铬鞣废液处理的研究现状与发展趋势
铬鞣废液处理的研究现状与发展趋势
胡书祥;周建;张文华;石碧
【摘要】铬鞣法仍是皮革鞣制的最主要方法,由于一般传统的铬鞣铬的结合量只有60%～70%,这些三价铬直接排放不仅会造成环境污染,还会造成巨大的资源浪费.本文就现阶段国内铬鞣废液的处理方法和技术进行了综合评述,目前最实用有效的处理方法是用物化和生物处理技术,加之清洁化生产过程,使铬鞣废液回收高达99%以上,使得废液排放达到国家标准.
【期刊名称】《西部皮革》
【年(卷),期】2011(033)006
【总页数】5页(P31-35)
【关键词】铬鞣;废液;循环;处理
【作者】胡书祥;周建;张文华;石碧
【作者单位】四川大学制革清洁技术国家工程重点实验室,四川,成都,610065;四川大学制革清洁技术国家工程重点实验室,四川,成都,610065;四川大学制革清洁技术国家工程重点实验室,四川,成都,610065;四川大学制革清洁技术国家工程重点实验室,四川,成都,610065
【正文语种】中文
【中图分类】X781.1;X703.5
制革行业在给社会带来经济效应和满足人们物质需求的同时也给环境带来了极大的负担，特别是制革的废水，而铬鞣废液是制革工业中废水的主要组成部分。铬鞣由
于优良的成革效应的不可替代性在制革中广泛应用，但是传统的铬鞣工艺三价铬的结合量不是很高，一般只有60%～70%，其余30%～40%的铬残留在废水中，废水中的铬含量高达2000～5000 mg/L（以Cr2O3计）[1]。由于微生物对铬无分解能力，生化处理不能去除铬的污染，且铬离子进水生化系统容易引起细菌的铬中毒。废铬鞣液的任意排放，致使铬盐在土壤、植物、水生物中积聚，对环境造成巨大的污染，若铬通过含铬食物进入人体中，将极大地危害人体健康，因此，消除铬污染是制革污水处理中一个最为突出的问题。同时，铬鞣废液的直接排放还造成资源得不到合理的利用，所以必须采取有效的手段对铬鞣废液进行回收利用，减少环境的污染和资源的浪费。铬鞣废液中含有大量的重金属铬，主要是中低电荷组分。除此之外，还含有部分胶原蛋白质、动物油脂、角蛋白、纤维素、单宁等有机物和甲酸、醋酸等有机酸。通过后期提碱操作，鞣后的铬鞣液pH值有所升高，大约为3.7～4.0。要对铬进行回收和利用，必须考虑铬废液的成分特点。
传统的铬鞣废液处理方法一种是循环利用法，主要通过分离除杂后用于浸酸、鞣制、复鞣等；另一种是回收利用法，如通过加碱沉淀分离再酸化溶解、利用萃取、吸附、离子交换、药剂法以及其他新型的方法将废水中的铬回收再利用。铬回收后的废水也可部分用于制革生产的用水。
2.1.1.1 直接用于浸酸
铬鞣废液通过净化除杂后用于浸酸时要注意加料的顺序，将酸加入铬废液中，调节pH值范围，当铬废液的铬配合物组分变化达到平衡（由占主要的中低电荷组分变为高电荷组分）以后，再用于浸酸[2]；此外温度控制也很重要。浸酸后的废液直
接排放。
2.1.1.2 直接用于鞣制
汤海波等人[3]在沉淀处理过的铬废液中加入10%的盐水和酸，再在溶液中加入铬鞣剂，然后加入碳酸钠用于鞣制，即在酸液中进行鞣制。鞣制过程中的pH值和化
工原料的用量控制得当，鞣制就不会出现问题，各次循环中的鞣液结合量就能恒定。
2.1.1.3 直接用于复鞣
徐晓红等人[4]开发了特殊配套助剂络合剂D。将铬废液依次除固形物杂质、除油
处理、pH调节处理再用于复鞣，复鞣的同时加入络合剂D和部分新复鞣剂，所加废液量为皮质量的200%～400%，使鼓内温度维持30～40℃复鞣，调节pH为5.0～6.5，转动 45～120 min，控水水洗后废液中Cr2O3含量低于0.1 g/L，而
且成革质量良好，与常规铬复鞣无明显差别。
直接循环利用法操作比较简单，在有效利用铬鞣剂的同时可大量减少中性盐的消耗和排放，减少了铬鞣工艺中的用水量。但是废液中的可溶性油脂、胶原蛋白、中性盐等难以去除，随着循环次数的增加从而影响成革的质量，比如铬皂、盐霜、发红发暗等问题，不同的生产批次之间皮张颜色不一致等问题。而且由于制革过程中的用水是不平衡的（初期的液比仅为0.6～0.8，而后期的液必将增加到2.0～3.0），所以铬鞣的废水并不能够全部被循环利用，剩余部分必将被排掉，因此排放的铬废液中还至少有1～3 g/L的铬含量，同样给环境带来了负担且达不到国家排放标准，且循环的部分最多在经过五次利用之后将会对革的质量造成很大的影响。
2.1.2.1 碱沉淀回收
最常用的碱处理剂包括NaOH、Ca（OH）2、MgO、Na2CO3等。下面对这几
种试剂的处理进行综合比较。
谭志侠等人[6]以氢氧化钠和石灰作沉淀剂，pH值控制在8.5～9.0，水解2h用热水洗涤2次，杂质分离效率可达80%，回收铬的纯度可以保证鞣革工艺的要求。
为有效提高废铬液中铬的去除效果，赵彤昕等人[5]用FeSO4作为絮凝剂对铬废液进行处理，当pH控制在8.5时，总铬的去除率随FeSO4投加量增大而增大，在FeSO4投加量大于187.5mg/L时，总铬的去除率基本稳定在99%左右。且处理
费用较MgO低50%以上。
由于采用沉淀法得到的铬泥的含水率为99%左右，因此必须对其进行压滤处理。滤饼的处理目前主要采用加浓硫酸得到碱式硫酸铬，然后重新用作铬鞣液使用。在实际生产过程中，碱沉淀法回收的铬泥中，含有一定量的难以去除的可溶性油脂、蛋白质和其它杂质，无法进行回收利用或回用时会对皮革的质量产生不利影响；且pH值不容易控制，pH值过低，Cr3+沉淀不完全，pH 值过高，Cr（OH）3沉淀会再次溶解，致使废液中的铬含量很难达到排放标准；沉淀操作时间较长。
2.1.2.2 萃取法
萃取法常有物理萃取和化学萃取两种方法，铬鞣废水经格栅、筛网过滤后，收集于贮液池，铬废液用萃取法回收并将废水循环利用。现阶段用萃取法回收铬存在两种思路，一种是用有机溶剂（铬的良溶剂且可与水在一定条件下发生相分离）在一定的技术条件下将铬废液中的铬萃取出来，再经过后处理用于新铬鞣剂的制取。另外一种是利用化学反应萃取剂（即在一定条件下，能够进入废液中Cr3+或其水合物内部并与其发生配位，形成稳定的配合物并发生相分离）。这两种萃取方法各有其优缺点。对于第一种方法，卫亚菲等人[7]曾将铬鞣废液泵入萃取设备中，与萃取剂逆流多级反应，使水中铬离子进入萃取设备中进行反萃取，将反萃取液用NaOH再生。这种方法的缺点在于很多萃取剂都属于有毒物质，使用生产不安全而且萃取剂的用量较大，投资较大不经济，因此很少使用。对于第二种方法，殷钟意等人[8]采用络合萃取法处理工业含铬废水，在不同pH流速和接触时间等条件下，对含铬废水进行处理。结果表明，在废水起始pH为1.0～2.0时，络合萃取法能方便、快速、有效地去除废水中的六价铬。故此法中可应用氧化萃取络合剂将三价铬氧化为六价铬再进行萃取，使废液达到国家的排放标准。但是此方法的缺点在于萃取后的络合物分离困难。
2.1.2.3 吸附法
吸附回收的原理是利用吸附剂或者吸附材料的吸附性，将铬废液中的铬吸附出来，
使得废水中的铬含量减少，再将吸附过后的材料中的铬通过解吸处理，从而达到回收废液中铬的目的。吸附法所采用的吸附剂分为单一吸附剂和复合吸附剂两类，单一的吸附剂（如合成活性炭吸附剂）很少应用。李增新等人[9]将膨润土与90%脱乙酰度壳聚糖的0.5%醋酸溶液按1∶1.2质量比混合，制成负载壳聚糖改性膨润土吸附剂，用于处理实验室含铬废液。在壳聚糖与膨润土质量比为0.04，吸附剂用
