專利名稱：基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制革廢水處理，尤其是涉及一種基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù) 的制革廢水處理回用方法。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計，我國制革行業(yè)每年向環(huán)境排放廢水達(dá)10000萬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)，可見，制革工業(yè)不僅每年消耗大量的淡水資源，同時也排放了大量的廢水，對人類健康 和整個社會的可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重威脅。因此應(yīng)加大制革廢水的治理力度，開展制革廢 水處理和中水回用無論是從節(jié)約淡水資源角度還是從環(huán)保角度而言都是十分必要的，具有 重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。制革工業(yè)排放的廢水存在有機(jī)污染濃度高、懸浮物質(zhì)多、水量大、廢水成份復(fù)雜等 問題，其中含有有毒物質(zhì)硫與鉻。按照生產(chǎn)工藝過程，制革工業(yè)廢水由七部分組成高濃度 氯化物的原皮洗滌水和酸浸水、含石灰與硫化鈉的強(qiáng)堿性脫毛浸灰廢水、含三價鉻的蘭色 鉻鞣廢水、含丹寧與沒食子酸的茶褐色植鞣廢水、含油脂及其皂化物的脫脂廢水、加脂染色 廢水和各工段沖洗廢水。其中，以脫脂廢水，脫毛浸灰廢水、鉻鞣廢水污染最為嚴(yán)重。(1)脫脂廢水我國豬皮生產(chǎn)占制革生產(chǎn)的80%，在豬皮生產(chǎn)的脫脂廢水中，油脂 含量高達(dá)10000 (mg/L)，C0DCr20000 (mg/L)。油脂廢水占總廢水4%，但油脂廢水的耗氧負(fù) 荷卻占到總負(fù)荷的30 % 40 %。(2)脫水浸灰廢水脫毛浸灰廢水是硫化物的污染源。廢水C0DCr20000 40000 (mg/L)，B0D54000 (mg/L)，硫化鈉 1200 1500 (mg/L)，pH 為 12，脫毛浸灰廢水占總廢 水的10%，而耗氧負(fù)荷占總負(fù)荷40%。(3)鉻鞣廢水鉻鞣廢水是三價鉻的污染源。鉻鞣過程，鉻鹽的附著率60% 70 %，即有 30 % 40 % 的鉻鹽進(jìn)入廢水。鉻鞣度水 Cr3+3000-4000 (mg/L)，CODCr 10000 (mg/ L)，B0D52000mg/L。傳統(tǒng)的制革廢水處理技術(shù)是將各工序廢水收集混合，一起納入污水處理系統(tǒng)，但 由于廢水中含有大量的硫化物和鉻離子，極易對微生物產(chǎn)生抑制作用。所以目前比較合理 的是“原液單獨(dú)處理、綜合廢水統(tǒng)一處理”的工藝路線[8]，將脫脂廢水、浸灰脫毛廢水、鉻鞣 廢水分別進(jìn)行處理并回收有價值的資源，然后與其它廢水混合統(tǒng)一處理。制革廠的各路廢水集中后，稱為制革綜合廢水制革廢水中有機(jī)物含量及硫化物、 鉻化物含量高，耗氧量大，其廢水的污染情況十分嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在以下幾個方面(1)色度皮革廢水色度較大，主要由植鞣、染色、鉻鞣和灰堿廢液造成；(2)堿性皮革廢水總體上呈堿性，綜合廢水pH值在8 12之間。其堿性主要來 自于脫毛等工序用的石灰、燒堿和硫化鈉；(3)硫化物制革廢水中的硫化物主要來自于灰堿法脫毛廢液，少部分來自于硫 化物助軟的浸水廢液及蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物。含硫廢液遇酸易產(chǎn)生H2S氣體，含硫污泥在厭氧條件下也會釋放出H2S氣體；(4)鉻離子制革廢水中的鉻離子主要以Cr3+形態(tài)存在，含量一般在100mg/L 3000mg/L。通常是先經(jīng)過中和沉淀，過濾后匯入綜合廢水池中；(5)有機(jī)污染物制革廢水中蛋白質(zhì)等有機(jī)物含量較高，又含有一定量的還原性 物質(zhì)，所以B0D5和CODCr很高。制革過程中各個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綜合 廢水pH在8 12之間，色度、CODCr、SS、B0D5濃度都很高，有毒、有害物質(zhì)及鹽類的濃度也 很高，制革行業(yè)綜合廢水水質(zhì)(測試平均值)參見表1。表 權(quán)利要求
基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用裝置，其特征在于設(shè)有粗格柵過濾機(jī)、調(diào)節(jié)池、水力篩、納米催化電解機(jī)、反應(yīng)池、沉淀池、氣浮裝置、生化池、二沉池、二次納米催化電解機(jī)、過濾器和膜系統(tǒng)。粗格柵過濾機(jī)的廢水入口外接綜合廢水源，粗格柵過濾機(jī)的過濾廢水出口接調(diào)節(jié)池的入口，水力篩的入口接調(diào)節(jié)池的廢水出口，納米催化電解機(jī)的入口接水力篩的出口，納米催化電解機(jī)的出口接反應(yīng)池的入口，反應(yīng)池的出口接沉淀池的入口，沉淀池的沉淀出口經(jīng)管道泵入壓濾機(jī)過濾分離成濾液和污泥，沉淀池的廢水出口接氣浮裝置的入口，氣浮裝置上部的渣出口經(jīng)管道泵入壓濾機(jī)過濾分離成濾液和污泥，過濾機(jī)的濾液出口經(jīng)管道流入生化池中，氣浮裝置下部的廢水出口經(jīng)泵接生化池，生化池的出口接二沉池的入口，二沉池上部的生化處理后廢水出口接二次納米催化電解機(jī)的入口，二沉池底部的沉淀出口經(jīng)管道泵入壓濾機(jī)過濾分離成濾液和污泥，濾液經(jīng)管道流入二沉池中，二次納米催化電解機(jī)的廢水出口接過濾器的入口，過濾器的過濾所得廢水出口接膜系統(tǒng)入口，膜系統(tǒng)設(shè)有透析液出口和濃縮液排放口。
