制革废水组合处理技术
某制革公司以生产牛皮为主，制革废水有机污染物、氨氮浓度和悬浮物较高，并具有一定的色度和毒性，属于难处理废水。经过技术论证和实践经验，对该项目废水处理进行工程设计与调试，采用气浮—氧化沟—人工湿地工艺进行处理，使其达到了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级排放标准。
1废水特点及废水水量、水质
该公司制革过程分为准备工段、鞣制工段和整饰工段三部分，废水主要由脱脂废水、浸灰脱毛废水、铬鞣废水、加脂染色废水和洗涤废水等组成，所产生的量为5000m3/d。制革废水是一种有机污染浓度、悬浮物浓度和氨氮浓度高的废水，还含有大量难以降解的物质(如木质素、丹宁)和特有的对污水处理不理的无机化合物(如硫化物、铬和酸碱等)，水质水量波动大，微生物的正常代谢常常受到抑制，处理难度较大［1］。
设计出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准，设计进出水质指标见表1。
表1废水原水水质及排放要求
2处理工艺流程
该公司在老厂区实施了一套废水治理工程，工程设计水量1500m3/d，出水执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准，由于用地和投资受到限制，综合废水处理工艺采用了气浮—氧化沟—二沉，实际进水CODCr为3000～5500mg/L，出水CODCr为80～113mg/L;进水NH3-N为80～200mg/L，出水10～80mg/L。该工艺存在CODCr出水不稳定和氨氮处理效果不理想的问题，当水质变化大时氨氮超标现象很严重，COD也会微超。若进水浓度进一步提高，出水要稳定达标的可能性很小。该公司在产品生产过程，一方面在脱灰、软化过程要添加无机铵盐，另一方面在原料皮(牛皮)加工过程中，大量的皮胶原蛋白被分解成氨氮进入水中进入废水中［2］，因此该废水中的NH3-N含量较高，进水NH3-N平均约130mg/L，出水要求小于15mg/L，去除率需达到88．5%。NH3-N浓度高往往会影响废水处理效果及稳定性，并且要达到如此高的去除效果还相当困难，且投资成本很高。因此本工程对脱氮工艺提出了很高的要求。本工程在对老厂区的废水运行实践的调查及废水试验的基础上，以分类处理和集中处理相结合为处理原则，工艺流程具体见图1。
含铬废水单独采用碱性(NaOH)水解沉淀法处理，铬液pH控制在8．5～10．0范围内;含硫废水经过投加FeSO4混凝，S2-与Fe2+结合生成的FeS通过沉淀池固液分离，从而降低铬和S2-对生化处理的毒害影响。综合废水采用絮凝气浮—氧化沟(含选择池)—二沉池—人工湿地的组合工艺。从运行现状来看，综合废水加强预处理措施(格栅沉淀、调节和气浮)，均匀水质水量和去除毛、渣等悬浮物，削减部分污染负荷，为后续生物处理创造良好条件行;采用氧化沟(含选择池)和人工湿地等多种生化工艺联合处理，对降低废水中生化抑制物质的毒性起到了良好的效果，保证了废水的达标排放［3-4］。实践证明，该组合工艺对本项目是有效的、适宜的。
图1工艺流程示意图
3主要构筑物与设备
(1)格栅井:采用回转式固液分离机两台HF-400型(N=0．75kW)，一用一备，高峰时两台同时运转。去除废水中的毛、废皮边、皮屑。
(2)调节沉淀池:1座(2格)，钢筋混凝土结构，调节池与沉淀池合建，既去除废水悬浮物，又对废水进行水质水量的调节，使得整个系统能够以平均流量运行。尺寸为35．0m×12．0m×4．5m，水力停留时间10h。设污水提升泵4台85WQ85-6－4(Q=85m3/h，H=6m，N=4．0kW)，3用1备。
(3)混凝池:为CAF系统的预处理。钢筋混凝土结构，1座2格，每格设搅拌器一台，加药系统一套。水力停留时间0．5h，尺寸为8．0m×8．0m×2．5m。
(4)CAF(涡凹)气浮系统:2套，每套Q=150m3/h，尺寸11．50×2．50×1．85m，停留时间为15min，N=6．6kW。CAF具有分离时间短、去除效率高等特点。
(5)选择池:4座，单座有效容积95m3，水力停留时间1．5h，设2台水下搅拌器QJB-1．5，N=1．5kW。
(6)氧化沟:4座，单座容积1500m3，水力停留时间21h，污泥龄20d，污泥负荷0．050kgBOD5/kgmLSS·d，污泥浓度4000mg/L，污泥回流比100%。设8台转盘曝气机(两沟式)，N=22kW;8台转盘曝气机(单沟式)，N=15kW。
(7)二沉池:4座，钢筋混凝土结构，辐流式，池径8．0m，表面负荷0．70m3/(m2·h)，设4台中心传动垂架式刮泥机SZG－8(N=0．75kW)。
(8)人工湿地:总面积80亩，共三级，主要设计参数:一级人工湿地的BOD5负荷250kg/公顷·天，塘深2m，停留时间1．0d，存活生物有水葫芦、浮游虫类、鱼类等;二级人工湿地BOD5负荷120kg/公顷·天，塘深1m，存活生物有鱼类等;三级人工湿地BOD5负荷100kg/公顷·天，塘深0．5m，存活生物有芦苇和其他水生生物等。
4工程调试及运行效果
本工程已稳定运行2年多时间，各项进水指标变化幅度较大，但均能达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准，达到了预期的设计目的，顺利通过了环保验收。出水运行的监测结果见表2。
表2废水处理监测结果表(单位:mg/L)
5技术经济分析
本工程按日处理量5000m3设计，综合废水直接运行费用1．66元/m3，其中电费1．12元/m3，药剂费0．38元/m3，人工费0．16元/m3。
6结论
(1)采用气浮一氧化沟－人工湿地组合工艺处理制革废水，经过2年多的运行实践证明，该工艺成熟可靠，耐冲击负荷性能好，处理效果显著，能确保出水达标排放。CODCr去除率≥97．5%，NH3-N去除率≥90%，出水水质优于设计要求，达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准。
(2)生化处理前采取物化处理措施，有效保证了生化进水水质的稳定性，加上含铬废水和含硫废水的单独预处理，对整个系统的稳定达标运行创造有利条件。
(3)生化前设气浮，使皮革废水中较难生物降解、易气泡的表面活性物质得到较为彻底的去除，为生化的高效、少泡沫运行创造了有利的条件。
(4)选择池的设置对难降解有机物能起到良好的水解作用，改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀。氧化沟适用于制革废水的治理，具有污泥负荷低、抗冲击负荷能力强、可实现一定程度的脱氮、运行管理方便等优点，CODCr去除率可达90%以上、NH3-N去除率可达50%以上。
(5)深度处理采用三级人工湿地系统，可确保废水处理后各项指标稳定达到排放标准。运行结果表明，人工湿地CODCr的去除率达50%以上，NH3-N去除率达50%以上，具有运行费用低、易维护、出水效果稳定且耐冲击等优点。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
