皮革療制廢水處理工藝研究

皮革療制廢水處理工藝研究

0廢水預(yù)處理研究現(xiàn)有的表面處理方法產(chǎn)生了大量的化合物和有機(jī)污染物。制革廠直接或間接產(chǎn)生的固體廢物污染物。最常見的污染物包括：鉻（III），銅，鉛，鋅，氯，甲苯，甲乙酮，乙二醇醚，丙酮以及硫酸和磷酸。鉻的排放經(jīng)常被批評，因為它具有致癌性。由于鉻（III）是整個鞣革過程中使用的關(guān)鍵粘合劑，因此，通過實施適當(dāng)，有效和創(chuàng)新的處理技術(shù)，力求使排放率盡可能低。制革（低于USEPA標(biāo)準(zhǔn)）。在少于20分鐘的短沉降時間內(nèi)，多胺樹脂的組合在降低鉻濃度方面最有效。吸附實驗未能成功降低鉻濃度。然而，網(wǎng)絡(luò)連接滲透實驗表明，鉻濃度值可以被減少;因此，進(jìn)一步的預(yù)處理可以用一個簡單的砂來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接過濾反滲透產(chǎn)品水的質(zhì)量很高，可與制革廠目前使用的水質(zhì)相媲美。但是，出于可持續(xù)性和再利用的目的，可能沒有必要生產(chǎn)這種高質(zhì)量的水。探索其他類型的先進(jìn)的水處理方案，像納米網(wǎng)絡(luò)滲透或超網(wǎng)絡(luò)滲透，可能更符合成本效益，同時滿足所需的水質(zhì)要求。總的來說，這表明，化學(xué)混凝和FL絮凝是向污水前處理預(yù)處理的有效方法。此外，通過對制革過程中的水進(jìn)行回收和再利用，反滲透處理有潛力被用作可持續(xù)的實踐。廢水的基本物理處理之外，還包括生物處理，化學(xué)處理，離子交換，吸附，電化學(xué)以及上述處理過程的組合為了徹底評估當(dāng)前的制革廢水處理方法，本研究采用整體方法來檢查每種處理方法。為了確定制革廠可以利用的最有效的處理過程，對制革過程中所有廢水進(jìn)行了表征。此外，處理實驗如燒杯試驗，音響滲透，吸附，反滲透被設(shè)計，以確定哪些處理將是最適合于鞣設(shè)施在經(jīng)濟(jì)上和環(huán)境上。這項研究提供了對制革廠使用的處理過程以及非傳統(tǒng)方法處理其廢水的基本理解。1材料和方法1.1皮膚腌制的制備工藝制革廠的廢水已滿負(fù)荷生產(chǎn)。這是一種由大量干鹽皮制成的全鉻鞣制產(chǎn)品。一般的制革工藝如下：(1)清洗-浸泡：將表面活性劑和地下水加入預(yù)先腌制過的皮膚中；(2)酸洗：將氯化鈉，硫酸和甲酸加入清洗后的皮膚中；(3)鞣制：氯化鈉，鉻，碳酸氫鈉和合成液加入腌制的皮；(4)染色：在鞣制過的皮膚中加入鉻，乙酸鈉，合成皮革，氨水，染料粉，脂肪液和甲酸。(5)沖洗：在干洗和分配之前，加入地下水沖洗皮膚。1.2廢水樣品的收集和處理2011年8月至2013年7月，從德克薩斯州圣安東尼奧市的一家制革廠收集了約5個Gal廢水樣品，這些樣品代表了制革過程和廢水處理過程的各個階段。樣品收集后應(yīng)立即保存在4oC，除非立即進(jìn)行分析。1.3廢水樣品的表征為了表征各個樣品，根據(jù)表S1中所述的方法分析了各種水質(zhì)參數(shù)。所有樣品均根據(jù)典型的測試參數(shù)進(jìn)行了表征，這些參數(shù)均根據(jù)表S1中顯示的美國環(huán)境保護(hù)局批準(zhǔn)的哈希方法進(jìn)行。用于測試參數(shù)的方法符合標(biāo)準(zhǔn)方法。這些參數(shù)包括pH,TDS，電導(dǎo)率，鹽度，濁度，COD,BOD5，氮，總懸浮固體（TSS）以及油脂。鉻是通過PerkinElmer動態(tài)反應(yīng)池-電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）或PerkinElmer電感耦合等離子體光譜儀（ICP-OES）確定的。ICP-OES上測定了所有濃度的鈣和二氧化硅。根據(jù)各種聚合物在降低濁度和鉻濃度方面的有效性結(jié)果，進(jìn)行了第二系列的廣口瓶測試。最佳劑量如下：廢水樣品1,250mg/LSF+500mg/LB565和250mg/LB5033+500mg/LB565；廢水樣品2、25mg/LSF+500mg/LB565和25mg/LB5033+500mg/LB565。將樣品以80rpm的速度攪拌1分鐘，以30rpm的速度攪拌1分鐘，以加快系列1中使用的過程。為了確定攪拌后聚合物劑量組合的有效性，在2和10后分別測量濁度和總鉻分鐘內(nèi)。1.4氧化鈦算法對洗滌和酸洗過程以及僅酸洗過程中的廢水進(jìn)行了吸附實驗。使用了購自Sigma–Aldrich（密蘇里州圣路易斯）的二氧化鈦銳鈦礦（TiO2）納米顆粒和購自MarsFishcare(McLean,VA）的活性炭。所述SPECI音響的TiO2的C面面積測量185.5m1.5反滲透系統(tǒng)和回收率甲GE反滲透（RO）系統(tǒng)（型號GXRM10RBL）為MODI音響ED和在RO實驗中使用。