制革廢水組合處理技術(shù)

某制革公司以生產(chǎn)牛皮為主，制革廢水有機污染物、氨氮濃度和懸浮物較高，并具有一定的色度和毒性，屬于難處理廢水。經(jīng)過(guò)技術(shù)論證和實(shí)踐經(jīng)驗，對該項目廢水處理進(jìn)行工程設計與調試，采用氣浮—氧化溝—人工濕地工藝進(jìn)行處理，使其達到了《污水綜合排放標準》(GB8978-1996) 中的一級排放標準。

1 廢水特點(diǎn)及廢水水量、水質(zhì)

該公司制革過(guò)程分為準備工段、鞣制工段和整飾工段三部分，廢水主要由脫脂廢水、浸灰脫毛廢水、鉻鞣廢水、加脂染色廢水和洗滌廢水等組成，所產(chǎn)生的量為5000 m3 /d。制革廢水是一種有機污染濃度、懸浮物濃度和氨氮濃度高的廢水，還含有大量難以降解的物質(zhì)(如木質(zhì)素、丹寧) 和特有的對污水處理不理的無(wú)機化合物(如硫化物、鉻和酸堿等) ，水質(zhì)水量波動(dòng)大，微生物的正常代謝常常受到抑制，處理難度較大［1］。

設計出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)的一級排放標準，設計進(jìn)出水質(zhì)指標見(jiàn)表1。

表1 廢水原水水質(zhì)及排放要求

2 處理工藝流程

該公司在老廠(chǎng)區實(shí)施了一套廢水治理工程，工程設計水量1500 m3 /d，出水執行《污水綜合排放標準》(GB8978-1996) 的一級排放標準，由于用地和投資受到限制，綜合廢水處理工藝采用了氣浮—氧化溝—二沉，實(shí)際進(jìn)水CODCr為3000～5500 mg /L，出水CODCr為80～113 mg /L; 進(jìn)水NH3-N 為80～200 mg /L，出水10～80 mg /L。該工藝存在CODCr出水不穩定和氨氮處理效果不理想的問(wèn)題，當水質(zhì)變化大時(shí)氨氮超標現象很?chē)乐�，COD 也會(huì )微超。若進(jìn)水濃度進(jìn)一步提高，出水要穩定達標的可能性很小。該公司在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程，一方面在脫灰、軟化過(guò)程要添加無(wú)機銨鹽，另一方面在原料皮(牛皮) 加工過(guò)程中，大量的皮膠原蛋白被分解成氨氮進(jìn)入水中進(jìn)入廢水中［2］，因此該廢水中的NH3-N 含量較高，進(jìn)水NH3-N 平均約130 mg /L，出水要求小于15 mg /L，去除率需達到88．5%。NH3-N 濃度高往往會(huì )影響廢水處理效果及穩定性，并且要達到如此高的去除效果還相當困難，且投資成本很高。因此本工程對脫氮工藝提出了很高的要求。本工程在對老廠(chǎng)區的廢水運行實(shí)踐的調查及廢水試驗的基礎上，以分類(lèi)處理和集中處理相結合為處理原則，工藝流程具體見(jiàn)圖1。

含鉻廢水單獨采用堿性(NaOH) 水解沉淀法處理，鉻液pH控制在8．5～10．0 范圍內; 含硫廢水經(jīng)過(guò)投加FeSO4混凝，S2-與Fe2+結合生成的FeS 通過(guò)沉淀池固液分離，從而降低鉻和S2-對生化處理的毒害影響。綜合廢水采用絮凝氣浮—氧化溝(含選擇池) —二沉池—人工濕地的組合工藝。從運行現狀來(lái)看，綜合廢水加強預處理措施(格柵沉淀、調節和氣浮) ，均勻水質(zhì)水量和去除毛、渣等懸浮物，削減部分污染負荷，為后續生物處理創(chuàng )造良好條件行; 采用氧化溝(含選擇池) 和人工濕地等多種生化工藝聯(lián)合處理，對降低廢水中生化抑制物質(zhì)的毒性起到了良好的效果，保證了廢水的達標排放［3-4］。實(shí)踐證明，該組合工藝對本項目是有效的、適宜的。

圖1 工藝流程示意圖

3 主要構筑物與設備

(1) 格柵井: 采用回轉式固液分離機兩臺HF-400 型(N =0．75 kW) ，一用一備，高峰時(shí)兩臺同時(shí)運轉。去除廢水中的毛、廢皮邊、皮屑。

