有机污染浓度高、悬浮物质多、水量大、废水成份复 杂等问题，其中含有有毒物质硫与铬。按照生产工艺过程，制革工业废水由七部分组 成高浓度氯化物的原皮洗涤水和酸浸水、含石灰与硫化钠的强碱性脱毛浸灰废水、含 三价铬的兰色铬鞣废水、含丹宁与没食子酸的茶褐色植鞣废水、含油脂及其皂化物的脱 脂废水、加脂染色废水和各工段冲洗废水。其中，以脱脂废水，脱毛浸灰废水、铬鞣废 水污染最为严重。(1)脱脂废水我国猪皮生产占制革生产的80%，在猪皮生产的脱脂废水中， 油脂含量高达10000 (mg/L)，COD&20000 (mg/L)。油脂废水占总废水4%，但油脂废水 的耗氧负荷却占到总负荷的30% 40%。(2)脱水浸灰废水脱毛浸灰废水是硫化物的污染源。废水C()D&20000 40000 (mg/L)，BOD54000 (mg/L)，硫化钠 1200 1500 (mg/L)，pH 为 12，脱毛浸灰废 水占总废水的10%，而耗氧负荷占总负荷40%。(3)铬鞣废水铬鞣废水是三价铬的污染源。铬鞣过程，铬盐的附着率 60% 70%，即有30% 40%的铬盐进入废水。铬鞣度水Cr3+3000 4000 (mg/L)， CODcrIOOOO (mg/L)，BOD52000mg/L。传统的制革废水处理技术是将各工序废水收集混合，一起纳入污水处理系统， 但由于废水中含有大量的硫化物和铬离子，极易对微生物产生抑制作用。所以目前比较 合理的是“原液单独处理、综合废水统一处理”的工艺路线，将脱脂废水、浸灰脱毛废 水、铬鞣废水分别进行处理并回收有价值的资源，然后与其它废水混合统一处理。制革厂的各路废水集中后，称为制革综合废水，制革废水中有机物含量及硫化 物、铬化物含量高，耗氧量大，其废水的污染情况十分严重，主要表现在以下几个方(1)色度皮革废水色度较大，主要由植鞣、染色、铬鞣和灰碱废液造成；(2)碱性皮革废水总体上呈碱性，综合废水pH值在8 12之间。其碱性主 要来自于脱毛等工序用的石灰、烧碱和硫化钠；
(3)硫化物制革废水中的硫化物主要来自于灰碱法脱毛废液，少部分来自于 硫化物助软的浸水废液及蛋白质的分解产物。含硫废液遇酸易产生H2S气体，含硫污泥 在厌氧条件下也会释放出H2S气体；(4)铬离子制革废水中的铬离子主要以Cr3+形态存在，含量一般在100 3000mg/L。通常是先经过中和沉淀，过滤后汇入综合废水池中；(5)有机污染物制革废水中蛋白质等有机物含量较高，又含有一定量的还原 性物质，所以BOD5和COD&很高。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综 合废水pH在8 12之间，色度、COD&、SS、BOD5浓度都很高，有毒、有害物质及盐 类的浓度也很高，制革行业综合废水水质(测试平均值)参见表1。表 权利要求
1.一种制革废水处理循环利用装置，其特征在于设有粗格栅过滤机、调节池、水 力筛、脱硫反应池、纳米催化电解机、絮凝反应池、沉淀池、气浮装置、生化池、二沉 池、二次纳米催化电解机、过滤器和压滤机；粗格栅过滤机的废水入口外接综合废水源，粗格栅过滤机的过滤废水出口接调节 池的入口，水力筛的入口接调节池的废水出口，脱硫反应池的入口接接水力筛的出口， 脱硫反应池的沉淀出口经管道和泵接压滤机，纳米催化电解机的入口接脱硫反应池的废 水出口，纳米催化电解机的出口接反应池的入口，反应池的出口接沉淀池的入口，沉淀 池的沉淀出口经管道和泵接压滤机，沉淀池的废水出口接气浮装置的入口，气浮装置的 渣出口经管道和泵接压滤机，气浮装置的废水出口经泵接生化池，生化池的出口接二沉 池的入口，二沉池的生化处理后废水出口接二次纳米催化电解机的入口，二沉池的沉淀 出口经管道和泵接压滤机，二次纳米催化电解机的废水出口接过滤器的入口，过滤器的 出水口接回用水水池，压滤机的滤液出口接生化池入口，压滤机的滤渣经传送带接污泥 池。
