强化预处理兼氧好氧工艺处理皮革废水

第２８豢第８期２０１２年４月

中国给水排水

ＣＨＩＮＡＷＡＴＥＲ＆ＷＡｍＷＡＴＥＲ

ＶＤｌ．２８Ｎｏ．８

Ａｐｒ．２０１２

强化预处理／兼氧／好氧工艺处理皮革废水

翁觅离

（浙江农林大学环境与资源学院，浙江杭州３１１３００）

摘要：在浙江某制革公司废水处理工程中，针对制革废水舍有铬鞣工艺废水的特点，将铬鞣废水单独分流预处理，实现铬泥的回收利用。综合废水采用初沉和气浮二道物化处理单元强化预处理，从而提高了废水的可生化性，通过兼ｊ艮／好氧生物处理工艺，实现了制革废水的达标排放。介绍了废水处理改造工程的组成、各处理单元的设计参数及运行操作方式，可为制革废水的达标排放和提标改造提供参考。

关键词：强化预处理；制革废水；铬鞣废水

中图分类号：Ｘ７０３．１文献标识码：Ｃ文章编号：１０００一４６０２（２０１２）０８—００５６—０５

ＥｎｈａｎｃｅｄＰｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ／Ｆａｃｕｌｔａｔｉｖｅ／ＡｅｒｏｂｉｃＰｒｏｃｅｓｓｆｏｒＴａｎｎｅｒｙ

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３１１３００，Ｃｈｉｎａ）

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｈａｎｃｅｄｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｔａｎｎｅｒｙｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｃｈｒｏｍｅｔａｎｎｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ

浙江某制革公司是一家专业制革生产企业，加工各类皮革制品。企业现有一套制革废水处理装置，由于设备老化、处理工艺不合理等因素，使得处理出水不能达标排放，被列入限期治理项目。为了企业正常生产以及环保需要，决定建一座１５００ｍ３／ｄ的皮革废水处理厂。受企业委托，在进行了废水水质、水量调查及对同类型废水处理工程调研的基础上，结合该类废水的处理经验¨爿Ｊ，进行了工艺改造。１废水水量及设计进、出水水质

该企业生产中使用硫化碱、石灰、酶、铬粉、红矾

钠、兰矾水、表面活性剂、染料等化工原料，废水主要来源于浸灰、脱毛以及铬鞣等工段，铬鞣废水的主要污染物为无机盐、三价铬、合成鞣刺、悬浮物等，该项目将其单独进行预处理以便回收铬，然后再与包括脱脂废水、浸灰脱毛废水、清洗废水和厂区生活污水在内的综合废水合并处理。出水水质执行《污水综合排放标准》（ＧＢ８９７８－－１９９６）的一级标准，即：ＣＯＤ≤１００ｍｇ／Ｌ、ＢＯＤ，≤３０ｍｇ／Ｌ、ＳＳ≤７０ｍｇ／Ｌ、总铬≤１．５ｍｇ／Ｌ、ＮＨ３一Ｎ≤１５ｍｇ／Ｌ。

具体进水水质、水量见表ｌ。

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ｗｗｗ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ＣＯ∞ＩＩ翁觅离：强化预处理／兼氧／好氧工艺处理皮革废水第２８卷第８期

表１进水水质、水量

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水量／ＣＯＤ／Ｃｒ３＋／ＢＯＤｓ／ＮＨ３一Ｎ／Ｓｓ／

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铬鞣废水５００１０００—２５００２０００—４０００３５０—８００１０００—３０００１００—２００ｌ００１０～２５００综合废水ｌ０００２０００—４０００１０一１００５００—２０００２００—５００６０一１００１０００一３０００平均进水Ｉ５００≤３ｏｏＯ≤１０００≤ｌ２００≤ｌ０００≤１００《２０００

