本发明涉及污泥处理技术，具体涉及一种制革行业物化污泥资源化回用工艺。
背景技术：
制革过程中会产生大量的污水和污泥，据不完全统计，每生产1吨牛皮产生大约30至50m3的污水，以及大约150kg的污泥。制革污泥主要包括，浸水阶段原料皮中夹带的较高含盐量的污泥，脱毛浸灰阶段产生的含硫、毛、表皮的石灰污泥，使用混凝-絮凝法等物理化学方法处理鞣革、湿态加工阶段废水时产生的物化污泥，以及生物法处理制革综合废水时产生的生化污泥。
据不完全统计，每1000吨制革综合废水产生约5吨80%含水率的制革污泥。其主要成分为蛋白质、油脂混合物、并含有大量铬、钙、钠的氯化物，硫化物，硫酸盐以及少量的重金属盐等。此外，在制革污泥中，有机物含量约占整体的60%~70%，cod高达13~30g/l，溶解性cod为800~3500mg/l。因此，制革污泥如不加以处理便直接排放，将产生巨大的环保隐患，极易对环境造成严重污染，对生态带来长久性的破坏。
近年来，制革污泥处置不当造成环境污染的事件频频见于报端。此外，制革污泥因皮革厂加工工艺的不同，具有指标差异性大，内部成份复杂，性质不稳定的特点，因此，制革污泥的治理，已经成为当前国内外制革行业面临的一大共同难题。为实现我国皮革工业的二次创业，确保制革工业的可持续发展，制革环保工程是一项十分重要和紧迫的任务，而对制革污泥的合理处置势必成为制革环保工作中的重中之重。
技术实现要素：
本发明提供了一种制革行业物化污泥资源化回用工艺，主要目的是处理制革行业废水处理过程产生的污泥，使之减量化。同时在本发明的工艺操作下，通过对物化污泥中的铬、铁、铝等金属元素进行了有效提取和利用，既降低了污泥对环境的污染，又回收了污泥中的有效成份。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种制革行业物化污泥资源化回用工艺，其特征在于，包括以下步骤:
1）收集干燥后制革物化污泥，粗破碎后，高温煅烧，得到污泥灰渣；
2）将所述的污泥灰渣研磨、过筛，得到灰渣粉末，对灰渣粉末进行水洗，分别得到滤渣和水洗液，其中水洗液为高纯度铬盐溶液；
3）收集水洗后滤渣，加酸调整ph至酸性，过滤后，得到多金属盐滤液；
4）在多金属盐滤液中加碱调整ph至碱性，产生固体沉淀，过滤，收集固体，得到多金属混合沉淀物；
5）依次对多金属沉淀物进行酸溶、还原处理，得到水处理剂母液；
6）调整水处理剂母液的ph小于4，使用铝盐或铁盐调整水处理剂的铁、铝元素比例，得到复配型水处理剂。
所述的步骤1）中，物化污泥的煅烧温度为650~1200℃，煅烧时间为2~5h。
所述的步骤2）中，研磨后，采用5~50目的筛网进行筛选；水洗时，所用清水的ph在5~8之间，固液体积比为1:3~1:10之间，水洗时间为2~6h；水洗次数控制在1~4次之间。
所述的步骤3）中，所用酸为盐酸或/和硫酸，加酸溶解后，物料液的ph控制在0.5~3.5之间。
所述的步骤4）中，所用碱为氢氧化钠、氢氧化钙，其ph控制在7.5~10.0之间。
所述的步骤5）的酸溶处理，加酸后，控制ph在1~3之间，所用酸为盐酸或硫酸；所述的还原处理采用的还原剂为氯化亚铁或硫酸亚铁，还原时fe(ii)与cr(vi)的摩尔比为8:1~16:1。