2.如权利要求1所述的一种制革废水处理循环利用装置，其特征在于所述气浮装置的 渣出口设在气浮装置上部，所述气浮装置的废水出口设在气浮装置下部；所述二沉池的 生化处理后废水出口设在二沉池上部的，所述二沉池的沉淀出口设在二沉池底部。
3.如权利要求1所述的一种制革废水处理循环利用装置，其特征在于所述纳米催化电 解机的阳极是为以钛为基板在其表面覆盖有晶粒为15 32nm的纳米催化涂层的惰性电 极，所述纳米催化电解机的阴极为铁阴极、铝阴极、不锈钢阴极或锌阴极。
4.制革废水处理循环利用方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的一种制革废水 处理循环利用装置，所述方法包括如下步骤1)脱硫制革综合废水进入粗格栅过滤机过滤，除去大颗粒固体物后流入调节池混合，再将 调节池的废水泵入水力筛过滤脱毛发等杂质后流入脱硫反应池，加入硫酸亚铁溶液，脱 硫，分离成硫化铁污泥和脱硫废水；2)纳米催化电解将经步骤1)脱硫处理的废水泵入纳米催化电解机电解；3)絮凝将经步骤2)纳米催化电解机电解处理后的废水流入反应池，向反应池中加入已配制 好的絮凝剂、助凝剂和气浮剂，进行絮凝反应后进入沉淀池进行分离，沉淀池下部沉淀 经管道泵入压滤机过滤分离成滤液和污泥，沉淀池部废水流入气浮装置进行气浮分离， 气浮装置上部分离的渣经管道泵入压滤机过滤分离成滤液和污泥，滤液经管道流入生化 池，气浮装置下部的废水泵入生化池中；4)生化处理将经过步骤3)絮凝的气浮装置下部的废水泵入生化池中，经过好氧或厌氧+好氧的 处理，再经二沉池沉淀分离，二沉池上部流出生化处理后废水，二沉池底部的沉淀经管 道泵入压滤机过滤分离成滤液和污泥，滤液经管道流入生化池，经过生化处理，从二沉 池沉淀分离得生化处理废水；5)二次催化电解将二沉池上部流出的生化处理废水送入二次纳米催化电解机电解；6)过滤将二次催化电解机机电解所得废水经过滤器过滤，除去固体杂质得回用水。
5.如权利要求4所述的制革废水处理循环利用方法，其特征在于在步骤1)，所述脱 硫是先测定废水中负二价硫的当量浓度，然后按1 1.1的量加入硫酸亚铁溶液，脱硫， 分离成硫化铁污泥和脱硫废水。
6.如权利要求4所述的制革废水处理循环利用方法，其特征在于在步骤2)中，所述 电解的工作电压为2 500V，两电极间的电压为2 8V，电解密度为10 300mA/cm2， 保持废水在纳米催化电解机中的停留时间为5 15min。
7.如权利要求4所述的制革废水处理循环利用方法，其特征在于在步骤3)中，所述 絮凝剂采用硫酸亚铁、硫酸铁、聚铁、硫酸铝、氯化铝、聚铝、氯化铁、聚合硫酸铁中 的一种，所述助凝剂采用石灰或聚丙酰胺，所述气浮剂采用聚丙酰胺。
8.如权利要求4所述的制革废水处理循环利用方法，其特征在于在步骤5)中，所述 电解的工作电压为2 400V，两电极间的电压为2 8V，电流密度为10 300mA/cm2， 废水在电解机内的停留时间为2 6min。
9.如权利要求4所述的制革废水处理循环利用方法，其特征在于在步骤6)中，所述 过滤器采用砂滤机、多介质过滤机或微滤膜系统。
全文摘要
一种制革废水处理循环利用装置及其方法，涉及一种制革废水处理。提供一种CODCr去除率高、化学药剂消耗少、产生污泥少、处理比较彻底、水回用率高的基于催化电解和生化技术的制革废水处理循环利用装置及其方法。装置设有粗格栅过滤机、调节池、水力筛、脱硫反应池、纳米催化电解机、絮凝反应池、沉淀池、气浮装置、生化池、二沉池、二次纳米催化电解机、过滤器和压滤机。具体步骤包括脱硫、纳米催化电解、絮凝、生化处理、二次催化电解、过滤。
文档编号C02F1/461GK102010107SQ20101060570
公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者张世文, 方宏达, 潘美平, 王峰, 纪锡和 申请人:波鹰(厦门)科技有限公司