２工艺流程

２．１设计思路

①对铬鞣废水单独进行预处理，沉淀的铬泥进行回收利用，以防止高浓度铬离子对生化处理的冲击和累积，将预处理后的铬鞣废水混入调节池进行综合处理。

②预处理系统采用二道格栅（机械格栅和旋转栅网）去除漂浮物、毛屑等杂质。由于制革废水中含有大量毛屑、猪毛等固形物，如不在预处理阶段去除，会对后续处理产生较大的影响。

③采用调节池预曝气工艺，并将剩余活性污泥回流至调节池，这样一方面可以进行均质，防止调节池淤积和厌氧发臭，另一方面可对废水中的硫化物进行部分氧化。

④设计初沉和气浮二道物化处理单元，在初沉池前投加高分子聚酯（ＰＮＳ）、阴离子聚丙烯酰胺（ＮＰＡＭ）等混凝剂，对废水中的硫化物以及高浓度悬浮物进行混凝沉淀处理；在气浮池前投加阳离子聚丙烯酰胺（ＣＰＡＭ）絮凝剂，对废水中的油脂、表面活性剂等进行气浮分离。由于制革废水中含有大量的石灰渣、泥沙等固体物，如不在预处理阶段去除，会对后续处理产生较大的影响。

⑤设置前置兼氧处理工艺降解废水中的有机高分子物质。

⑥采用推流式Ａ／Ｏ生物接触氧化工艺，防止污泥膨胀和减少占地面积。将混合液和污泥全回流，一方面增加微生物浓度，另一方面达到脱氮的目的。在工艺流程上充分考虑推流式以节约曝气量。

⑦沉淀池后续微絮凝过滤工艺，以进一步保证出水水质达标。在沉淀池后过滤池前投加少量的ＣＰＡＭ高分子絮凝剂，对出水中的悬浮物和部分难降解的高分子有机物进行接触过滤，确保出水悬浮物、ＣＯＤ等指标达标。

⑧针对制革废水的特点，采用特种水处理机械和设备。制革废水与污泥在预处理和一级物化处理阶段，不宜使用普通潜污泵，本设计选用带切割功能的潜污泵。对铬鞣污泥采用厢式板框压滤机脱水，使得污泥含水率达到６０％，其他污泥脱水采用带式压滤机。刮泥机采用加重式，污泥输送采用泵送方式。

２．２工艺流程

对铬鞣废水单独进行预处理，工艺流程见图ｌ。整个废水处理工艺流程见图２。

图１铬鞣废水预处理工艺流程隐．１Ｆｌｏｗｃｈａｒｔ０ｆｃ］ＬｒｔｍｌｌＯ伽ｌｎｉ玛ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｌｍｓ－／

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预处理后铬鞣废水空气预曝＋剩余活性污泥综合废水

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图２废水处理工艺流程

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铬鞣废水单独收集进入集水池后，通过暗沟（内置沉井式检查井）汇至废水处理站的机械回转格栅，截留固形渣滓用手拉小车清理。去除漂浮物的废水自流进入调节池。调节池的废水用潜污泵提升至沉淀池，加入ＣＰＡＭ去除悬浮物，加入碱液使

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罢

弟２８卷第８期中国给水排水ｗｗｗ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ｃｏｉｎ

Ｃｒ３＋形成Ｃｒ（０Ｈ），沉淀，铬泥脱水后单独处置，由相关单位进行铬泥回收，经处理后的废水流入综合废水处理调节池。

综合废水通过暗沟（内置沉井式沉砂井）汇至污水处理站的机械回转格栅（粗细各一道），截留的皮屑、猪毛等固形渣滓用手拉小车清理。调节池内设置曝气系统，剩余污泥回流至此进行均质和吸附、预氧化。调节池的废水用潜污泵提升至初沉池，并在泵后加入ＰＮＳ和ＮＰＡＭ絮凝剂，废水中的硫化物和细小固体及胶体在初沉池中截留沉淀，然后自流入ＥＤＵＲ气浮池迸一步进行固液分离，以去除油脂、表面活性剂以及部分高分子有机物。至此完成了废水的物化处理，ＣＯＤ降至１０００ｍｇ／ｉＪ左右，ｓｓ大部分被去除，硫化物以及铬等重金属浓度达到生化系统能接受的水平。