(2) 調節沉淀池: 1 座(2 格) ，鋼筋混凝土結構，調節池與沉淀池合建，既去除廢水懸浮物，又對廢水進(jìn)行水質(zhì)水量的調節，使得整個(gè)系統能夠以平均流量運行。尺寸為35．0 m× 12．0 m× 4．5 m，水力停留時(shí)間10 h。設污水提升泵4 臺85 WQ85-6 －4(Q = 85 m3 /h，H = 6 m，N = 4．0 kW) ，3用1 備。

(3) 混凝池: 為CAF 系統的預處理。鋼筋混凝土結構，1座2格，每格設攪拌器一臺，加藥系統一套。水力停留時(shí)間0．5 h，尺寸為8．0 m× 8．0 m× 2．5 m。

(4) CAF(渦凹) 氣浮系統: 2 套，每套Q = 150 m3 /h，尺寸11．50 × 2．50 × 1．85 m，停留時(shí)間為15 min，N = 6．6 kW。CAF 具有分離時(shí)間短、去除效率高等特點(diǎn)。

(5) 選擇池: 4 座，單座有效容積95 m3，水力停留時(shí)間1．5 h，設2 臺水下攪拌器QJB-1．5，N = 1．5 kW。

(6) 氧化溝: 4 座，單座容積1500 m3，水力停留時(shí)間21 h，污泥齡20 d，污泥負荷0．050 kg BOD5 /kgmLSS·d，污泥濃度4000mg /L，污泥回流比100%。設8 臺轉盤(pán)曝氣機(兩溝式) ，N = 22kW; 8 臺轉盤(pán)曝氣機(單溝式) ，N = 15 kW。

(7) 二沉池: 4 座，鋼筋混凝土結構，輻流式，池徑8．0 m，表面負荷0．70 m3 /(m2·h) ，設4 臺中心傳動(dòng)垂架式刮泥機SZG －8(N = 0．75 kW) 。

(8) 人工濕地: 總面積80 畝，共三級，主要設計參數: 一級人工濕地的BOD5負荷250 kg /公頃·天，塘深2 m，停留時(shí)間1．0 d，存活生物有水葫蘆、浮游蟲(chóng)類(lèi)、魚(yú)類(lèi)等; 二級人工濕地BOD5負荷120 kg /公頃·天，塘深1 m，存活生物有魚(yú)類(lèi)等; 三級人工濕地BOD5負荷100 kg /公頃·天，塘深0．5 m，存活生物有蘆葦和其他水生生物等。

4 工程調試及運行效果

本工程已穩定運行2 年多時(shí)間，各項進(jìn)水指標變化幅度較大，但均能達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996) 的一級排放標準，達到了預期的設計目的，順利通過(guò)了環(huán)保驗收。出水運行的監測結果見(jiàn)表2。

表2 廢水處理監測結果表(單位:mg /L)

5 技術(shù)經(jīng)濟分析

本工程按日處理量5000 m3設計，綜合廢水直接運行費用1．66 元/m3 ，其中電費1．12 元/m3 ，藥劑費0．38 元/m3 ，人工費0．16 元/m3。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

6 結論

(1) 采用氣浮一氧化溝－人工濕地組合工藝處理制革廢水，經(jīng)過(guò)2 年多的運行實(shí)踐證明，該工藝成熟可靠，耐沖擊負荷性能好，處理效果顯著(zhù)，能確保出水達標排放。CODCr去除率≥97．5%，NH3-N 去除率≥90%，出水水質(zhì)優(yōu)于設計要求，達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996) 的一級排放標準。

(2) 生化處理前采取物化處理措施，有效保證了生化進(jìn)水水質(zhì)的穩定性，加上含鉻廢水和含硫廢水的單獨預處理，對整個(gè)系統的穩定達標運行創(chuàng )造有利條件。
(3) 生化前設氣浮，使皮革廢水中較難生物降解、易氣泡的表面活性物質(zhì)得到較為徹底的去除，為生化的高效、少泡沫運行創(chuàng )造了有利的條件。

(4) 選擇池的設置對難降解有機物能起到良好的水解作用，改善污泥的沉降性能，防止污泥膨脹。氧化溝適用于制革廢水的治理，具有污泥負荷低、抗沖擊負荷能力強、可實(shí)現一定程度的脫氮、運行管理方便等優(yōu)點(diǎn)，CODCr去除率可達90% 以上、NH3-N 去除率可達50%以上。

(5) 深度處理采用三級人工濕地系統，可確保廢水處理后各項指標穩定達到排放標準。運行結果表明，人工濕地CODCr的去除率達50% 以上，NH3-N 去除率達50% 以上，具有運行費用低、易維護、出水效果穩定且耐沖擊等優(yōu)點(diǎn)。