雙聯SBR處理工業污水制革廢水

  摘要： 制革廢水是一種高濃度，成分復雜、較難處理的，嚴重污染水源生態環境工業廢水。有多種生化處理方法及工藝應用于制革廢水的處理，SBR法有其自身的優點，應用SBR法處理制革廢水，取得不錯的效果，而其費用大大降低。

 
    關鍵詞： 制革廢水 生化處理 活性污泥法 SBR法

    制革工業廢水是一種對水源生態環境嚴重污染的廢水。它的生化需氧量高，懸浮物多，帶有色澤及臭味，并含有硫化物、鉻、植物鞣劑及酚類合成鞣劑等有害物質，是一種較難治理的工業廢水。我國制革工廠目前有500多家（不包括鄉鎮企業），以生產豬、羊、牛皮產品為主。豬皮生產占80％，每年生產豬皮6000-8000（萬張），牛皮800-900（萬張），羊皮2000-3000（萬張）。制革行業每年排放廢水7000萬噸，約占工業廢水總排放量的0.3％。據調查統計，目前只有30％的制革企業不同程度的簡單處理了廢水，其余的70％產生的廢水未經任何處理，自然排放。對環境造成嚴重污染，對生態帶來破壞。    制革工藝主要包括腌制、浸灰（回軟、脫脂、脫毛）、鞣制、以及后整理工序。大多數的廢物和污染物是在濕加工過程（浸灰、鞣制）產生。我國大多數制革廠采用石灰脫毛和鉻鞣技術，少數制革廠采用酶脫毛和鉻鞣技術。

    制革廢水的處理方法，可歸納為物理方法、化學方法和生物處理方法。文獻中介紹的生化處理方法適用于大中型制革廠的廢水治理。本文比較了幾種常用的生化法在處理制革廢水中的應用，建議采用SBR法作為處理制革廢水的工藝，具有其實用性和性。

    一、制革工業廢水的產生及特點

    制革工業排放的廢水特點是有機污染濃度高，懸浮物質多，水量大，廢水成份復雜，其中含有有毒物質硫與鉻。按照生產工藝過程制革工業廢水由七部分組成：高濃度氯化物的原皮洗滌水和酸浸水、含石灰，硫化鈉的強堿性脫毛浸灰廢水、含三價鉻的蘭色鉻鞣廢水、含丹寧和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、各工段沖洗廢水。其中，以脫脂廢水，脫毛浸灰廢水、鉻鞣廢水污染為嚴重。

    1．脫脂廢水：我國豬皮生產占制革生產的80％，在豬皮生產的脫脂廢水中，油脂含量高達10000（mg／L），CODcr20000（mg／L）。油脂廢水占總廢水4％，但油脂廢水的耗氧負荷卻占到總負荷的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CODcr20000-40000（mg/L），BOD₅4000（mg/L），硫化鈉1200-1500（mg/L），pH為12，脫毛浸灰廢水占總廢水的10％，而耗氧負荷占總負荷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％的鉻鹽進入廢水。鉻鞣度水Cr^3＋3000-4000（mg/L），CODcr10000（mg/L），BOD₅2000mg/l。

    制革廠的各路廢水集中后，稱為制革綜合廢水。綜合廢水也是高濃度的有機廢水，水質一般為pH＝8-10，SS2000-3000（mg/L），BOD₅500-2000（mg/L），Cr³⁺60-100（mg/L）。S^2-100-200（mg/L），C1^-200（mg/L）。　

    二、幾種常用制革工業廢水生化處理方式及特點

    制革廢水經過適當預處理廢水中的硫化物、鉻等對生化有抑制物質均可以降至要求以內，BOD／COD值約在0.35~0.40左右，生物降解性較好。因此生物處理技術廣泛用于制革廢水處理。

    1．傳統活性污泥法：活性污泥法創建于1917年，是利用河川自凈原理的人工強化處理工藝，已成為有機性污水生物處理的主體。在制革廢水的處理中，活性污泥法的應用是相當普遍的，如西德的Wam制革污水處理廠、Lonis Sonwe-izer皮革廠，日本“室”皮革株式會社，國內北京東風制革廠、常州皮革廠、哈爾濱制革廠等采用活性污泥法，該法對生化需氧量去除率在90％以上，化學需氧量在60％-80％之間。色度在50％-90％之間，硫化物在85％-98％之間。傳統活性物泥法處理效率高，適用于處理要求高二水質相對穩定的污水，但它要求進水濃度尤其是有抑制物濃度不能高，而制革廢水中的硫化物及鉻在超過一定濃度時對生化有抑制，同時它不適應沖擊負荷，需要高的動力和基建費用。^[7]