气浮池出水自流人膜法和泥法相结合的Ａ／Ｏ生化处理系统。Ａ段的兼氧生化废水与从０段回流的污泥混合，进行脱氮和进一步的生化处理，然后混合液进入０段好氧生化系统，迸一步去除ＣＯＤ、ＢＯＤ；，０段出水进入终沉池进行固液分离，出水经加药后进入微絮凝过滤池，最终出水经计量排放渠排放。

初沉池、气浮池等产生的物化污泥泵入污泥池，由螺秆泵打入带式压滤机进行脱水。上清液排入调节池，干污泥外运填埋。

３主要构筑物及设计参数

３．１机械格栅／调节池

格栅井与调节池（综合废水和铬鞣废水）联建。总尺寸为２０．０珊ｘ１０．０ｍＸ２．５０１１１，有效水深为２．０ｍ，有效容积为４００ｍ３，ＨＲＴ为６．０ｈ，钢混结构。前置隔油池有效尺寸为２．０１１１１ｘ１０．０ｎｌ×２．５０ｍ。所有浮油采用人工清除。在调节池中增设穿孔曝气管进行预曝气，曝气量（穿孑Ｌ管）按０．０２ｍｊ／（ｍｉｎ?ｍ３）计算，需要的空气量为１０ｍ３／ｍｉｎ，内设穿孔曝气管。

①粗格栅：综合废水部分１台，Ⅳ＝１．５ｋＷ，铬鞣废水部分ｌ台，／Ｖ＝１．１ｋＷ，栅闻距为２０ｍｉｌｌ。不锈钢材质。细格栅：综合废水部分１台，Ⅳ＝０．５５ｋｗ，铬鞣废水部分１台，ＪＩ＼ｒ＝０．３７ｋＷ，栅间距为２咖，不锈钢材质。

②铬鞣废水提升泵２台（１用１备），Ｑ＝１０ｍ’／ｈ，／／＝１５０ｋＰａ，Ｎ＝ｉ．５ｋＷ。综合废水提升泵３台（２用ｌ备），Ｑ＝４５ｉｌｌ３／ｈ，日＝１３０ｋＰａ，Ｎ＝５．５ｋＷ。

③预曝气鼓风机２台（１用１备），Ｑ＝２０．１ｍ３／ｒａｉｎ，Ｈ＝４９ｋＰａ，Ｎ＝３０ｋＷ。

３．２铬鞣废水沉淀池

采用钢混结构竖流式沉淀池，有效尺寸为４．０ｎｌｘ４．０ｍ×４。０ｍ，有效水深为３．５ｍ，有效容积为５０Ｉ＇１１３，ｔｔＲＴ为５．０ｈ。排泥采用穿孔管。在竖流式沉淀池进水管设置静态混合器投入混凝剂，ＣＰＡＭ、ＮａＯＨ投加量分别为６、１０ｍｇ／Ｌ。

３．３初沉池

采用辐流式沉淀池，钢混结构，∥１０．０１１１×４．０Ｉｌｌ，有效水深为３．０ｉｎ，有效容积为２５０ｍ３，ＨＲＴ为３．０ｈ，表面负荷为１．３０ｎ１３／（ｍ２?ｈ）。在辐流式沉淀池进水管设置静态混合器投入混凝剂，ＦｅＳＯ。、ＮＰＡ～Ｉ投加量分别为１００、３ｍｇ／Ｌ。配置中心传动刮泥机ｌ台，Ｎ＝０．７５ｋＷ。

３．４气浮池

采用平流式矩形钢混结构，有效尺寸为９．０ｍｘ６．０ｍＸ４．０ｍ，有效水深为３．５ｍ，有效容积为１９０ｍ３，ＨＲＴ为２．０ｈ，回流比为２０％，表面负荷为２．０ｍ３／（ｉｎ２－ｈ）。在气浮池进水管设置静态混合器投入混凝剂，ＣＰＡＩＶＩ投加量为１０ｍｇ／Ｌ。

