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制革过程中含铬废水的处理与资源化利用

杨飞  
【摘要】:世界性水资源短缺使得水资源可持续利用与节水、废水回用得到极大重视。皮革工业中,铬鞣是目前制革工业中广泛应用的鞣制方法——虽然目前也有不少有关植物鞣剂和无铬鞣制的研究,但在短期内,铬鞣法是不可被替代的。铬鞣废水的直接排放既严重污染环境,又造成了铬资源的浪费,因此各国政府和科研机构花费大量精力去寻找铬鞣剂的替代品,但至今仍未找到能与铬鞣剂鞣制性相媲美的鞣制材料。研究铬去除和铬的资源化利用技术具有极大的环境和经济意义。本课题研究了黄原酸酯类、二硫代氨基甲酸类、均三嗪类三种重金属离子捕集剂对铬初鞣废水及铬复鞣加脂废水的除铬能力。经过处理之后产生的上清液回用到蓝湿皮鞣制的水洗、浸酸工序;铬泥经过再处理制备新的液态铬鞣剂可代替部分工业铬粉,回用到皮的复鞣工序。从而达到了铬鞣废水的资源化利用。三种重金属离子捕集剂处理铬初鞣废水的最佳反应pH值分别为8.5、8.0、8.0。处理体积为200 mL的车间铬鞣废水,在各自最佳pH值下,三种重金属捕集剂的最佳投加量及总铬去除率分别为:黄原酸酯类,最佳投加量为V=6 mL,总铬去除率最大为95.93%;二硫代氨基甲酸盐类,最佳投加量为V=7 mL,总铬去除率最大为94.82%;均三嗪类,最佳投加量为V=5 mL,总铬去除率最大为95.97%。处理铬复鞣废水时,本研究在反应后期加入ZnSO4等金属盐,不仅可以提高铬的去除率,还有助于废水中油脂、染料、蛋白质等有机物的去除。上清液中性盐水回用的研究,随着循环次数的增加,处理后的废水中的氯离子含量、硫酸根离子含量、CODcr含量、SS含量均逐渐增加,前三个参数在循环达到一定次数后,上升的幅度会降低达到平衡,甚至有时会降低,但SS含量会一直增加,故在大规模的工程化应用中需要重点考虑SS对循环水的影响。铬泥须晒干后才可以用酸溶解,不能仅仅用浓硫酸直接溶解,需要加水稀释,因为需要用游离的水去溶解铬泥。溶解之后的铬鞣剂回用于复鞣,用在牛二层上,pH控制在2.6-2.8,碱度小于33%。用硫酸溶解铬泥时,综合考虑溶解度及后续工艺处理难度浓硫酸和水的质量比控制在1:4进行稀释;浓硫酸和铬泥的质量比确定为22%;搅拌及静置时间为120 min;反应温度定为30℃,这样才会使铬泥溶解最彻底,制得铬鞣剂的鞣制效果最好。


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