皮革生产废水处理工艺和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于皮革生产技术领域，皮革生产废水处理工艺和系统。
【背景技术】
[0002]制革加工是以动物皮为原料，经过化学处理和机械加工而完成。在这一过程中，有大量的蛋白质和脂肪会转移到废水、废渣中而且在加工过程中采用的大量化工原料，如酸、碱、盐、硫化钠、石灰、铬靴剂、加脂剂、染料等，这些也会有相当一部分是进入到废水中的。制革废水主要来自于靴前准备工段包括浸水去肉、脱毛浸灰、脱灰软化、脱脂等工序、靴制工段包括水洗、浸酸、蹂制工序、靴后整饰工段包括复蹂、中和、挤水、染色、加脂等工序。这些加工过程产生的废液多是间歇排出的，其排出的废水是制革工业最主要的污染源。由于制革废水中有机物、硫及铬含量很高，且污泥量大。
[0003]皮革废水中蛋白质等有机物的含量特别尚，而且废水中含有一定量的还原性物质，所以COD值和BOD值都很高，若不经处理直接排放会促进水体细菌大量繁殖，引起水源污染，同时，这些有机物排入水体后要大量消耗水体中的溶解氧，而当水中溶解氧低于4mg/L时，将会导致鱼类等水生生物呼吸困难甚至死亡，从而严重影响到水体生态平衡。
[0004]如何高效低成本地处理皮革生产废水，一直是皮革生产领域面临的重要难题。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术的缺点，通过多年的研究和实验，得到一种新的皮革生产的废水处理工艺和系统。本发明采用MUCT生物膜相工艺，即在反应池中添加生物膜反应器。本发明采用的脱氮除磷工艺为MUCT，采用的生物膜反应器为生物膜固定床反应器，固定床反应器中添加的填料为纤维束填料。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]—种皮革生产的废水处理工艺，其包括如下步骤:
[0008](I)构建 MUCT 装置:
[0009]MUCT由5个功能区组成:水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组填料固定床，池子底部放置暴气设备；
[0010]将原有的二沉池省略，将好氧池出水口设置过滤膜，将污泥截留在好氧池中，污水经处理后不需经过二沉池直接流出，节省二沉池的基建费用。将初沉池改为水解酸化池，由于生活污水中有机碳源底，经过酸水解后将微生物难利用的有机大分子水解为小分子，增加废水中微生物可利用碳源；
[0011]在水解酸化池中接种短乳杆菌(Lactobacillus breris)、脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacilus Wistzkey)，pH = 4.2 ?5.2,温度:22°C?24°C，污泥停留时间为 8d，短乳杆菌和脂环酸芽孢杆菌为嗜酸菌，均能够在酸性条件下生存，且能降解大分子有机物；
[0012]预缺氧池、缺氧池接种腊状芽孢杆菌(Bacillus Cereus)、香鱼假单胞菌(Pseudomona plecoylossicida)，温度 33°C?38°C，pH = 6.4 ?7.9，污泥停留时间为 8d，腊状芽孢杆菌和香鱼假单胞菌均为兼性厌氧菌，能够进行反硝化作用，为污水进行脱氮；
[0013]厌氧池接种乙醇嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacter ethanlicus)温度35°C?40°C, pH = 6.0?7.0，为严格厌氧菌，污泥停留时间为8d，可在严格厌氧的条件下降解有机物，将废水经进行脱氮除磷；
[0014]好氧池接种产脘丝酵母(Candida utilis)、固氮红细菌(Rhodobacterazotoformans)、枯草芽抱杆菌枯草亚种(Bacillus subtilis subsp.subtilis),温度:26°C?29°C，pH = 7.5?8.9，污泥停留时间为8d，降解有机物能力强，降低废水的C0D，提高出水质量；
[0015]所述每组悬挂式固定床设置四束复合纤维丝生物膜载体；
[0016]所述复合纤维丝生物膜载体分为:
[0017]外夹层:活性炭纤维和丙纶混合的网布，在网布上编织玻璃纤维丝环状圈；
[0018]内芯:混合纤维丝辫带，麻丝与聚酯纤维丝编织成辫带；
[0019]由于进水在工艺前段停留时间过长，增加缺氧池与厌氧池对有机碳源的过度消耗，造成好氧池碳源不足，因此在混合纤维丝中添加麻丝，为好氧池增加碳源。在外层毛圈的原料上，将玻璃纤维丝编制环状圈，增加材料的韧性，增加环状圈对水中气泡的切割力度。在外层网布中添加活性炭纤维，利用活性炭纤维增加外层网微生物的附着。
[0020]所述复合纤维丝生物膜载体规格为:
