制革工业废水处理设计说明

制革工业废水处理设计说明

1.制革工业废水的产生和特点

皮革加工是以动物皮为原料，经化学处理和机械加工而完成的。加工工艺大致由浸水、去肉、浸灰脱毛、脱毛软化、浸酸鞣制、复鞣、中和染色、加脂等工序组成。原料加工和加工工艺均会对环境产生不同的污染。总体来看，制革工业的污染之——是来自于其加工过程中产生的废水。在皮革加工的过程中，大量的蛋白质、脂肪转移到废水、废渣中。在加工过程中采用的大量化工原料，如酸、碱、盐、硫化钠、石灰、铬鞣剂、加脂剂、染料等，其中有相当一部分进入废水之中。制革废水主要来自于鞣前准备、鞣制和其他湿加工工段，这些加工过程产生的废液多是间歇排出，其排出的废水是制革工业污染的最重要来源。

皮革生产中，为防腐败，新鲜的原皮都是要用食盐裸存，在浸皮时食盐溶入废水中。在生皮的预处理中，生皮中蛋白质和油脂也成为污染物而进入废水。为了使毛皮和生皮分离。浸灰脱毛大量使用了石灰和硫化钠，结果是使大量碱性化合物，硫化物，毛皮和蛋白质进入废水。脱灰使用弱酸盐，如氯化铵和硫酸铵来中和石灰，又使大量氨进入废水。浸酸和铬鞣对环境的直接危害是大量硫酸和Cr3+进入废水。在加脂、染色等工艺又将有机溶剂、偶氦染料和金属铬合染料等合成有机会带入废水。

制革废水的特性表现在以下几个方面：

1.水量水质波动大：水量总变化系数达到2左右，而水质的变化系数更大，达到10左右。

2.可生化性好：废水中含有大量原皮上可溶性蛋白、脂肪等有机会和甲酸等低分子添加有机物，BOD5/COD比值通常在0.40~0.45之间。

3.悬浮物浓度高，易腐败，产生污泥量大。大量原皮上的去肉和渣进入废水，废水中悬浮固体浓度高达数千毫克/

升。

4.废水含S2-和总铬等无机有毒化合物。Cr3+会对微生物带来抑制作用；硫化物进入生物处理还会影响活性污泥的沉降性能，使固液分离效果下降。

2.数据及工艺流程

2.1数据

牛皮制革厂间歇性排放废水

排放量：1800m3/d(其中70%为高浓度废水，30%为低浓度废水)

进水水质COD:600~15000mg/L、BOD5:60~3000mg/L、Ph:8.5~10、Cr3+:2~800mg/L、SS:300~3000mg/L、色度：300~1200倍、S2-：2~300mg/L

出水水质：COD:300mg/L、BOD5:30mg/L、Ph:6、Cr3+:1.5mg/L、SS:200mg/L、色度：30倍、S2-:1.0mg/L

2.2处理工艺比选、确定

2.2.1制革废水处理工艺

制革废水的处理主要为物化法和生化法。

物化的方法包括混凝沉淀法和混凝气浮法。即向废水中投加混凝剂，使废水中不能自然沉降的胶体颗粒凝聚，通过沉降或上浮达到和水分离的目的。物化法适合中小制革厂，处理综合效率一般对COD去除率为70%～85%；对BOD5去除率为50%～80%；对SS 去除率为85%～95%；对总铬去除率为>98%；对S2-去除率95%物化法处理制革废水，水质难达到现行国家标准，因此需做进一步处理。

生化处理包括活性污泥法、生物膜法和厌氧法等。

活性污泥法是比较传统和成熟的方法。其处理效率：COD为70%～80%，BOD5为85%～96%。

间歇式活性污泥法（SBR）具有构筑物简单，不设二沉池，无污泥回流，操作灵活，曝气时间和曝气量可调，以管理，不易产生污泥膨胀，同时具有调节水质水量的作用，因此可适当减少调节池的容积。

生物膜法一般采用接触氧化法，这种方法负荷高，无污泥回流，产泥量比活性污泥少，氧化池需安装填料，费用增加。

氧化沟构造简单，负荷低，池容大，耐冲击负荷。具有脱氮的优点。氧化沟处理制革废水比较成熟且效率较高一点。

厌氧法有机物去除率COD为60%左右，无动力消耗，可省去预处理沉淀池，产泥量少，但培菌时间长。受S2-和Cr3+含量的影响，受温度影响。

2.2.2工艺确定

1.曝气调节池

曝气调节池是在调节池鼓风、曝气，可以充分搅动混合废水，促进废水絮凝，补充废水溶解氧，防止厌氧产生臭气，氧化某些还原剂如S2-等，具有预曝气作用，可以将部分具有絮凝作用、混凝作用的混凝污泥或生物污泥引入。一般来说，调节池具有下列作用：

减少或防止冲击负荷对设备的不理影响；使酸性废水和碱性废水得到中和，使处理过程中pH值保持稳定；调节水温；当处理设备发生故障时，可起到临时的事故贮水池的作用；集水作用，调节来水量和抽水量之间的不平衡，避免水泵启动过分频繁。

2.卡鲁塞尔型( Carrousel)氧化沟

根据处理污水的性质和特点，拟采用生物处理方法。本设计采用Carrousel氧化沟为主要的处理构筑物。Carrousel氧化沟系统是多沟串联氧化沟系统，在每组沟渠的转弯处安装有表面曝气机，兼有供氧和推流搅拌的作用，污水在沟道转折巡回流动，处于完全混合状态有机物不断氧化得以去除。

由于氧化沟的长度较长，水中溶解氧的水平会产生较大的差距，从而可在氧化沟中形成富氧区、低氧区进而能够形成生物脱氮的环境。当有机负荷低时，还可以停用其中的若干曝气机，在保证水流搅拌混合循环的前提下，节约能源消耗。此工艺在我国已经得到了大量的应用，实践证明该工艺具有设备简单，管理方便，运行稳定，处理水质好的优点。

沉淀回收

3.构筑物设计

3.1格栅设计

（1）格栅的间隙数

栅前水深h=0.4m; 过栅流速一般采用0.6～1.0m/s，这里取0.8m/s。格栅的倾角一般采用45°～75°。这里取60°。

格栅栅条间隙取25mm

栅条间隙数n=Q√sinα/bhv

是格栅倾角，b是格栅间隙宽度，v是过栅流速。

格栅栅条间隙数n=0.44*√sin60°/(0.025*0.4*0.8)=52个

格栅数量：设两组并列的格栅，每组26个

（2）栅槽宽度B=s(n-1)+bn

S是栅条宽度格栅栅条宽度s取0.01m.

格栅栅槽宽度B=0.01*（52-1）+0.025*52=1.81m

(3) 通过格栅的水头损失:h1=k*β*(S/b)^4/3*v²/2g*sinα

格栅条阻力系数β取2.42，水头损失增大系数k取3

h1=3*2.42*(0.01/0.025)^4/3* 0.8²/2*g*sin60°=0.06m

（4）栅条总高度

超高采用h2=0.3m,则栅条总高度H=h+h1+h2=0.4+0.06+0.3=0.76m

（5）栅槽总长度