2.基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用方法，其特征在于采用如權(quán)利 要求1所述的基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用裝置，所述方法包括如 下步驟1)納米催化電解制革綜合廢水進(jìn)入粗格柵過濾機(jī)過濾，除去大顆粒固體物后流入調(diào)節(jié)池混合，再將調(diào) 節(jié)池的廢水泵入水力篩過濾脫毛發(fā)等雜質(zhì)后流入納米催化電解機(jī)電解；2)絮凝經(jīng)過步驟1)納米催化電解機(jī)電解處理后的廢水流入反應(yīng)池，向反應(yīng)池中加入已配制 好的絮凝劑、助凝劑和氣浮劑，進(jìn)行絮凝反應(yīng)后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行分離，沉淀池下部沉淀經(jīng)管 道泵入壓濾機(jī)過濾分離成濾液和污泥，沉淀池部廢水流入氣浮裝置進(jìn)行氣浮分離，氣浮裝 置上部分離的渣經(jīng)管道泵入壓濾機(jī)過濾分離成濾液和污泥，濾液經(jīng)管道流入生化池中，氣 浮裝置下部的廢水泵入生化池中；3)生化處理將經(jīng)過步驟2)絮凝的氣浮裝置下部的廢水泵入生化池中，經(jīng)過好氧或厭氧+好氧的處 理，再經(jīng)二沉池沉淀分離，二沉池上部流出生化處理后廢水，二沉池底部的沉淀經(jīng)管道泵入 壓濾機(jī)過濾分離成濾液和污泥，濾液經(jīng)管道流入二沉池中，經(jīng)過生化處理，從二沉池沉淀分 離得生化處理廢水；4)二次催化電解將二沉池上部流出的生化處理廢水送入二次納米催化電解機(jī)電解；5)過濾將二次催化電解機(jī)機(jī)電解所得廢水經(jīng)過濾器過濾，除去固體雜質(zhì)；6)膜過濾將過濾器過濾所得廢水經(jīng)過膜系統(tǒng)過濾，得透析液和濃縮液，透析液回用，濃縮液排放。
3.如權(quán)利要求2所述的基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用方法， 其特征在于在步驟1)中，所述納米催化電解機(jī)的電解工作電壓為2 500V，兩極間的電壓 為2 8V，電解密度為10 300mA/cm2，保持廢水在納米催化電解機(jī)中的停留時間為5 15min，廢水的電解的用電量控制為0. 8 1. 2度/m3。
4.如權(quán)利要求2所述的基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用方法，其 特征在于在步驟4)中，所述電解的工作電壓為2 400V，兩極間的電壓為2 8V，電流密 度為10 300mA/cm2，廢水在電解機(jī)內(nèi)的停留時間為2 6min，電解程度為0. 8 1. 0度/3m ο
5.如權(quán)利要求4所述的基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用方法，其 特征在于所述電解的工作電壓為13 200V，兩極間的電壓為3 5V，電流密度為150 230mA/cm2，廢水在電解機(jī)內(nèi)的停留時間為3 4min。
6.如權(quán)利要求2所述的基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用方法，其 特征在于在步驟5)中，所述過濾器采用砂濾器、多介質(zhì)過濾器或微濾膜系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求2所述的基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用方法，其 特征在于在步驟6)中，所述膜系統(tǒng)為納濾膜系統(tǒng)或反滲透膜系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求7所述的基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用方法，其 特征在于所述納濾膜系統(tǒng)中的膜組件為卷式膜組件，納濾膜的膜材料為有機(jī)膜中醋酸纖維 膜或復(fù)合納濾膜，其截留分子量為200 500MWC0，進(jìn)壓為6. 0 45. Obar,出壓為4. 5 43. 5bar。
9.如權(quán)利要求7所述的基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用方法，其 特征在于所述反滲透膜系統(tǒng)的膜組件為卷式膜組件，膜材料為有機(jī)膜中醋酸纖維膜或復(fù)合 膜，其截留分子量為50 200MWC0，進(jìn)壓為6. 0 45. Obar,出壓為4. 5 35bar。
全文摘要
基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用方法，涉及一種制革廢水處理。提供一種COD去除率高、化學(xué)藥劑消耗少、產(chǎn)生污泥少、處理比較徹底、水回用率高的基于納米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用方法及其裝置?；诩{米催化電解技術(shù)和膜技術(shù)的制革廢水處理回用裝置設(shè)有粗格柵過濾機(jī)、調(diào)節(jié)池、水力篩、納米催化電解機(jī)、反應(yīng)池、沉淀池、氣浮裝置、生化池、二沉池、二次納米催化電解機(jī)、過濾器和膜系統(tǒng)。具體方法納米催化電解；絮凝；生化處理；二次催化電解；過濾；膜過濾。
文檔編號C02F9/14GK101979344SQ201010522958
公開日2011年2月23日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者張世文, 方宏達(dá), 潘美平, 王峰, 紀(jì)錫和 申請人:波鷹(廈門)科技有限公司