量为40.0 g/L，废水中Cr（VI）质量浓度不大于50 mg/L，pH 值为 4～6，吸附平衡时间为40min的工艺条件时，C（rVI）去除率为81%。与活性炭吸附法相比，膨润土-壳聚糖复合吸附剂吸附平衡时间短（约为1/2），且成本仅为活性炭吸附
法的1/6。除上述复合吸附剂外，还有粘土-壳聚糖复合吸附剂，PAC、SA、SCA-1 等。吸附法的关键在于吸附完后需要用脱吸剂处理，如果能够很好的脱出则铬回收率很高且吸附材料可以再次使用，但很多材料吸附后很难再解吸，很多吸附过后的粘土只能用于建筑用途，达不到回收的目的。
2.1.2.4 离子交换法
采用离子交换树脂与废铬液反应，树脂上的正价离子与铬离子交换，使废液中的铬离子交换于树脂中。采用高浓度的H2SO4再生，得到Cr3+较高的Cr（2SO）43再生洗脱液，再按照制革工艺要求重新调整以后，回用于鞣制工段。Sevgi Kocaoba[10]使用离子交换树脂技术回收铬，得到最优条件为：铬离子的质量浓度为10 mg/L，pH值为5，搅拌时间20 min，树脂质量250 mg，铬回收率在99%以上。但是此法存在很多不足，由于高价金属离子很容易被交换树脂吸收，同时也很难被再生洗脱下来，而且所用的树脂要求热稳定性能要好，毒性和黏度要小，还要有一定的化学稳定性。且设备较复杂，操作工艺繁琐，投资较大，在一般的制革厂很难被采用。
2.1.2.5 药剂回收法
由于铬废液中含有大量的可溶性蛋白质、油脂和其他有机杂质难于分离，所以铬回
收的关键在于除去这些物质，才能够使得回收的铬鞣液在用于鞣制过程中成革的质量不会受到太大影响。研究者采用各种絮凝剂用于铬回收，哈婧等人[11]采用阳离子醚化淀粉改性水处理剂，利用絮凝气浮法可有效去除铬鞣废液中可溶性油脂、蛋白质及其它杂质。在pH＝5的淀粉改性水处理剂用量为8 mg/L条件下处理铬鞣
废液，COD的去除率70.98%，Cr3+去除率8.5%，解决了铬鞣废液循环利用杂
质积累对成品革性能产生不良影响的问题。王军秀等人[12]从处理制革废水的活性污泥中，筛选到4株产微生物絮凝剂的菌株，用这些菌复合后产生的絮凝剂处理
制革废水，色度、浊度、COD都有明显的降低。多糖类絮凝剂多数为阴离子型絮
凝剂，絮凝机理为“吸附架桥”。复合凝絮剂MBFI处理铬鞣废水后，其色度、浊度去除率分别为80.06%、75%，处理综合废水的COD去除率大于90%。MDFII 处理铬鞣废水后，其色度、浊度去除率均大于80%，处理综合废水的COD去除
率大于90%。
复合絮凝剂处理的废液水质较好[13,14]，图1工艺有效地去除了铬鞣废液中的可
溶性油脂、蛋白质和其他杂质[13]。同时，用铬鞣废液代替浸酸液，无废酸液零排放。但是此法的不足在于考虑到成本和工业设备及工艺的复杂性几乎很难实现工业化。
新型的回收技术主要有膜分离技术、电解法、超滤-循环工艺以及生物积累等方法。新型工艺应用于生产最大的优点是其回收后的铬鞣废液经过处理，水质较好，可以用于制革生产用水，完全符合生产要求，无二次污染，真正实现零排放。但新型处理技术同时还具有成本高，工艺繁琐，设备投资大，技术含量高等特点，很难实现工业化。
液膜分离在国内主要用于Cr6+的分离，在Cr3+的回收利用中研究的很少，因此
应用不是很广。而在国外（如日本），膜分离技术电渗析、反渗透、液膜法等技术的研究相对较多。液膜是一层很薄的液体膜，液膜分离体系的形成是：先将液膜材
料与一种作为接受相的试剂水溶液混合，形成含有许多小水滴（内水相）的油包，水乳状液，再将此水乳状液分散在水溶液连续相中，最后形成由外水相、膜相和内水相组成的“水包油包水”液膜分离体系。A.I.Hafez等[15]的研究结果表明，反
渗透膜可以有效地从铬鞣废水中分离出Cr3+；废水中盐的含量过高将影响Cr3+
的去除率，当盐浓度低于5000 mg/L时，反渗透膜法可经济有效地从废铬液中分离回收Cr3+。这种方法用于处理铬废液得到的循环液效果较好，但是工艺过程较为复杂，技术含量较高，并且在国内研究较少，因此没有得到广泛的应用。
电解法处理回收铬鞣废水中Cr3+的应用在国内较为少见，仅停留在实验阶段。研究表明平均电流密度为0.085 A/cm2、常温条件下，电解还原方法处理工业含铬
废水初始质量浓度不大于600 mg/L时，废液pH=3，反应时间确定为40 min，换极周期为10 min，并且根据前期正交试验确定加入的FeSO4比例为1∶1的反应条件下，可达到去除率在94%以上，出水浓度达到国家排放标准[16]。电解法
的工艺比较简单，而且成本不是很高，只是要放大生产还需要很多技术的改进。
棕色马尾藻类海草能够吸收废液中的铬，研究人员发现在pH为3.5～3.8的条件下，用马尾藻处理模拟铬废液，6 h后对铬的吸收量可获得最大吸收量约为83%。每克马尾藻类海草对铬的最大吸收量为35 mg[17]。但是此法大多数仅应用于实
验回收铬废液，很少用于工业化回收。
超滤-循环工艺主要用两步操作完成，第一步是超滤处理；第二步是微孔过滤（NF）处理。首先采用UF装置，对铬鞣废液中悬浮物和脂肪类物质的去除率可达到84%～95%，同时还有40%的有机氮被去除，在油脂、蛋白质中所含的铬随之被
除去。将UF系统所得的滤液经过NF处理，将氯化物与硫酸盐分离开来，所获得的氯化物可用于浸酸工艺，而铬溶液经过调整后得到循环利用[18]。经过处理后的铬废液中铬含量大大降低，而且COD也有减少。再用废液处理后进行循环利用，生产工艺基本不受影响。
新技术处理铬鞣废液存在的共同特点是工艺的技术含量较高，特别是膜分离技术在国内的研究较少，现对于国外还存在很大的差距，有待解决的问题还较多，而且设备较为复杂；虽然电解法较简单，但是要应用于生产还要考虑工业废水的量以及操作的可行性；生物处理方法处理的量很有限，而且生物处理剂的生产成本很高；而超滤-循环工艺应用于生产较为可行，但是设备较为复杂。
铬鞣废液中铬的回收越来越受到制革行业的关注，既经济又高效降低铬废液中的铬含量是制革厂追求的目标，但是目前的铬鞣废水处理还存在很多问题。国内被广泛采用的废液回收法主要有碱沉淀法、络合萃取法、药剂回收法等，这些方法都存在一定的缺点。碱沉淀法最主要的缺点是一般碱剂铬泥的分离难度大，而MgO的成本又较高。直接循环法由于废水中的蛋白质、油脂、有机物没有得到除去，如果废水循环利用多次会对革的质量产生不利影响。络合萃取法较为可行，但是有待开发能够与Cr3+离子之间发生较强配位反应、可承载多个配位基团的大分子，从而能够形成大相对分子质量的配合铬以及可在较低pH（7以下）下生成沉淀（相对于碱沉淀法而言），完成与废液分离的络合剂。药剂回收法回收效果较为明显，高吸收易解吸复合絮凝剂的开发存在很大的发展空间。上述方法产生的废水中同样还含有10～100 mg/L左右的铬含量，还不能达到国家排放的标准，真正实现零排放还需要解决很多实际问题。而新型铬废液处理方法由于成本高、工艺复杂、技术含量高、处理量较小、投资大等问题不能够得到广泛的应用，很多只处于实验水平。根据现代工业生产的要求，回收效果好且能提高经济效益的方法是当今铬鞣废液处理的发展趋势。更好的方法是控制污染的源头，即在生产过程中控制工艺，使用清洁制革技术，开发环境友好型鞣剂，同时尽量降低生产成本。