    2．氧化溝：氧化溝法是活性污泥法的一種變種。氧化溝處理制革廢水，處理效果穩定，操作管理簡單，運行成本較低，日益受到人們的重視, 氧化溝有多種池型：CARROUSEL型、Orbel型、雙溝型、三溝型。江蘇南京制革廠、浙江海寧制革廠、湖北十堰制革廠等均采用氧化溝技術，該法對有機物去除率BOD₅在95％以上，COD_cr在95％，硫化物在99％-100％，懸浮固體75％左右，石油類99％以上。^[7]

    3．接觸氧化：接觸氧化法是介于活性污泥法與生物膜法之間的生物處理方法。接觸氧化法具有較強的耐沖擊負荷能力，污泥生成量少，無污泥膨脹，易維護管理，如設計不當，容易產生堵塞。廣東江門制革廠，揚州制革廠，采用此法。該法對有機物去除率BOD₅在95％左右，COD在92％左右。硫化物在98％左右。^[7]

    4．雙層生物濾池：雙層生物濾池是新開發的一種生物處理技術，它省去生物處理過程中*的二次沉淀池。該法結構簡單，高負荷運行。江蘇吳江制革廠采用此法。該法對各種污染物的去除率：懸浮固體95％，生化需氧量98％，化學需氧量90％，三價鉻96％以上，硫化物96％。^[7]

    四、SBR法在制革污水處理中的應用

    SBR法全稱為間隙式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process），是在單一的反應器中，按時間順序進行進水、反應（曝氣）、沉淀、出水、待機（閑置）等基本操作，從污水流入開始到待機時間結束為一個周期，這種周期周而復始，從而達到污水處理的目的。

    1、SBR生化處理法特點^[4]

    1）構筑物少，可省去初沉池；無二沉池和污泥回流系統。與其它生化處理法相比，基建和運行費用低，維護管理方便；

    2）SBR的進水工序均化了污水逐時變化的水質、水量，一般不需設置調節池；

    3）SBR工藝在時間上是理想的推流過程，在空間上是*混合式，因此耐沖擊負荷；

    4）污泥的SVI值較低，一般不會發生污泥膨脹；

    5）運行方式靈活，可同時實現對氮磷的去除；

    6）SBR工藝的沉淀過程是在靜止的狀態下進行，處理水質優于連續式活性污泥法；

    7）運行操作、參數控制易實施自動化管理。

    2．SBR法應用于制革廢水處理的工程實踐

    江山制革廠是專業生產豬皮革的企業，2000年生產豬皮近300萬張，是江山市重點骨干企業。企業于2000年4月委托我院對原有污水處理設施進行重新設計、改造和調試工作。經多方調查研究，總結制革污水處理的成功經驗，利用企業已有污水處理設施，對系統進行重新設計，設計處理能力3000m³/d，處理進水COD_Cr為2600mg/L，生化處理系統主體采用SBR法，。于2001年8月由衢州市長期主持通過驗收。

    1）處理系統流程

    前工段制革廢水先經機械格柵除去碎皮毛、皮屑等雜物后，與后工段染色廢水混合后，進入初沉池，除去大量的麩糠等懸浮物后自流入預曝調節池進行水質水量調節，并脫除一部分的硫化物。然后經一級加藥氣浮裝置除去大部分懸浮物、總鉻后進入SBR池進行好氧生化處理，通過好氧細菌的新陳代謝作用除去大部分有機污染物后，出水經潷水器達標排放。

    2）SBR反應池工藝參數

    SBR反應池平面尺寸30×16×4.5m，分成2格，總深4.5米，有效水深4m，有效容積3840m³，停留時間30h；配TSE150型羅茨風機兩臺，單臺風量：36.3m³/min·臺，風壓：5mH₂O；反應池底布置ZH-80微孔曝氣管200套，風量：3~4m³/m.h，服務面積：~0.5m²/套；設SHB-500型潷水器兩臺，單臺潷水量500m³/h，有效潷水深度1m，大潷水深度1.2m，堰口長3m；單池運行周期8h，周期進水量500 m³/周期，進水約4h，分曝氣6h，沉淀1h，排水閑置1h。控制SV%在25%~30%左右，SVI100左右，DO為2~4mg/L左右。由于企業要求，SBR池采用手動方式運行。