配置ＥＤＵＲ溶气泵２台（１用ｌ备），Ｑ＝３０ｍ３／ｈ，ｌ－／＝５１）０ｋＰａ，Ｎ＝１５ｋＷ。桁车式刮渣机ｌ台，Ⅳ＝１．５ｋＷ。

３．５兼氧池

兼氧池为钢混结构，有效尺寸为２６．０Ｉ＇ｌｌ×８．０ｎｌ×５，０ｍ，有效水深为４，８０ｎｌ。有效容积为９９８ｎ１３，配置ＹＤＴＺ型弹性组合填料６００ｍ３，ＨＲＴ为１６．０ｈ（按１５００１１１３／ｄ平均流量计），溶解氧为０．５ｍｇ／Ｌ，下部配置穿孔曝气管，曝气量（穿孔管）按０．０２Ｉｎ３／（ｒａｉｎ?ｍ３）计算，需要的空气量为１９．９６１１１３／ｍｉｎ。

设备配置：鼓风机２台（１用１备），Ｑ＝２０．１ｍ３／嘶ｎ，／－／＝４９ｋＰａ，Ｎ＝３０ｋｇ／。

３，６好氧生化池

好氧生物接触氧化池为钢混结构，有效尺寸为２６．０ｍ＞‘６．０ｍ×５．０ｍ，有效水深为４．８０ｍ，有效容积为７４９ｍ３，容积负荷为１．５ｋｇＢＯＤｊ／（ｍ３?ｄ）。内置ＳＮＰ型弹性填料５０（１ｍ３，ＨＲＴ为１２．０ｈ（按１５００ｍ３／ｄ平均流量计）。溶解氧为２．５ｍｅ，／Ｌ，下

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ＷＷｗ．ｗａｔｅｒｇ∞ｈｅａｔ．ＣＯｌＤ翁觅离：强化预处理／兼氧／好氧工艺处理皮革废水第２８卷第８期

部配置微孔曝气器，曝气量（曝气器）按０．０５ｍ３／（ｒａｉｎ?１１１３）计算，需要的空气量为３７．４５ｍ３／ｍｉｎ。配置鼓风机３台（２用Ｉ备），Ｑ＝２０．１ｍ３／ｍｉｎ，／／＝４９ｋＰａ，』＼ｒ＝３０ｋＷ。鼓风机３台，气量为６０ｍ３／ｍｉｎ，气水比为５０：１。微孑Ｌ曝气器７００套。

Ａ／Ｏ池合建，总尺寸为２６．０ｍ×１４．０ｍ×５．０ｍｏ

３．７终沉池

辐流式沉淀池，钢混结构，∥１５．０ｒｌｌ，有效水深为３．５１１１，有效容积为５３０１１１３，表面水力负荷为０．５ｍ３／（１１１２．ｈ）。配置中心传动刮泥机１台，Ⅳ＝Ｏ．７５ｋＷ。

３．８微絮凝滤池

采用矩形钢混结构，有效尺寸为８．０ｎｌ×４．０ｍ×３．５ｍ，分成二格（一格为滤池，另一格为清水池，每格为４．０１１１１ｘ４．０ｍ×３．５ｍ），有效水深为３．０ｍ，过滤强度为５．０ｍ３／（ｎ１２?ｈ），反洗强度为２０ｍ３／（Ⅲ２?ｈ）。在过滤池进水管设置静态混合器投入絮凝剂，ＣＰＡＩ投加量为２ｍｇ／ＴＪ。配置反冲洗水泵１台，Ｑ＝１６０ｎｌ’／ｈ，Ｈ＝１７．５ｋＰａ，Ｎ＝１５ｋＷ。

３．９回流污泥（水）池

矩形钢混结构，有效尺寸为４．０ｍ×２．０ｍ×４．０ｒｌｌ，有效水深为３．５Ｉｌｌ，有效容积为３２Ｉｎ３。配置污泥提升泵２台（１用１备），口＝３０ｍ３／ｈ，／－／＝３００ｋＰａ，Ⅳ＝７．５ｋＷ。混合液回流泵ｌ台，Ｑ＝３６０ｍ３／ｈ，／／＝６０ｋＰａ，Ⅳ＝１１ｋＷ。