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电镀废水中铬的处理及回收再利用研究 作者： 专业：材料工程技术2009级 摘要:铬及其化合物被广泛应用于电镀工业中，产生大量含铬废水，并成为一种主要的环境污染物质。通过试验对几种含铬废水的处理方法作了比较，阐明了各种方法的优缺点及实际处理工艺中的应用价值；同时将铬作为有用资源，通过不同的工艺得到铬酸钠、重铬酸钾、铬黄、抛光膏等，加以回收利用，这不仅体现环境效益，同时也取得了一定的经济效益。 关键词：电镀废水；铬处理；回收再利用 Abstract：Chromium and its compounds are widely used in electroplating industry．Generate a large number of chromium—containing wastewater．And become a major environmental pollutants．In this paper，tests of several chromium containing wastewater treatment methods are compared. Clarify the advantages and disadvantages of each method and the actual value of Process．At the same time as a useful resource for chromium．Through diferent processes to be sodium chromate，potassium dichromat，chrome yellow，polishing compound，etc．For recycling．This not only reflects the environmental benefits of．Also made some economic benefit. Keywords: electroplating wastewater；chromium treatmen； recycling 1.序言 现代社会中工业废弃物的排放直接污染着人类赖以生存的生态环境，影响着人类的健康。环境污染及其防治是目前亟待解决的问题，而铬污染是环境污染的重要因素之一。由于电镀、制革、化工、颜料、冶金、耐火材料等行业的迅猛发展，含铬废水的排放量不断增加，必须对这些废水进行处理，加以利用，才能有效防止污染。目前国内外对含铬废水的处理主要有铁氧体处理法、亚硫酸盐还原法、吸附法、离子交换法、电解处理法、电渗析、液膜分离技术、生物化学法等方法。再利用方面，例如本文以电镀废水为研究对象，采用几种絮凝剂对其中的铬进行了回收处理，对几种絮凝剂的回收结果进行了比较，筛选出最佳的絮凝剂，用选出的最佳絮凝剂即复合絮凝剂聚合氯化铝、聚合硫酸铁和阳离子聚丙烯酰胺将铬回收，配制成抛光膏，将其用于金属机件表面的抛光，使电镀废水实现了达标排放，并使铬得到回收利用。
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皮革废水生化处理工艺研究进展 摘要： 皮革生产伴随而来的除了经济效益也带来严重水污染问题。从国内外治理皮革废水技术的进展来看，可归结为有机（生化处理）治理和无机（物化治理）治理两大类。本文综述了现今比较有代表性的文章中对于皮革废水的处理技术和其研究进展。 关键词：制革废水生化处理氧化沟 SBR 物化处理 1 制革废水的组成与特点 制革生产流程一般由浸水去肉、脱毛浸灰、脱灰软化、浸酸鞣制、复鞣、中和、染色、加脂等工序组成。制革生产应用大量化工原料进行化学处理,这些材料包括各种助剂、鞣剂以及加脂剂，涂饰剂等，其中脱毛所用硫化钠和硫氢化钠，鞣剂所用铬盐等均属有毒有害物质[1]，对环境污染严重。据统计，制革行业每年排放废水1亿吨以上，约占全国工业废水总排放量的0.3%。其特点是碱性大、色度浓，耗氧量高、悬浮物高，并含有较多的硫化物等有毒物质。 皮革废水的主要特点及污染物是[2]： ①水质水量波动大； ②可生化性好； ③悬浮物浓度高，易腐败，产生污染量大； ④废水含S2-和铬等有毒化合物有机污染物（BOD5，CODCr）、SS和Cr3+、S2-等。 ○5由于重金属累积、高浓度有机物的冲击负荷等作用，可能对受纳水体的水生生物产生不良影响，因此，重金属铬和有机物废水的治理是整个治理工程的重点。 2 制革废水生化处理工艺现状 较合理的是“原液单独处理、综合废水统一处理”[3]工艺路线，将脱脂废水、浸灰脱毛废水、铬鞣废水分别进行处理并回收有价值的资源，然后与其他废水混合统一处理。但对于小型制革厂采用这种方法，工艺流程长、费用高，仍可进行集中处理。 2.1 单项处理技术 2.1.1 脱脂废水 脱脂废液中的油脂含量、CODcr和BOD5等污染指标很高。处理方法有酸提取法、离心分离法或溶剂萃取法。广泛使用的是酸提取法，加H2SO4调pH值至3～4进行破乳，通人蒸汽加盐搅拌，并在40～60 t下静置2—3 h，油脂逐渐上浮形成油脂层。回收油脂可达95％，去除CODcr90％以上。回收后的油脂经深度加工转化为混合脂肪酸可用于制皂。 2.1.2 浸灰脱毛废水 浸灰脱毛废水中含蛋白质、石灰、硫化钠、固体悬浮物，含总CODcr的28％、总S2-的93％、总SS的70％。处理方法有酸化法、化学沉淀法和氧化法。生产中多采用酸化法，在负压条件下，加H2SO4调pH值至4—4.5，产生H2S气体，用NaOH溶液吸收，生成硫化碱回用，废水中析出的可溶性蛋白质经过滤、水洗、干燥变成产品。硫化物去除率可达90％以上，CODcr与SS分别降低85％和95％。其成本低廉，生产操作简单，易于控制，并缩短生产周期。
重金属污染的特点及治理措施
重金属污染的特点及治理措施 摘要: 重金属污染治理问题是我国环境工作者当前和今后一个时期内所面临的头等大事，以成为了国家环境保护防治的一项重要工作。本文通过详细介绍重金属污染的来源、特点及危害，针对重金属污染对城镇环境的影响进行分析，并提出一些治理措施和农业重金属污染的修复措施。供业界人士参考与借鉴。 关键词:重金属污染；来源；特点及危害；修复；治理措施 随着我国社会经济建设步伐的加快，重金属行业进入了高速发展时期。但重金属行业在开采和加工过程中，一些铅、汞、镉、钴、砷等重金属通过废水、废气和固体废物来污染环境，且具有污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性高、难以被降解等特点，导致部分地区的生态环境呈现恶化的趋势，并严重阻碍了我国农业的发展。因此，必须建立比较完善的重金属污染防治体系、事故应急体系和环境与健康风险评估体系，寻找合理有效的重金属污染治理措施和修复措施来解决污染所带来的危害，从而保证重金属行业的健康发展。 