所述的步骤6）制得的复配型水处理剂的ph在1~4之间，固含量高于10%，fe与al元素的摩尔比为1:1~1:5，cr(vi)的浓度低于5mg/l；使用的铝盐包括硫酸铝或氯化铝，或硫酸铝和氯化铝以任意比例混合；铁盐包括硫酸铁、氯化铁、硫酸亚铁和氯化亚铁的一种或一种以上以任意比例混合。
本发明的优势在于：可以使制革物化污泥减量化率控制在85%以上，对制革行业中物化污泥进行了有效减量化、无害化处理的同时，通过简易的操作，对污泥中铬、铝、铁等成份进行资源化利用，在最大程度上消除了制革行业含铬物化污泥对自然环境的危害，实现了矿物资源的回用。
具体实施方式
为更直观、详尽的向同领域学者介绍本发明，推广本工艺，下面将通过两则具体的案例对本发明进行说明。
实施例1
1）收集制革物化污泥，通过初步破碎后，控制物化污泥颗粒的粒径小于5mm，通过自然干燥或机械干燥等方法对污泥进行干燥处理，随后对干燥后的物化污泥颗粒进行煅烧，煅烧温度800℃，时间3h，得到灰渣；
2）对煅烧后的污泥灰渣进行充分研磨，使用20目筛网筛选灰渣，收集筛选后的粉末，按照固液质量比1:5加入ph为6~8的水进行水洗处理（实际操作时，默认水的密度为1.0g/ml，根据所需水的质量，可以水的体积代替），过滤后，分别收集滤渣和水洗液，其中水洗液为高纯度铬盐溶液，作为铬黄或铬鞣剂的原料进行出售，收集滤渣用于后续工艺；
3）在收集水洗后的滤渣中，加盐酸调整ph至2，充分搅拌后，过滤，收集滤液，得到多金属盐滤液；
4）向滤液中添加氢氧化钙调整ph至8.0~9.0，待ph稳定，且不再继续产生固体沉淀后，进行过滤，收集固体，得到多金属混合沉淀物；
5）在多金属沉淀物内加盐酸进行酸溶解，控制ph在2.0~3.0，加热至60℃，添加硫酸亚铁还原六价铬，fe(ii)与cr(vi)的摩尔比为8:1，检测六价铬低于0.5mg/l后，制得复配型水处理剂母液；
6）控制水处理剂母液的ph为3.0~4.0，使用硫酸铝调整水处理剂的铁、铝元素比例为1:3，得到复配型水处理剂。
实施例2
1）收集制革物化污泥，通过初步破碎后，通过自然干燥或机械干燥等方法对污泥进行干燥处理，随后将干燥后的物化污泥进行收集，控制温度在900℃，煅烧2.5h；
2）对煅烧后的污泥灰渣进行充分研磨，使用50目筛网筛选灰渣，收集筛选后的粉末，按照固液比1：8加入ph为7的水进行水洗处理，分别收集滤渣和水洗液；
3）收集水洗后的滤渣，加盐酸调整ph至2，充分搅拌后，过滤，收集滤液；
4）向滤液中添加氢氧化钙调整ph至8，随后进行过滤，收集多金属沉淀物；
5）在多金属沉淀物内加盐酸进行酸溶解，控制ph为3.0~4.0，加热至70℃，添加硫酸亚铁还原六价铬，fe(ii)与cr(vi)的摩尔比为8:1，检测六价铬低于0.5mg/l后，制得复配型水处理剂母液；
6）控制水处理剂母液的ph为3.0~4.0，使用硫酸铝调整水处理剂的铁、铝元素的质量比例为1:4，得到复配型水处理剂。
本发明是在前端水处理和污泥收集的工作基础上，通过对制革行业废水处理工艺的控制，得到性质相对稳定、单一的制革物化污泥，然后利用高温煅烧，分步提取，产品性质优化等方法，对废水处理过程中产生的金属含量较高的制革物化污泥，进行资源化回收再利用。通过该发明，一方面能够解决污泥的环境污染问题，保护皮革工业区周边的环境；另一方面使污泥中有回用价值的组份得到了资源化回用，从侧面降低的皮革生产过程中的生产成本。