該系統(tǒng)由兩個碳沉積物的音響濾池和一個薄連接流明聚酰胺反滲透膜。制造商提供的關(guān)于系統(tǒng)的以下細(xì)節(jié)：恢復(fù)等級的18.77%,EF音響的92.4%的9.63%ciency評級和TDS（新的膜）的排斥反應(yīng)百分比。向300加侖每小時泵（總的池塘池塘泵）用于通過所述系統(tǒng)和水抽水音響將過濾增壓泵（WattsPremier560043）放置在管線中，以確保滿足系統(tǒng)的最低壓力要求。在圖S1中顯示了在整個過程中使用的設(shè)置示意圖。系統(tǒng)使用的壓力約為40psi。通過DAF處理后收集的約76L廢水用于反滲透系統(tǒng)。該系統(tǒng)的進(jìn)料速度為約1.65Gal/h，回收率為2.7%。測試了系統(tǒng)中的產(chǎn)水和濃縮水的電導(dǎo)率，鹽度，TDS,pH，濁度，COD,DO,BOD5和氮，二氧化硅和鉻的濃度。進(jìn)行了其他實驗，以觀察降低水pH值的效果。使用與初始實驗相同的參數(shù)測試的1MHCl將廢水的pH值降至5.5。2結(jié)果和討論2.1混合廢水預(yù)處理進(jìn)行Jar測試以確定制革廠使用的專有聚合物的理想化學(xué)混凝劑量。該測試單獨(dú)或組合檢查了聚合物。測試了兩個不同的廢水樣本，以證明制革過程中混合廢水樣本的變化特征。在廣口瓶測試中添加聚合物之前，先用明礬和石灰對樣品進(jìn)行預(yù)處理。廢水樣品的初始總鉻濃度，pH和濁度如下：樣品1為51.58mg/L,pH9.34和8283.3NTU，樣品2為35.36mg/L,pH10.79和1610.0NTU。2.2廢水組成、廢水類型和廢水處理研究了反滲透（RO）作為制革廠廢水在預(yù)處理后的潛在處理方法，以確定水是否可以再循環(huán)而不是排放到市政下水道系統(tǒng)中。鞣制過程需要一個顯科幻不能用水處理皮膚。隨后，與提取用于處理過程中的水以及排入市政系統(tǒng)相關(guān)的成本很高。因此，如果可以使用一種處理方法來回收廢水，那么既可以節(jié)省成本，又可以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。對于這些實驗，使用通過DAF處理的廢水（主要是化學(xué)混凝和沉降）來確定水是否可以循環(huán)使用。廢水的pH，電導(dǎo)率，鹽度，TDS，濁度，氮，COD,BOD5和溶解氧（DO），鉻（Cr）和二氧化硅（Si）的濃度均經(jīng)過表征。這些值在表2中給出。測試二氧化硅濃度作為反滲透膜結(jié)垢的監(jiān)測器。作為反滲透系統(tǒng)中最普遍和最不希望的污垢之一，二氧化硅濃度被認(rèn)為是可能的膜結(jié)垢和后續(xù)污垢的最佳監(jiān)測器。即使經(jīng)過預(yù)處理，該廢水仍具有較高的COD,N,BOD5，電導(dǎo)率和TDS。由于是，廢水無法處理SUF音響ciently通過traditionalmethodsand再循環(huán)用于未來usewithin鞣設(shè)施。作為反滲透輸出成功的基準(zhǔn)，還對制革廠用于制革過程的井水進(jìn)行了表征。井水的特征示于表2。水符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，因此為反滲透系統(tǒng)的成功設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)，在反滲透系統(tǒng)中，廢水將被回收用于制革過程。表2列出了反滲透產(chǎn)品水和反滲透濃縮物以及反滲透之前的預(yù)處理廢水和用于鞣制過程的井水的結(jié)果。RO法成功地將廢水處理至相當(dāng)于井水的值。鉻濃度降低了99%，氮濃度降低了89%，濁度降低了100%，電導(dǎo)率降低了95%。這些結(jié)果表明，來自RO處理的產(chǎn)品水可以回收并用于制革工藝，其質(zhì)量與當(dāng)前使用的井水相似。反滲透濃縮液可與預(yù)處理廢水媲美，也可望達(dá)到更高濃度。進(jìn)一步制革過程中使用的處理后廢水，反滲透產(chǎn)品水，反滲透濃縮物和井水的組成，包括pH對產(chǎn)品和濃縮反滲透水的影響。廢水，明礬，石灰，聚合物處理和溶解的空氣FL浮選（DAF)RO處理之前進(jìn)行。進(jìn)料速度為約1.65Gal/h。研究將需要解決膜污染以及產(chǎn)生的產(chǎn)水量，以確定是否可以回收足夠的水以用于制革過程。該原型表明使用RO的適用性或潛在納米音響滲透到再循環(huán)制革廢水以供使用。3皮膚水處理的技術(shù)措施制革廢水u200c化學(xué)性質(zhì)不同而危險的，如果不妥善處理。本研究探討凝血和FL絮凝，吸附，連接滲透和反滲透作為處理制革廢水選項u200c為了改善毒性參數(shù)，如鉻，氮和濁度，等等。由于大多數(shù)研究僅考慮一種或兩種制革廠的處理方法，因此本研究探索了多種選擇以降低污染物排放。通過創(chuàng)新和具有成本效益的手段來實現(xiàn)。由于