1 重金属污染的来源 通过对现状的调查分析表明，各相关行业重金属危险废物产生量最大的为有色金属冶炼行业，占总产生量的60.3%，其次为基础化学原料制造行业，占总产生量的28.4%。铅、镉、铬、汞、砷作为重金属污染的主要元素，其重点防控行业有：①有色金属冶炼和含铅蓄电池制造业是主要的涉铅行业。其中有色金属冶炼铅尘产生量占铅尘产生总量的36.6%，电池制造铅尘产生量占总产生量的63.4%；②废气中的镉主要由常用有色金属冶炼行业产生；③皮革鞣制加工行业是废水中总铬产生及排放的主要行业，金属表面处理业是废水中六价铬产生及排放的主要行业。金属表面处理行业铬产生量占67.9%，有色金属冶炼行业铬产生量占32.1%；④基础化学原料制造是废水中汞和砷产生及排放的主要行业。 2 重金属污染的特点及危害 重金属污染是通过废水、废气和固体废物来污染环境的，其主要特点为污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性高、难以被降解。随着农业集约化生产的发展以及城市化进程的推进，重金属通过污水灌溉、大气烟尘沉降、垃圾填埋处理等途径进入土壤和水体。由于这些重金属兼具富集性和难以逆转的特点，不易为微生物降解，因此土壤和底泥往往是重金属的储存库。重金属离子的不断积累，并通过食物链进入农产品，甚至可转化为毒害性更大的甲基化合物，对食物链中某些生物产生毒害，最终在人体内蓄积，不仅影响农产品质量安全，还危害人类健康。 大多数重金属是过渡性元素，其原子特有的电子层结构使其在土壤环境中的化学行为具有一系列特点：①重金属能在一定的赋存状态下发生氧化还原反应，具有可变价态，且其价态的不同，导致其活性和毒性也不同；②重金属易在土壤环境中与土壤中的一些无机酸反应生成硫化物、碳酸盐、磷酸盐等。这些化合物
工艺研究
制革废水处理方法研究现状 目前全球淡水资源日益减少，使使用和分配的不平等性也日益严峻，世界各国共享的水源潜伏着严重危机。我国已被列为全球十三个贫水国之一。水对中国的发展有着不言而喻的战略意义；耗水量巨大的皮革行业是一个传统的农副产品深加工行业，它已是我国重要的出口创汇行业。我们在为皮革工业所创造的辉煌业绩感到高兴的同时,也不得不关注皮革工业所带来的环境问题。制革污水全天排放时间很不均匀，瞬时性很强，各工段的污水水质相差很大，对于废水本身而言具有以下特点：（1）成分复杂，废水含有鞣料、氯化物、硫化物、表面活性剂、化学助剂、油脂、蛋白质等多种污染物；（2）污染物浓度高，综合废水的COD 一般在 3000至4000 mg/L、BOD 1500 ～2000mg/L、SS 2000 ～4000 mg/L、S2-50 ～100 mg/L、Cr3+80 ～100mg/L；（3）废水呈碱性，外观浑浊，有难闻的气味，水质水量随时间变化很大，给治理带来了很大的困难。由于制革工艺过程的特殊性,在制革过程中,浸灰脱毛工段产生的高浓度含硫废水和铬鞣工段产生的含铬废水,对整个废水处理非常不利。硫和铬等会对后段的生化处理产生抑制作用或毒性作用,如当废水中Cr3+含量达到17mg/L时,就会对活性污泥产生影响。因此,在制革废水处理中,应遵循物化与生化相结合、分散处理与集中处理相结合的原则,首先分别对含硫废水和铬鞣废水等进行预处理。这样做,不但有利于生化处理,而且可回收一部分有用资源。经预处理后的含硫废水和铬鞣废水等,再和其它工段的污水一起进行处理。 1.1废水的分隔处理 1.1.1 含硫废水的预处理 含硫废水来自制革工艺的准备阶段(浸灰脱毛),硫浓度很高,生物处理能承受S2-的最高浓度约为40mg/L。为了便于后续的废水生物处理的进行,应该对硫化物先进行预处理,主要方法如下。 1.1.1.1 物理处理法 物理处理通常只是整个污水处理工程的一个组成部分。可分为为:自然沉淀、浮选法、机械沉淀和机械曝气、超滤法等。浮选法操作简单、处理效果较好,它的突出优点是泥浆 从上面连续除去,所以对泥浆的运输、干燥等都很方便，但是浮选法只能起到部分除硫的作用。 1.1.1.2 化学处理法 （1）沉淀法 沉淀法是指向脱毛液中加入可溶性沉淀剂亚铁盐或者铁盐，使其与废水中的S2-起化学反应,形成难溶解的固体,进行固液分离而除去废水中的S2-。这种方法成本低,反应迅速,操作简单,污水中硫离子去除较完全,但FeSO 4 等沉淀剂用量大,且产生大量黑色沉淀物、污泥,存在较多且难以解决的问题。 （2）氧化法 氧化法包括空气氧化法、次氯酸钠、高锰酸钾、臭氧氧化法、过氧化氢氧化法和锰盐催化氧化法等其他高级氧化技术,将负二价的硫氧化成单质硫和其相应介质条件下的硫酸盐。这种方法的处理成本与所氧化的硫化物含量成正比。Schrank 等用 Fenton 试剂和 H 2O 2 /UV 处理制革废水, Fenton 试剂和 H 2 O 2 /UV 分别在 pH 3.5 和 pH 3条件下可使有机物 矿化, 同时降低了废水的 TOC。Dogruel 等利用臭氧氧化制革废水中的非生物降解性有机物, 结果表明, 臭氧流率 42.8mg/min 条件下连续投加 5min 可达到较好的效果。 (3)酸化吸收法
开题报告范例(皮革废水)
课题名称某皮革废水处理工程设计 副标题 学院（系）环境科学与工程学院 专业环境工程 学生姓名任馨宇学号061439 2010 年 3 月31 日
一、毕业设计（论文）课题背景（含文献综述） 1.1 课题名称 某皮革废水处理工程设计 1.2 课题背景 制革废水是污染严重、难处理的工业废水之一，其特点是排放量大，污染涉及面广，污水中含有重金属铬和硫化物以及油脂、木质素、蛋白质等大量有机物，毒性强，臭味大并带有颜色。 1.2.1 我国制革加工行业发展现状 我国现有制革企业近万家，每吨皮革所产生的废水大约为猪皮60吨，牛皮120吨，羊皮150吨，比日本和联邦德国的吨皮废水排放量30~50吨和20~30吨都多。我国年排放制革废水约7000多万吨，COD年排放量约为15万吨，BOD8万吨，SS12万吨，铬3500吨，硫5000吨。由于加工过程中需要添加多种化学品，从而使得排出废水pH变化范围大、色度高、污染物种类繁多、成分复杂，主要有酸、碱、盐、染料、单宁、木质素、硫化物、铬、糖、氨氮、油脂、表面活性剂、助剂等。制革废水污染在轻工行业中排第三位，是目前工业废水处理的难点与焦点之一。 我国的制革废水处理起步较晚，80年代中期才取得了突破性进展，经过近十几年的有益的探索和研究，已经找出了一条适合我国国情的道路，在治理技术上与国外的差距大量缩小，有的方面还处于领先水平。 1.2.2 制革废水的产生 皮革加工是以动物皮为原料，经化学处理和机械加工而完成的。在这一过程中，大量的蛋白质、脂肪转移到废水、废渣中；在加工过程中采用的大量化工原料，如酸、碱、盐、硫化钠、石灰、铬鞣剂、加脂剂、染料等，其中有相当一部分进入废水中。从皮革加工的工段来说，制革废水主要来自于准备、鞣制和其他湿加工工段。准备工段的废水主要来源于水洗、浸水、脱毛、浸灰、脱灰、软化、脱脂；鞣制工段的废水主要来自水洗、浸酸、鞣制；鞣后湿整饰工段主要来自水洗、挤水、染色、加脂、喷涂机的除尘废水等。 1.2.3 制革废水特点 制革废水的特征可概括为以下三点：(1)水量大。根据产品品种和生坯类别的不同，每生产1吨原料皮可产生废水60~120吨；(2)水量和水质波动大。制革废水间歇式排出，水量变化表现为时流量变化和日流量变化；就水质来说，随着生产品种、生皮种类、工序交错而变