３．１０物化污泥池

矩形钢混结构，有效尺寸为２．０ｎｌ×２，０ｍ×４．０ｍ，有效水深为３．５Ｉｔ＇ｌｌ，有效容积为１６一。配置污泥提升泵２台（１用１备），口＝３０ｍ３／ｈ，日＝３０１１ｋＰａ，Ⅳ＝７．５ｋＷ。

物化污泥池和污泥回流池（混合液回流池）合建，尺寸为６ｍ×２ｍｘ４ｎｌ。

３．１１污泥脱水机房

采用带式压滤机对铬泥和综合废水处理产生的污泥进行脱水。机房平面尺寸为７．０ｍＸ２１．０１１１，净高为５ｎｌ。配置带式压滤机：带宽为１．０ｎｌ，功率为５．５ｋＷ。

配置进泥泵及冲洗滤布设备。

３．１２综合房

综合房为二层建筑物，上层为配电、化验、控制值班室（开间为３．６ｍ、进深为５．０１１１１，二层房间共ｌＯ间），下层为风机、加药间，建筑面积为１８０ｍ２。

配置风机５台（４用１备）；加药装置４组，分别投加ＣＰＡＭ、ＮＰＡＭ、ＦｅＳＯ。、ＮａＯＨ，Ⅳ＝０．７５ｋＷ，配套二联加药柱塞泵４台。Ⅳ＝２．２ｋＷ。

３．１３设备选型

所有关键设备均有备用，以确保处理设备的正常运行。水下部分采取防腐措施，刮泥机、格栅等水下部分采用不锈钢主材，提升设备采用潜水式并配备自耦装置，方便安装和维护。曝气装置采用工程塑料，填料采用ＰＥ耐腐材料。

４经济效益分析

①电费。总运行功率为１８５ｋＷ，用电量为３５５２ｋＷ?ｈ／ｄ，电价按０．７３影（ｋＷ?ｈ）计，则电费为２５９３元／ｄ。

②人工费。运行工人６人，每人每月工资按１０００元计，则人工费为２００ｆｒ．／ａ。

③药剂费用。硫酸亚铁投药量为０．１ｋｇ／ｎ１３，药剂单价约为３００元／ｔ；片碱投药量为０．０５ｋｇ／ｍ３，药剂单价约为１５００元ｕ／ｔ；ＣＰＡＭ投药量为Ｏ．０ｌｋｇ／Ｉｌｌ３，药剂单价约为３５０００：Ｐｕ／ｔ；ＮＰＡＭ投药量为０．００３ｋｇ／ｍ３，药剂单价约为２５０００影ｔ，则总药剂费为７９５元／ｄ。

则总运行成本为２．３９元／ｍ３（设备维修和折旧费用未计）。

５运行结果及技术特点

经过近３个月的调试，该系统运行正常。根据环保监测部门验收采样分析，出水水质完全达到《污水综合排放标准》（ＧＢ８９７８－－１９９６）的一级标准，各构筑物实际运行效果见表２。

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表２各构筑物实际运行效果

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进水３２３０１０６２２００１１０闻节弛２７６０１５８３２ＩＩ９００１３

初沉池ｌ５８０４２８２５４０７１

气浮池Ｉ０２０３５６５２１１９０６５

兼氧池８１０２０８６—２４１７０ｌＯ

好氧池１４６８２１２８５１４５１５

终沉池１１８１９ＩＯ７５５０

滤池９ｌ２３ＩＯ３５５０

１．２

第２８卷第８期中国给水排水ｗ＇ｗｗ．ｗａｌｅｒｇａｓｈｅａｔ．ｃｏｒｎ

６结语

本项目将铬鞣废水单独分流处理，实现了铬泥的回收利用。对综合废水采用强化预处理／兼ｇ／好氧处理工艺，实现ｒ达标排放，为皮革废水的提标改造提供了参考。

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收稿日期：２０１１—１０－２１

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