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      皮革含鉻廢氣廢水處理工藝常見解決方法

      News

      歐麥環保設備工程(無錫)有限公司  瀏覽 次  發布日期:2019/08/17

       皮革是經脫毛和鞣制等物理、化學加工所得到的已經變性不易腐爛的動物皮。革是由天然蛋白質纖維在三維空間緊密編織構成的,其表面有一種特殊的粒面層,具有自然的粒紋和光澤,手感舒適。
      目前對皮革行業含鉻廢水的處理方法有加堿沉淀法、直接循環法、萃取回收法等常用方法,以及電化學法、膜分離法、離子交換等新工藝技術。
      中國皮革行業,經過調整優化結構,在全國已初步形成了一批專業化分工明確、特色突出、對拉動當地經濟起著舉足輕重作用的皮革生產特色區域和專業市場。它們的形成,奠定了中國皮革行業發展的基礎。
       
      在競爭日趨激烈的市場環境中,中國皮革業能取得如此成績實屬不易,也由此證明了中國皮革業生命力的旺盛與強大。皮革及其制品的市場潛力是很大的,全球皮革總需求量約為1.0億平方米,相當于3億張牛皮(標準皮)的產量,中國皮革產量折合標準皮近7000萬張,約占全球皮革產量的23.33%。但是,中國皮革制鞋及其相關產業的企業也應該正視到,21世紀我們在很多方面也存在不足之處,雖然中國是世界上皮革生產大國,但并不是皮革強國,在品質、價值方面仍處于弱勢地位,需要在這個市場的大環境中加以磨練和改進。
      制革廢水是制革生產過程中排出的廢水。通常動物皮用鹽腌或用水浸泡,使其膨潤,加石灰、去肉、脫堿,然后用丹寧或鉻,鞣制加脂軟化,最后染色加工制成皮革。整個制革過程中鹽腌皮每千克產生廢水600-700L,水質隨工廠規模、原皮種類及鞣制方法而異。
      皮革廢水廢氣主要含有鉻元素
      通過百度百科了解到:鉻元素符號Cr,銀白色金屬,在元素周期表中屬VIB族, 鉻的原子序數24,原子量51.9961,體心立方晶體,常見化合價為+3、+6和+2。氧化數為10。1797年法國化學家沃克蘭 (L.N.Vauquelin)在西伯利亞紅鉛礦(鉻鉛礦)中發現一種新元素,次年用碳還原,得金屬鉻。因為鉻能夠生成美麗多色的化合物,根據希臘字chroma(顏色)命名為chromium。
      那么如何處理皮革含鉻廢水和廢氣呢?加堿沉淀法 直接循環法 萃取回收法
      加堿沉淀法
      加堿沉淀法是最常用的重金屬廢水處理方法。在含鉻廢水中投加堿性物質,能將鉻離子轉變為Cr(OH)3沉淀下來。pH值、沉淀劑的選擇以及溫度是堿沉淀法反應中的控制因素。常用的沉淀劑[5]有NaOH、Ca(OH)2和MgO。制革廢水因為COD較高,也有人研究了堿-混凝劑聯用法處理廢水,以強化處理效果。
      加堿沉淀法可同時處理廢水和回用鉻,工藝簡單、技術成熟、投資少,我國企業多采用此法。但易出現沉淀不徹底、分離難度大等問題。鉻泥回收研究很多,但技術不成熟、成本較高,生產企業實際回用受到限制。
      為提高回用鉻液的質量,皮革行業十分重視鉻泥提純方法的研究。一般將產生的含鉻污泥進行壓濾、水洗、酸化、過濾等處理,所得濾液可回用。將堿沉淀法處理后產生的污泥烘干后,經酸浸、氧化后,先調節pH 去除鐵離子,然后選用陽離子交換樹脂將Ca2+等去除,最后將得到的Cr2O72-經SO2還原,可制得制革工業所需要的化學原料Cr(OH) (H2O)5SO4; 在對制革工業污泥中Cr 回收與再利用試驗中,也采用了此方法。
      直接循環法
      直接循環法是指鉻鞣廢水經過濾、測試、材料補充等處理后,直接回用于浸酸、鉻鞣、復鞣等工序。材料補充是指廢水經測試分析后,按照制革工藝要求調整水質,補充相關物質,一般先加入部分新鉻液調節離子強度,經加酸調節酸堿度后,再加入助鞣劑等物質。
      直接循環法投資少,操作簡單,但水中含有未去除的油質、蛋白質等污染物,循環使用,其濃度越來越高,將影響鉻鞣質量。因此短時間使用可以達到一定效果,但長時間使用會給皮革質量帶來負面影響,造成皮革發紅、顏色不均、鹽霜等現象。
      萃取回收法
      鉻鞣廢液經格柵、篩網過濾后,收集于貯液池,然后泵入萃取罐中與萃取劑進行逆流多級反應。萃取管內設有攪拌器來增加兩相接觸面積和傳質系數,使水中的鉻離子轉移至萃取液中,再進行靜置分離。分離所得液體重新調整后可回用于鞣制工段。經過幾段萃取后,Cr3+在水相中和在萃取劑中濃度達到動態平衡,需選取合適反萃液將萃取劑再生。萃取法選擇性及分離效率高,易于回收,且能實現連續操作,但對萃取劑要求較高,既要有良好的選擇性又要易于回收和再生,同時要求熱穩定性能要好,毒性和黏度要小,還要有一定的化學穩定性。目前皮革行業很少采用此法,研究多集中于電鍍行業廢水或污泥中鉻的回收。
      近年來,除了一些的處理皮革含鉻廢氣廢水處理新工藝。
      電化學法
      電化學水處理技術利用外加電場的作用,在特定的電化學反應器內,通過一系列設計的化學反應、電化學過程或物理過程,達到去除廢水中污染物或回收有用物質的目的。該法不需要投加藥劑,產生污泥量少,不造成二次污染,而且裝置結構簡單緊湊,占地面積小,容易實現自動化,操作維護方便,便于管理控制。通過改善電化學反應器的構造、開發新型極板材料等方法,可減小甚至消除電極鈍化,降低電能消耗,使制造和運行成本下降,增大處理水量。
       