皮革废水处理
皮革废水处理 目前制革工业生产一般包括脱脂、浸灰脱毛、软化、鞣制、染色加工、干燥、整饰等几个工段，加工过程中需要添加多种化学品，从而使得废水中含有油脂、胶原蛋白、动植物纤维、有机无机固形物、硫化物、铬、盐类、表面活性剂、染料等多种污染物质和有毒物质。制革工业综合废水的水质特性为：ρ(CODcr)为3000—4000mg/L，ρ(BOD5)为1000—2000mg/L，ρ(SS)为2000—4000mg/L，pH值为8-11。 一、皮革废水的特点 废水主要来源于鞣前准备，鞣制和其他湿加工工段。污染最重的是脱脂废水、浸灰脱毛废水、铬鞣废水，这3种废水约占总废水量的50%，但却包含了绝大部分的污染物，各种污染物占其总量的质量分数为：CODcr80%，BOD575%，SS70%，硫化物93%，氯化钠50%，铬化合物95%。 制革废水的特点表现在以下几方面 ①水质水量波动大； ②可生化性好； ③悬浮物浓度高，易腐败，产生污染量大； ④废水含S2-和铬等有毒化合物。 二、工艺选择应考虑的因素 2.1制革原料及制革工艺 制革原料及生产工艺不同,对制革废水的水质影响很大。如羊皮革生产废水的COD、BOD、油脂浓度较低,但Cr3+、S2-浓度较高,碱性较强;猪皮革生产废水中SS、油脂及Cl-浓度较高。 不同的制革废水,要选择不同的处理工艺,以期取得更好的处理效果。如制革废水中含有过高的盐类物质,容易对微生物的活性产生抑制,所以,选择耐盐性较强的低负荷活性污泥法,还是选择耐盐性较差的中负荷生物膜法,要权衡利弊后确定;一般制革废水的生化性很好,但制裘皮的综合废水,BOD/ COD的比值在0.2以下,而COD的含量并不高,一般不超过2000 mg/L,当采用接触氧化法处理时,池中填料形成不了生物膜,所以最好在废水处理工艺中,加一道水解酸化,以提高其BOD/COD的比值。 如废水中含有大量的钙铁离子,采用纤维填料, 初期运行效果很好,但长期运行,钙铁离子易粘附在纤维表面并结垢,造成纤维钙化,使之发脆、断裂,使处理效果越来越差。如果经常更换填料又增加了企业负担,因而接触氧化工艺在此类制革废水处理中要慎用。 2.2进水水质和出水处理标准
皮革废水及处理工艺水污染处理
皮革废水及处理工艺（水污染处理） 皮革废水 随着皮革工业的迅速发展,制革废水已经成为主要的污染源之一。目前我国有大中小型皮革厂20000余家，年排放废水量达8000~12000万吨,约占全国工业废水总量的0.3%。这些废水中排放的C约3500吨，SS悬浮物12万吨，COD为18万吨/0D为7万吨。因此，如何治理制革废水，优化生态环境,促进皮革工业的可持续发展是皮革行业亟待解决的迫切问题。 1、皮革废水的来源及特点 1.1皮革废水的来源 皮革生产过程中产生的废水主要来自鞣前工段（包括浸水去肉、脱毛浸灰、脱灰软化工序）、鞣制工段（包括浸酸、鞣制工序）、整饰工段（包括复鞣、中和、染色、加脂工序）。鞣前工段是皮革污水的主要来源,污水排放量约占皮革废水 皮革废水及处理工艺（水污染处理）
总量的60%以上,污染负荷占总排放量的70%左右;鞣制工段污水排放量约占皮革废水总量的5%左右,整饰工段污水排放量则占30%左右。 皮革废水主要来源于这三个工段，产生各环节主要污染物如下表： 皮革废水及处理工艺（水污染处理）
COD:化学需氧量又称化学耗氧量 ChemicalOxygenDemand。 利（用化学氧化剂（如高锰酸）钾）将水中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。 BOD:生化需氧量或生化耗氧量【五日化学需氧量】（BiochemicalOxygen Demand）。 水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示。即水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。 SS:即水质中的悬浮物，（Suspended Substance）。 1.2皮革废水的主要特点 含有高浓度的S2-和Cr3+,S2-全部来自脱毛浸灰,含量一般在2000~3000 皮革废水及处理工艺（水污染处理） mg/L之间;Cr3+有70%来自铬鞣,其余一般来自复鞣，废水中Cr3+的含量一般在60~100mg/L之间。皮革废水pH值在8~10之
皮革废水处理工艺简介
皮革废水处理工艺简介 1 皮革废水介绍 1.1 废水产生环节与主要污染物 皮革生产可分为湿操作和干操作两部分，湿操作主要为准备工段和鞣制工段，干操作主要为整饰工段[1]122-136，皮革废水主要来源于这3个工段，产生环节及其主要污染物见表1。 表1 皮革废水产生环节及其主要污染物 工段主要污染物 准备工段 原皮水洗SS、COD、Cl－浸水COD、Cl－ 去肉脱脂S2－、COD、油脂脱毛、浸灰S2－、COD、油脂 鞣制工段 脱灰pH、SS、COD、Cl－、NH3-N 软化SS、COD、盐 水洗COD、油脂 浸酸、脱脂pH、COD、脂肪鞣制pH、COD、Cr（Ⅲ）、中性盐、色度复鞣pH、COD、三价铬、中性盐 中和COD 染色SS、COD、色度 加脂COD、油脂 整饰工段挤水COD、油脂喷涂COD 1.2 废水水量与水质情况 1.2.1 废水水量情况 皮革用的原料一般为羊皮、猪皮和牛皮，根据传统的制革，加工1张牛皮耗水量为1 t，加工1张猪皮耗水量为0.5 t，加工1张羊皮耗水量为0.2 t[1]125-127，根据一些大企业的统计数据，皮革企业的耗水量如表2所示。近年来，国内一些大型的皮革企业改进或引进了生产工艺，耗水量得到一定程度的降低。 表2 每t原皮皮革耗水量统计（t） 原料皮猪皮牛皮羊皮 耗水量范围30~60 40~140 110~740 1.2.2 皮革废水的组成与水质情况 按照生产工艺过程皮革废水由以下几部分组成：高浓度Cl－的原皮洗涤水，含Ca(OH)2、Na2S的碱性脱毛浸灰废水，含油脂及其皂化物的脱脂废水，含Cr（Ⅲ）的铬鞣废水和加脂染色废水，其中以脱脂废水、脱毛浸灰废水和铬鞣废水污染最为严重。根据浙
电镀含铬废水处理探究论文
电镀含铬废水处理探究论文 摘要：电镀工业含铬废水的处理最常用的方法有还原法、电解法，工艺成熟，运行效果好。近来也有很多其他的新方法被研究出来。本文综合比较这些方法，说明各自的优缺点。 关键词：含铬废水处理还原 通过查资料，电镀工业含铬废水的处理最常用的方法有还原法、电解法，工艺成熟，运行效果好。但是近来又有很多其他的方法被研究出来，综合比较会发现这些方法也各有优缺点。作为新方法，他们自有借鉴之处。 现将所查到的资料综合总结如下： 一、还原沉淀法 化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中六价铬还原成三价铬离子，加碱调整pH值，使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。这种方法设备投资和运行费用低，主要用于间歇处理。 常用处理工艺为在第一反应池中先将废水用硫酸调pH值至2～3，再加入还原剂，在下一个反应池中用NaOH或Ca（OH）2调pH值至7～8，生成Cr（OH）3沉淀，再加混凝剂，使Cr（OH）3沉淀除去。改良的工艺为在第一反应池中直接投加硫酸亚铁，用NaOH或Ca（OH）2调pH值至7～8，生成Cr（OH）3沉淀，再加混凝剂，使Cr（OH）3沉淀除去。使用该技术后，含铬废水日处理量为1000M3，废水中铬含量为10mg/l.该技术适用于含铬工业废水处理。 在一些报道中也有提到利用聚合氯化铝铁处理电镀含铬废水。聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC，PFC的优点，形成的絮凝体大而重，沉降速度快。