[0021](I)复合填料束尺寸:Φ 20 X 144cm。根据反应池深度设计填料尺寸，一般池深4m，复合填料设置为144cm，放置于反应池中部，因此要小于池水深度。
[0022](2)环状圈长度:6cm，即向外扩展3cm。环状圈直径为3cm可以有力的切割水中气泡。
[0023](3)外层网尺寸:Φ4Χ 144cm，保持一定外层网厚度，为好氧菌提供生存场所，提高填料的透气效果。
[0024](4)内部复合纤维束辫料尺寸:Φ 16 X 134cm，复合纤维束辫料直径设置为16cm，为厌氧菌及兼性厌氧菌提供缺氧、厌氧场所生存。
[0025](5)外层网布网孔大小:1.5mm,网布孔径设置为1.5_，增加环状圈分布密度，加强切割气泡效果，同时能够吸附气泡，环状圈也是微生物的附着场所，因此可以增加生物膜中的生物量。
[0026](2)皮革生产废水处理:
[0027]皮革生产废水的原水依次进入水解酸化池停留1.7?2.6小时，预缺氧池停留45?50min、厌氧池停留35?45min、缺氧池停留23?34min、好氧池停留47?53min ;缺氧池和厌氧池内的搅拌装置一直处于搅拌状态；
[0028](3)皮革生产废水排放；
[0029]处理后的皮革生产废水经排放口排出。
[0030]采用上述的皮革生产废水处理工艺制备的皮革生产废水处理系统，其水解酸化池接通皮革生产废水装置的排水口。
[0031]微生物的种类和反应器内水力停留时间对于厌氧COD的去除降解具有很明显的影响。较高的流速可以增加反应器内的扰动，从而使污泥与废水中的有机物的接触更为充分，有利于提高去除率。但高流速的出水流经常携带厌氧膜，减少了反应器内生物膜量。较低的流速可以增加污水与生物膜的接触时间，使微生物能够充分地吸收、降解污水中的营养物质，提高处理效率；但是过低的流速也会导致部分微生物无法得到充足的营养物，若长期得不到充足营养，必将引起微生物内源呼吸从而生物膜脱落。因此，为了获得较好的处理效果，选取适当水力停留时间是至关重要的。本发明从装置，到微生物，到处理时的工艺进行了全面的优化，从而得到一种处理废水非常优异的工艺，其可以有效去除水中氮磷元素，并非常显著的降低COD。
[0032]本发明的有益之处在于:
[0033]1、皮革生产废水中含有很高的氮磷元素，本发明的工艺和系统适合于皮革生产废水，可有效去除皮革生产废水中氮磷元素，并且显著降低C0D。
[0034]2、本发明的工艺操作简单，可以大范围实施。
【附图说明】
[0035]图1为本发明的工艺图。MUCT由5个功能区组成:水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组填料固定床，池子底部放置暴气设备。
【具体实施方式】
[0036]污水生物脱氮除磷是指在人工构筑的反应池里，利用高密度、高活性的微生物种群吸收转化含氮磷元素的化合物，通过微生物同化作用转化为细胞组成或通过异化作用转化为小分子物质，经净化处理后，污水中含氮磷污染物的浓度达到排放标准。由于纳污水体自净能力有限，长期纳污的累积效应会使天然湖库的污染负荷逐渐增加。水体中的氮经生物转化会变成氮气，从污水中彻底去除掉。水体中的磷经化学作用和生物化学作用从溶解态转化成沉淀，累积在底泥中，当条件改变时，沉积的磷又会溶解，再次释放到水体中。
[0037]污水生物脱氮除磷工艺，通常是通过调节水力条件、基质成分、溶解氧、电导率等条件，让确化细菌、反硝化细菌、聚磷细菌等在工艺的不同反应段增殖并成为优势种群，参与污水中氮磷的去除和转化，一般都包括厌氧、好氧和污泥处理等操作环节。
[0038]UCT工艺与传统的A2/0工艺的区别在于:二沉池泥水混合液没有回流到厌氧池，而是回流到缺氧池，这样，能有效防止回流液中的硝态氮进入厌氧区抑制聚磷菌(PAO)生长和释磷，UCT工艺比传统A2/0工艺除磷效率高，但无法避免进水中的硝态氮对PAO的影响。同时，厌氧池因没有污泥回流，污泥浓度和污泥沉降性能会受到影响。UCT工艺与传统的A2/0工艺的区别在于:二沉池泥水混合液没有回流到厌氧池，而是回流到缺氧池，这样，能有效防止回流液中的硝态氮进入厌氧区抑制聚磷菌(PAO)生长和释磷，UCT工艺比传统A2/0工艺除磷效率高，但无法避免进水中的硝态氮对PAO的影响。同时，厌氧池因没有污泥回流，污泥浓度和污泥沉降性能会受到影响。
[0039]改良UCT脱氮除磷工艺是在UCT工艺基础上，将缺氧池分割成两个控制单元，增设了从缺氧池一到厌氧池的回流，保证了厌氧池的污泥浓度和水力停留时间。此时，系统包括好氧池末端至缺氧池二、缺氧池一至厌氧池的两个内回流，大大减少了进入厌氧池的确态氮。膜生物反应器(是膜分离技术与生物技术结合的新型污水处理技术，利用中空纤维膜或平板膜物理隔离净化水和活性污泥，省掉二沉池，提高了活性污泥浓度，实现了水力停留时间和污泥停留时间的彻底分离，难降解的大分子物质可