技术贴 | 皮革增白剂染色废水的处理问题

与皮革行业相比,印染废水处理的研究要更具针对性、更深入,借鉴印染废水的处理方法,将其应用于皮革染色废水的处理中,是一个较好的选择,本文对其可行性及其前景进行了探讨。;皮革染色废水的治理现状;国内外一般都是将染色废水与加脂废水及复鞣废水一起预处理。处理后,对于有综合污水处理系统的企业,与经预处理后的浸灰废水及铬鞣废水一起排入综合污水处理系统,进一步生化处理;对于没有综合污水处理系统的企业,则直接排入市政管网由市政污水处理厂统一处理。主要的预处理工艺有石灰中和沉淀法、氯氧化法、电化学法及膜分离法。

1、石灰中和沉淀法;

石灰中和沉淀法通过将石灰乳与助剂如氯化铁、硫酸铁等调成混凝药剂与废水充分混凝,再加上电石渣等脱色来处理染色废水,利用了石灰能和许多金属离子发生反应,生成难溶于水的金属氢氧化物的原理。由于石灰价格便宜增白剂,来源广泛,因此该法经济有效,但产泥量较大,当废水中pH值过高或含有较多氰、铵、氯等离子时,会形成络合物而影响沉淀效果,而且作为无机混凝剂,石灰对亲水性染料去除效果差,而皮革染色所采用的工艺都是以染料的水溶性为前提的,因此治理效果并不理想。

2、氯氧化法;

氯氧化法是利用废水中的显色有机物在化学反应中能被氧化的性质,应用氯及其化合物作为氧化剂,氧化破坏显色有机物的结构,达到脱色的目的。常用合成氯氧化剂有液氯、漂白粉和次氯酸钠等,皮革染色废水的处理中应用最广泛的是次氯酸钠。该法虽投入设备简单,产泥量少,但对染料的去除具有选择性和反复性,而且据报道处理后水中含三氯甲烷和三氯乙烯,而卤代烃对环境造成的污染要比单纯色度大得多,并且卤代烃对生物体的肝脏损害很大,因此有人反对将次氯酸钠用作废水处理的氧化剂。

3、电解法;

电解法治理皮革染色废水是多种电化学反应和物理分离的综合过程,利用金属电极(铁或铝)在电解槽内作电极时得失电子的能力,使还原性污染物被氧化,氧化性污染物被还原。各种污染物经电解氧化还原、电气浮和电凝聚处理后得到净化。水电解时电离为H+和OH-,OH-离子在阳极放电,生成氧:;这种初生态氧是很强的氧化剂,能使废水中的料与助剂被氧化分解或断链脱色。与此同时,在阴极产生H+放电形成[H],继而形增白剂成H2。这种初生态氢对某些有机物有很强的还原作用,可将处于氧化态的某些色素还原为无色物质。这种利用电极的氧化还原产物与废水中污染物发生氧化还原而去除的过程称为间接氧化还原作用,有些物质可以直接在电极上产生氧化还原作用,这种过程称直接氧化还原作用。电解过程中阳极和阴极表面不断产生的氧气和氢气以微小气泡向水面逸出,使废水中的有机胶体微粒和呈乳浊的油脂类杂质与其粘附在一起浮升到水面而被除去,这一过程称为电气浮作用。当可溶性金属(如铝、铁等)作阳极时,阳极金属发生溶解,并以离子状态溶于水中,经水解反应形增白剂成的活泼Al(OH)3或Fe(OH)3:Al-;Al3+Al3++3OH;Al(OH)3Fe;Fe2+Fe2++2OH-;Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3;由电解生成的Al(OH)3或Fe(OH)3的活性大,对水中的有机和无机杂质都有强大的凝聚作用,这一过程称为电凝聚作用。

4、膜分离法

膜分离通过对废水中污染物的分离、浓缩、回收达到净化污水的目的,主要有微滤、超滤、纳滤和反渗透。对于膜分离法处理染色废水还仅处于理论研究阶段,牛涛涛等认为制革染色废水中的染料与油脂呈结合状态,超滤可高效除去这类染料。超滤过程所得的滞留物是脂肪和染增白剂料的浓缩液,渗透液中含有水、少量染料。浓缩液可被重新用于其他染浴中,但只能用于染黑色,且要按严格的配比添加染料。渗透液中的水可被全部循环利用,如作为其它染色过程用水或作为简单洗涤用水。;在皮革染色废水治理领域得到应用的方法或多或少都存在一些问题:混凝法的混凝剂种类单一;次氯酸钠氧化法处理不彻底;电絮凝法材料、能源损耗严重,而印染行业针对这些问题都尝试加以解决,并且取得效果。众多方法中,结合皮革染色废水自身特点,笔者认为高级氧化技术可无选择性的彻底处理废水,不造成二次污染,不为后续处理造成负担,是可以采纳的方法。作为目前已被应用的方法中最适合的方法,电解法走向实用化的关键是高性能电极材料制备筛选及电解装置结构的改善。此外,作为一种清洁生产工艺,膜分离技术具有巨大的环境和经济效益,但目前各种膜的性能尚不稳定,膜孔易堵塞,膜系统成本高,使用寿命短,因此如何选取合适的膜、提高膜的性能、控制膜污染并降低成本是此法广泛推行的关键。