其出水色度比聚合氯化铁好，除浊效果和絮凝体沉降性能又优于聚合氯化铝。具体报道内容附于文后。 二、电解法沉淀过滤 1.工艺流程概况 电镀含铬废水首先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物后自流至调节池，均衡水量水质，然后由泵提升至电解槽电解，在电解过程中阳极铁板溶解成亚铁离子，在酸性条件下亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子，同时由于阴极板上析出氢气，使废水pH值逐步上升，最后呈中性。此时Cr3+、Fe3+都以氢氧化物沉淀析出，电解后的出水首先经过初沉池，然后连续通过（废水自上而下）两级沉淀过滤池。一级过滤池内有填料：木炭、焦炭、炉渣；二级过滤池内有填料：无烟煤、石英砂。污水中沉淀物由过滤池填料过滤、吸附，出水流入排水检查井。而后通过泵进入循环水池作为冷却用水。过滤用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣定期收集在锅炉房掺烧。 2.主要设备 调节池1座；初沉池1座、沉淀过滤池2座；循环水池1座；电源控制柜、电解槽、电解电源、电解电压1套；水泵5台。 3.结果与分析 某电镀厂电镀废水处理设备在正常工况条件下，间隔不同的时间多次取样，。 电镀含铬废水采用电解法沉淀过滤工艺处理后全部回用，过滤池内填料定期集中于锅炉房掺烧，达到了综合治理电镀含铬废水的目的。
铬鞣技术研究进展
铬鞣技术研究进展 曲家乐1，王全杰1，2 【摘要】铬鞣是制革工艺中的重要工序，铬鞣技术的发展也已有一百多年历史。本文介绍了国内外各种铬鞣技术、特别是几种技术完善的铬鞣方法，也简述了铬鞣剂的结构、性能及制备方法。 【期刊名称】西部皮革 【年(卷),期】2011(033)012 【总页数】5 【关键词】铬鞣；鞣制机理；不浸酸铬鞣；高吸收铬鞣 前言 将生皮转变为革的过程即称为鞣制。在鞣制过程中使用的鞣剂有很多种，但广泛应用的是铬鞣剂。1858年Knapp发明了铬鞣法，1884年Augustus Schuhz在美国最初提出了二浴铬鞣法，铬盐作为鞣剂得以实际应用。1893年M. Dennis又改进了用Cr（OH）3鞣革的一浴铬鞣法[1]，其操作简单，易于控制且成革的耐湿热稳定性高，因此铬鞣成为了制革工业中广泛应用的方法。由于常规铬鞣时铬的利用率低（60%～70%），大量剩余铬会污染环境，所以提高铬的吸收率，降低铬排放成为铬鞣过程的技术难题。国内外制革工作者在研究过程中花费了大量人力物力，提出了多种技术新思想。研究主要集中在以下几个方面：①对铬鞣剂进行改性或采用多种鞣剂进行结合鞣制；②利用化学助剂进行胶原改性；③对废铬液进行循环利用，少浴或无浴及不浸酸鞣制；④无铬鞣制与少铬鞣剂鞣制。 1 不浸酸铬鞣
三价铬盐在皮革鞣制中已经有了100多年的历史[2]，浸酸是铬鞣前必经的程序。传统的浸酸铬鞣方法中存在着一些缺陷[3～6]，如：铬的吸收率低，造成了铬污染和铬资源浪费。铬鞣前浸酸要加大量的食盐，使皮革扁薄，同时也引起了氯离子的污染[7～12]。鞣制工艺操作也比较复杂，鞣前浸酸，鞣后提碱。由于浸酸的过程中，皮胶原特别是边缘腹部胶原酸溶性和盐溶性蛋白质损失较多，容易使成革的部位差加大。为了减少或消除铬对环境的污染，就必须降低废液中铬的含量，改进方法主要有改进鞣剂和鞣法两种途径。新西兰科学家S.Das gupta研究发明了不浸酸铬鞣法[13]，改变了传统铬鞣法，使鞣液中低活性的非离子和阴离子配合物利于作用，从而提高铬的吸收。随后国内很多人也在这方面进行了研究[14～16]。 不浸酸铬鞣法从高pH值开始鞣制，使铬鞣液中的阴离子和非离子配合物先与皮胶原结合，在很短的时间内，铬鞣剂本身的酸会使pH达到3～4，阳离子配合物被吸收，从而获得铬的高吸收率。鞣制过程中，pH值由高到低，因此不需提碱和蒙囿，pH值的变化与传统铬鞣法正好相反，但仍然可使用传统的铬鞣剂。 不浸酸铬鞣的铬鞣机理与常规浸酸铬鞣的铬鞣机理有所不同，在常规浸酸铬鞣中，铬鞣剂先渗透完全后再进行提碱，因而铬与皮胶原的结合首先从皮的外部开始。而不浸酸铬鞣方法中，稳定性较强的不浸酸铬鞣剂首先渗透到皮内，鞣制浴液的pH因铬鞣剂所残存的酸降低到3～4，但皮心的pH较高，促进皮心的铬鞣剂首先与皮胶原结合，这与常规的浸酸铬鞣恰恰相反。因此可以一定程度地解决铬鞣剂在鞣制时渗透与结合的矛盾。 不浸酸鞣制，鞣剂在皮内渗透与结合的过程中，存在一个酸碱中和的平衡过程。
制革含铬废水处理技术
制革含铬废水处理技术 制革工业是我国轻工业行业中的支柱产业，为社会带来巨大经济效益的同时，相应地也引起了一系列的环境问题。目前，皮革行业每年产生的废水量约为８０００万ｔ，占我国工业废水排放量的１．６％，由此可见，制革工业对环境带来的污染物相当严峻。然而我国９０％以上的制革企业是小型企业，大多位于中小城市，监管力度和处理技术的应用上明显不够，这进一步加剧了对环境的污染。因此，对制革废水进行污染掌握和资源化利用有利于环境爱护和经济的可持续进展。 制革废水主要污染物有重金属铬、可溶性蛋白质、皮屑、悬浮物、丹宁、木质素、无机盐、油类、表面活性剂、染料以及树脂等。其中，重金属铬毒性最强，能够在环境或动植物体内长期积蓄，对人体健康产生长远影响，因而受到国内外环境爱护者的广泛关注。近年来，大量针对制革工业中含铬废水的处理讨论被报道，主要有循环利用法、吸附法、化学沉淀法、离子交换法、电化学法等。本文综述了几种处理方法的讨论现状，探讨了各方法的优缺点和进展趋势。 １、制革工业含铬废水的来源与特点 制革工业废水主要产生于湿操作阶段，即预备工段和鞣制工段。废水中的铬来源主要是鞣制工段，大量铬盐鞣剂被用于生皮的主鞣、复鞣以及后期加工时对其它化工材料的固定。铬鞣技术具有操作简洁，质量稳定、价格低廉的优点，是性价比最优的鞣制技术，因而超过９０％的制革企业都使用该方法进行皮革生产。然而在鞣制阶段，生皮