      電化學法以可溶性金屬作電極,可在一臺設備中完成電凝聚、電氣浮、電解氧化和電解還原等過程,處理能力很全面,可有效地澄清、脫色、殺菌、去污,對重金屬離子和有機污染物均能起到很好的去除作用。用電絮凝法處理皮革廢水,利用鐵作為可溶性電極,在合適的條件下,對制革廢水中的鉻去除率可達到99% 以上。采用以催化鐵內電解法為主的物化法工藝處理制革廢水,出水水質穩定,能夠達到二級排放標準。研究了電解法處理皮革廢水中的鉻鹽污染物,發現既能減少環境污染,又能形成可回用的產品,使得該法經濟可行。
      吸附法
      吸附法是目前研究較多的處理含鉻廢水的方法。通過吸附劑將鉻離子吸附,可去除廢水中鉻離子; 通過解吸回收鉻,可用于重新配置鉻鞣液。
       
      吸附法操作簡單,處理效果好,是去除重金屬離子的主要方法之一,但由于常規的吸附劑如活性炭價格昂貴,處理成本高,因此開發廉價高效的吸附材料已成為吸附法的研究熱點。研究了鋼渣和改性粉煤灰對六價鉻離子的去除效果,發現鋼渣對鉻去除效果不是很好,但經過改性活化后的粉煤灰對六價鉻有良好的去除效果,可考慮其在工業上的推廣應用。以甲基丙烯酸甲酯對屠宰場產生的廢棄羽毛進行改性處理后,用于吸附鉻鞣廢水中的鉻,結果表明改性后的羽毛對鉻的吸附作用明顯增強。羽毛纖維自身就有吸附金屬離子的能力,改性后的羽毛角蛋白在水溶液中由于酯基的水解羥基數量增加,與鉻離子結合的羥基數量增多,從而提高吸附效率。
       
       
       
      膜分離法
       
       
       
      膜分離技術以選擇性透過膜為分離介質,對物質進行分離。使用該法,可使廢水中的鉻化合物與其他鹽類分開,從而回收鉻。國內外在應用電滲析、反滲透、超濾、液膜法、膜生物反應器、微濾、納濾等膜技術處理含鉻廢水方面都有所研究。Alfredo 等研究了采用超濾(UF) 和納濾(NF) 聯合工藝回處理皮革廢水,發現處理后所得的濃縮含鉻溶液能回用于鉻鞣工序。Fabiani對超濾法回收鉻鞣廢液中的鉻鹽作了研究,發現超濾法能夠極大的降低懸浮固體和脂肪物質的含量,回收所得鉻鹽質量好,若在超濾處理前先進行微濾可明顯提升處理效果,處理后的滲透液鉻的含量很低,而膜對鉻的截留為99. 9%。在滯留物中所回收的鉻可以重新在鉻鞣過程中使用。
       
      應用膜技術處理含鉻廢水,轉化率高、分離效果好、裝置簡單、操作容易、易控制,具有廣闊的應用前景,是當前研究應用的熱點技術。膜法所得鉻液可能比直接循環法所得鉻液要干凈,但需較先進的技術支持,在制革廠內的實施范圍受到限制。
       
       
       
      離子交換法
       
       
       
      離子交換法是一種借助于離子交換劑上的離子和水中的離子進行交換反應而去除廢水中鉻離子的方法。利用陰離子交換樹脂,可以有效地去除廢水中呈鉻酸根或重鉻酸根狀態的Cr6+,利用陽離子交換樹脂則可以去除廢水中Cr3+ 及其它金屬離子。離子交換樹脂對水溶液中的含鉻離子有較大的交換吸附容量,處理效果好,可回收鉻,對環境無二次污染。但該法設備復雜,一次投資大,成本高,有機物的存在會污染離子交換樹脂,有較大的局限性,只適宜于大廠且鉻濃度不太高的廢水處理過程。傅海霞等采用雙陰離子交換柱串聯全飽和工藝處理回收含六價鉻廢水,出水能滿足國家排放標準,穿透體積大。利用陽離子交換樹脂柱除去再生液中的鈉離子,去除率可達到83%,純化后的含六價鉻溶液能再次投入使用。
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