对铬鞣剂的汲取率有限（约为６０％），鞣制结束后废水中铬的含量高达１０００～３０００ｍｇ／Ｌ，其含量远远高于废水中铬的排放浓度限值（＜１．５ｍｇ／Ｌ）。此外，这类废水还具有水量大、水质成分简单的特点，既包括染料等有机物，又含有氯化物和硫酸盐类物质，这大大增加了处理难度。 ２、含铬废水的处理技术 目前，针对含铬废水的处理方法主要有循环利用法、化学沉淀法，这两种方法具有操作简洁、处理成本低的特点，是目前应用最多的铬鞣废液处理方式。此外，还有吸附法、离子交换法、生物法、电化学法等方法。 ２．１循环利用法 循环利用法包括直接循环利用和间接循环利用。直接循环利用是将收集的铬废液经过过滤处理，补加肯定的化工材料后，直接回用于鞣制工段。直接循环法对Ｃｒ（Ⅲ）回收率达到９０％以上，同季节约肯定的还原糖、无机酸等原料。但是该方法对废液有肯定的要求，仅鞣制转鼓排出的废液能用于直接循环，且循环液的鞣制效果会渐渐下降。而间接循环利用是在直接循环的基础上，增加了加酸、升温处理环节。相比直接循环法，有效削减了浸酸废液，节省大量中性盐和铬。程凤侠等人讨论了循环使用过程中铬协作物组成的变化，讨论发觉，不断加入的氯化钠和自带的硫酸盐，导致循环液中性盐的累积，降低了铬协作物的正电性，进而降低了循环使用效率。最终，建议在循环过程中减小氯化钠加入量，以及处理前将硫酸盐与循环液进行分别。
水处理技术的研究现状和发展趋势
水处理技术的研究现状和发展趋势在当今工业快速发展和城市化不断推进的背景下，水资源的供应和治理已经成为一个越来越重要的问题。近年来，越来越多的水处理技术被开发出来，这些技术对水资源的净化、回收和再利用有着重要的意义。而对于水处理技术的研究现状和未来发展趋势，也是我们需要探讨和思考的问题。 一、现阶段水处理技术的研究现状 目前，水处理技术主要分为传统物理、化学方式和先进处理技术。其中，传统的水处理方式主要包括过滤、混凝、沉淀等，此种方式在水处理前期阶段仍具一定的重要性，在应对一些简单化学污染的情况下，这些方法仍是一种经济，易操作的手段。而在城市污水、工业排放的复杂污染中，则需要使用先进技术手段，如活性污泥法、生物接触氧化法以及反渗透技术等。 其中，生物处理、膜技术、纳米技术等先进技术的发展日趋成熟，也取得了显著的成果。生物技术在污水处理中具有广泛的应用前景，其主要是使用微生物代谢能力，将有机污染物降解为无害的水和二氧化碳等；而膜技术又是一种新兴的先进技术，已成为处理高含有机物污染水源的有效手段，快速已长时期的：微滤
膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等目前占据水处理领域的主流。相应地，纳米技术在分离、净化水处理过程中具有独特的优点，极大的提升了水处理技术的效率和效果。 二、未来水处理技术的发展趋势 首先，新型材料和新型生物学开发将会成为重要的水处理技术之一。例如，纳米技术的开发已经开始应用在水处理中，其可以使污染物颗粒经过过滤滤芯，使水质得以发生本质上的改变。而新型生物学将更加注重研究作用机理，旨在寻找更高效，可控性的生物反应处理方式。 其次，未来水处理技术将更为注重水资源的循环利用，水和废物的合理利用将变得越来越重要。在城市污水处理中，将会更多地使用DVO技术，以提高污泥的处理效率和能源的综合利用，也会使用一些中间处理工艺来达到可持续发展目的。 最后，信息化与物联网技术的推广将会使污水治理过程的智能化和自动化愈加广泛。高精度传感器和有效的远程控制技术可以将现有的污水处理系统进行优化或者转变成一个更加高效的处理
金属材料科学的发展现状与未来趋势研究
金属材料科学的发展现状与未来趋势研究概述 金属材料科学是材料科学领域的一个重要分支，研究金属材料的制备、性能以及应用。本文将从金属材料科学的发展现状和未来趋势两个方面进行论述，探讨这一领域的前沿研究和应用。 一、发展现状 金属材料科学的发展经历了多个阶段。最早的金属材料研究主要集中在金属的提取和加工技术上，随着科学技术的发展，对金属材料的研究逐渐深入。如今，金属材料科学已经成为一门综合性的学科，涉及金属材料的结构、性质、制备方法等方面。 目前，金属材料科学的研究重点主要有以下几个方面： 1. 金属材料的微观结构研究：通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜等技术手段，观察金属材料的微观结构，研究晶体结构、晶界分布以及晶粒尺寸等参数对金属材料性能的影响。 2. 金属材料的力学性能研究：通过材料力学性能测试，研究金属材料的强度、韧性、硬度等性能参数，并探索材料中的原子、晶格缺陷对力学性能的影响。 3. 金属材料的表面处理和改性研究：通过表面处理、表面改性等方法，改变金属材料的表面性质，提高其抗腐蚀性、耐磨性等特性，拓展其应用领域。 4. 金属材料的合金化研究：通过加入合适的合金元素，改变金属材料的组成和结构，提高其性能，比如提高强度、延展性等。 以上仅是金属材料科学研究的一部分方向，随着科技的不断进步和需求的不断推动，未来金属材料科学的研究将朝着更加深入的方向发展。
二、未来趋势 未来金属材料科学的研究将在以下几个方面取得突破和进展： 1. 新材料的开发与应用：为满足不断发展的科技需求，金属材料科学将继续研究新材料的开发与应用。例如，高强度、高硬度、高温抗氧化材料的研究将是一个热点领域。新型材料的研制将推动金属材料科学的发展。 2. 材料设计与计算：随着计算机技术的不断发展，金属材料的设计和模拟将变得更加准确和高效。通过材料模拟与计算，可以快速筛选出具有特定性能的材料，提高研发效率和降低成本。 3. 环境友好材料的研究：在保护环境和可持续发展的背景下，金属材料科学将致力于研究环境友好型金属材料的制备和应用。例如，低能耗、低污染的制备方法将受到重视。 4. 金属材料在新兴领域中的应用：随着新兴行业的迅猛发展，金属材料在新能源、航空航天、电子信息等领域中的应用将得到进一步拓展。例如，高温合金材料在航空发动机中的应用、高导电性材料在电子器件中的应用等。 总结 金属材料科学是一个重要的学科，其发展现状和未来趋势对于推动材料科学的进步具有重要意义。通过对金属材料微观结构、力学性能、表面处理和改性、合金化等方面的研究，可以获得更好的金属材料性能和应用效果。未来，金属材料科学将继续推动新材料的开发与应用，加强材料设计与计算，研究环境友好型材料，并在新兴领域中发挥更重要的作用。这些研究将有助于推动材料科学的发展，满足社会发展的需求。
皮革三废
制革生产污染物来源与特点 2.1制革生产与污染物来源 2.1.1废水污染源 制革生产流程大致由浸水去肉、脱毛浸灰、脱灰软化（鞣前工段）、浸酸鞣制（鞣制工段）、复鞣、中和、染色、加脂（整饰工段）等工序组成。各主要生产工序加入辅料及废水主要污染物特征，见表－1。其中，鞣前工段是制革污水的主要来源，污水排放量约占制革总水量的60%以上，污染负荷占总排放量的70%以左右；鞣制工段污水排放量占制革总水量的5%左右，整饰工段则占30%左右，其它占5%。 制革工业是轻工行业中仅次于造纸业的高耗水、重污染行业，通常，制革产生的总耗水量，羊皮为 0.1∼03t/张，猪皮为 0.3∼ 0.5t/张，牛皮为 0.8∼ 1.0t/张，目前皮革行业每年向环境排放的废水量达8000∼12000万吨，约占全国工业废水总排放量的 0.3%，这些排放的废水中含Cr约3500 t，悬浮物1 2×105 t，COD为l.8×105 t，BOD为7×104 t。污染物除废水外，还有大量的固体废弃物，通常，1t牛皮大约产生30∼50m3的废水、150kg的污泥和约400kg的肉渣、皮渣、皮屑等固体废弃物。总体来看，制革工业的污染主要来自两个方面： 其一是加工过程中产生的废水，其二是生产过程中使用的大量化工原料，这些原料有各种助剂、鞣剂以及加脂剂、涂饰剂等，上述化工原料吸收率的高低影响着它们对环境带来污染负荷的大小。
制革工业产品涉及皮革种类繁多，根据使用鞣剂不同，可将皮革分为轻革和重革两种。重革主要用来制作鞋底和部分工业用革。近年来，由于原料皮短缺，制鞋用底料已经出现了不少代用材料，因此，目前85％以上的皮革均加工成以铬盐为鞣剂的轻革，如鞋面革、包袋革、服装革、沙发革等。依原料的不同，又分为猪皮革、羊皮革、牛皮革等。不同制革过程，其废水污染物有一定区别 2.1.2制革固体废物来源 制革工业固体废弃物主要包括制革污泥和革屑、革渣两大类。 制革污泥依其来源和主要成分可分为水洗污泥(成分主要以氯化物、硫化物、酚类为主)、脱毛浸灰污泥(成分以硫化物、毛浆、蛋白质、石灰等为主)、含铬污泥(铬鞣废液碱沉淀法回收的铬污泥)以及用物理、化学和生化方法处理废水的剩余污泥。每生产1t牛皮大约产生150kg的废水处理污泥。 由于大量的重金属，尤其是铬以及硫化物等沉积于污泥中，使制革污泥成为危险性工业固体废弃物。同时，污泥中大量的有机氮在堆置、填埋过程产生大量的硝酸盐，对于河流、湖泊、地下水等水体的污染存在潜在的威胁。目前大量污泥仍处于无秩序处置状况，已经成为严重的环境问题。 革屑、革渣是制革厂鞣革后削匀、剪裁时产生的边角废料，因设备不同、工艺不同工人操作水平不同，其产生量有很大差别。制革生产过程加工1t原料皮约产肉渣120kg、毛5∼7kg、剖层废料133kg、削匀皮屑57kg、修边产生的下脚料88kg以及磨革粉尘3kg，合计每生产1t牛皮大约产生400kg的肉渣、皮渣、皮屑和等固体废弃物。全球每年制革工业产生的含铬皮屑、皮渣为60万吨，美国的年产生量约为此值的我国年产生量约为30∼40万吨。由于鞣革中大量的铬的存在，使这部分废弃物的处理成为必须重视的问题。 2.3我国制革工业污染防治对策 从目前我国制革工业预防污染的现实性来看，首先需要解决的是制革各道工序的节水工艺以及各工序废水清污分流，在降低总耗水的前提下，根据废水不同污染特征，采取分隔治理、循环利用的原则。为保证整个行业的可持续发
皮革三废
制革生产污染物来源与特点 2.1 制革生产与污染物来源 2.1.1 废水污染源 制革生产流程大致由浸水去肉、脱毛浸灰、脱灰软化（鞣前工段）、浸酸鞣制（鞣制工段）、复鞣、中和、染色、加脂（整饰工段）等工序组成。各主要生产工序加入辅料及废水主要污染物特征，见表－1。其中，鞣前工段是制革污水的主要来源，污水排放量约占制革总水量的60%以上，污染负荷占总排放量的70%以左右；鞣制工段污水排放量占制革总水量的5%左右，整饰工段则占30%左右，其它占5%。 制革工业是轻工行业中仅次于造纸业的高耗水、重污染行业，通常，制革产生的总耗水量，羊皮为0.1∼0 3t/张，猪皮为0.3∼0.5t/张，牛皮为0.8∼1.0t/张，目前皮革行业每年向环境排放的废水量达8000∼12000万吨，约占全国工业废水总排放量的0.3%，这些排放的废水中含Cr约3500 t，悬浮物1 2×105 t，COD为l.8×105 t，BOD为7×104 t。污染物除废水外，还有大量的固体废弃物，通常，1t牛皮大约产生30∼50m3的废水、150kg的污泥和约400kg 的肉渣、皮渣、皮屑等固体废弃物。总体来看，制革工业的污染主要来自两个方面：其一是加工过程中产生的废水，其二是生产过程中使用的大量化工原料，这些原料有各种助剂、鞣剂以及加脂剂、涂饰剂等，上述化工原料吸收率的高低影响着它们对环境带来污染负荷的大小。 制革工业产品涉及皮革种类繁多，根据使用鞣剂不同，可将皮革分为轻革和重革两种。重革主要用来制作鞋底和部分工业用革。近年来，由于原料皮短缺，制鞋用底料已经出现了不少代用材料，因此，目前85％以上的皮革均加工成以铬盐为鞣剂的轻革，如鞋面革、包袋革、服装革、沙发革等。依原料的不同，又分为猪皮革、羊皮革、牛皮革等。不同制革过程，其废水污染物有一定区别 2.1.2 制革固体废物来源 制革工业固体废弃物主要包括制革污泥和革屑、革渣两大类。 制革污泥依其来源和主要成分可分为水洗污泥(成分主要以氯化物、硫化物、酚类为主)、脱毛浸灰污泥(成分以硫化物、毛浆、蛋白质、石灰等为主)、含铬污泥(铬鞣废液碱沉淀法回收的铬污泥)以及用物理、化学和生化方法处理废水的剩余污泥。每生产1t牛皮大约产生150kg 的废水处理污泥。 由于大量的重金属，尤其是铬以及硫化物等沉积于污泥中，使制革污泥成为危险性工业固体废弃物。同时，污泥中大量的有机氮在堆置、填埋过程产生大量的硝酸盐，对于河流、湖泊、地下水等水体的污染存在潜在的威胁。目前大量污泥仍处于无秩序处置状况，已经成为严重的环境问题。 革屑、革渣是制革厂鞣革后削匀、剪裁时产生的边角废料，因设备不同、工艺不同工人操作水平不同，其产生量有很大差别。制革生产过程加工1t原料皮约产肉渣120kg、毛5∼7kg、剖层废料133kg、削匀皮屑57kg、修边产生的下脚料88kg以及磨革粉尘3kg，合计每生产1t牛皮大约产生400kg的肉渣、皮渣、皮屑和等固体废弃物。全球每年制革工业产生的含铬
皮革制造业废水处理技术
皮革制造业废水处理技术 【摘要】皮革废水由于污染物浓度高，成分复杂,成为难处理的工业废水之一。本文介绍了皮革废水的来源和危害，处理的主要技术和方法，结合工程实例，指出清洁生产是最理想的废水处理工艺和未来的研究重点。 绪论 ～～～1.0t/张,目前皮革行业每年向环境排放的废水量达8000～×105t,COD ×105t,BOD为7×105t。污染物除废水外,还有大量的固体废弃物,通常1t牛皮大约产生30～50m3,的废水、150kg的污泥和约400kg的肉渣、皮渣、皮屑等固体废弃物。总体看来,制革工业的污染主要来自两个方面:其一是加工过程中产生的废水,其二是生产过程中使用的大量化工原料,这些原料有各种助剂、靴剂以及加脂剂、涂饰剂等,上述化工原料吸收率的高低影响着它们对环境带来污染负荷的大小。 制革废水中含有较高的氨氮,但因其COD负荷及Cr3+、S2-的影响,氨氮治理工作还停留在以去除水中有机物和有害元素的阶段,氨氮在废水污染治理中效果并不令人满意。随着工业废水排放标准的越来越严格,氨氮处理的重要性和必要性日渐突出。目前的多数处理方法还只是实验室阶段,在我国目前的皮革废水处理工程中的实际应用还不多。一些以二层皮和蓝湿皮为生产原料的皮革厂,由于少了脱毛脱灰工艺而减少了硫化物和氨氮的含量,处理氨氮比较有效,但是以原皮为生产原料的皮革厂,综合废水硫化物含量高达3000～4000mg/l,氨氮的含量高达250～400mg/l,用普通活性污泥法不能处理达标。皮革废水由于使用的原料种类多,生产流程大致有浸水去肉、脱毛浸灰、脱灰软化(蹂前工段)、浸酸蹂制(蹂制工段)、复鞭、中和、染色、加脂(整饰工段)等。因此废水成分复杂,不仅含有大量的皮、毛、肉屑和脂肪,还含有高浓度的硫化物、氯化物、钱盐、硫酸盐和三价铬。制革加工很多工序是在转动的鼓中进行,废水是间歇排出,水量水质波动大。这些因素综合起来,给皮革废水处理带来很大困难。随着我国排放标准的日