污染源及其分析

污染源及其分析结课作业

学院：环境与化学工程学院

专业班级：o7级环境科学01班

学号：40704060111

姓名：XXXXXX

通过本学期对《污染源及其控制》的学习，使我对各种行业的相关产业产生的各类污染源的主要来源，危害和防治措施有了初步了解。认识了污染物的产生原因和处理过程，掌握了相关的处理程序。课程涉及到国民生产的大大小小各行各业，阐述了相关行业的污染现状和当前处理的技术和程度。作为一名环境科学专业的学生，我们不仅要做到污染物的有效处理，更要注重从源头做起，将环境污染问题的损害程度降到最低。通过这门课程的学习之后，对污染现状较为严重的制革废水的相关问题，我简单谈谈其特点和治理措施。

我国目前制革行业年排放污水在1 亿t 以上,年排放的有害物质,铬3 500t ,硫5 000t ,化学耗氧量15 万t。随着环境保护要求的日趋严格,特别是近年四川连续2 次发生的沱江水污染事件,凸现出制革环保形势的脆弱和制革废水治理中存在的许多问题,值得引起高度重视,并认真加以解决。

一制革废水排放特点

皮革和毛皮种类繁多，根据其原料、产品品种不同加工工艺也有很大差别。皮革加工大致分准备、鞣制和整饰三个工段，但每个工段又包括很多工序，一般的皮革和毛皮加工有数十道甚至上百道工序。

制革及毛皮加工工业废水成分复杂，污染物浓度高，含有石灰、染料、蛋白质、盐类、油脂、氨氮、硫化物、铬盐以及毛、皮渣、泥砂等对环境有害的物质。污染物主要有：COD、BOD、硫化物、氨氮、三价铬和中性盐等。制革和毛皮加工的前工序基本都是在水中进行的，因此用水和废水排放量较高。成品皮革和毛皮是由原料皮加工而来，原料皮的加工过程就是加工胶原蛋白和角蛋白的过程，加工过程中大量胶原和毛发被分解，以蛋白质的形式进入废液中，增加了废水中的污染负荷，特别是凯式氮浓度很高。化工原料加入后，原料皮不可能将化工原料吸收完全，而且有的化工原料吸收率很低，如制革生产中的浸灰脱毛工序，所使用的石灰、硫化钠和硫氢化钠的吸收率较低，从转鼓中排出时硫化物浓度高达5000mg/l，COD达数万毫克每升；又如铬鞣和复鞣工序中使用三价金属铬作为鞣剂，虽然可以回收，但回收铬用到制革过程中易影响成品革的质量，利用率较低，排出的含铬废水三价铬浓度高达2500mg/l。另外，制革及毛皮加工废水的排放还因为原料皮（牛皮、羊皮、猪皮等）的不同，加工工艺的不同，成品皮革的不同（鞋面革、服装革、沙发革、箱包革等），废水水质相差特别大，这些都是制革及毛皮加工废水比较难治理的原因。

二废水处理难度呈增加趋势

我国制革工业多年来大力推行制革企业结构性重组,以及推广清洁生产,新工艺、新材料和新设备的不断开发和投入,使制革工艺的耗水量明显下降。但是,随之而来的废水中,各类污染物质的浓度大幅度增加。

最突出的问题是废水的三大指标COD、S2 - 、NH3 - N 浓度的上升,如牛皮制革企业,综合废水中COD 浓度上升到5 000～8 000mg/ L ,NH3 - N 浓度升到了500～800mg/ L ;浙江某猪皮制革企业废水中,S2 - 浓度一般在400～500mg/ L ,高峰时达到700mg/ L ;温州一家做二层皮的制革企业的NH3 -N 浓度达到1 200mg/ L ; 而且废水中总含盐量的增加值亦很大,这些都大大增加了制革废水处理的难度和资金的投入。由于制革废水处理目前执行的是国家统一的《污水综合排放标准》(GB8978 - 1996) , 按上述浓度估算,其COD、NH3 - N 指标的去除率必须达到98 %以上,治理难度不言而喻。即使技术上能够处理,但由于环保投入太高,运行成本居高不下,从环境及经济效益的角度分析,企业很难保持可持续发展的态势,因此制革废水处理已成为制革行业发展的难点之一。由于制革行业的特殊性,除了企业增加环保投入,切实提高治理和管理措施及水平外,建议尽快制订制革行业污染物排放标准,并使行业排放标准能做到切实有效的指导和控制制革废水的处理和排放。

三铬鞣废液分隔治理相对弱化

国外制革企业在废水治理中,严格地将含铬废水如鞣制、浸酸、复鞣、挤水等工序的废水全部收集,采用加碱沉淀的方法除去铬后,再与其它废水集中处理。

这样有利于综合废水处理的稳定性,同时由于制革污泥不含铬,也有利于污泥的综合利用和无害化处置。而国内多数企业对含铬废水的处理设施形同虚设,没有认真实施,给制革废水处理带来的后患无穷。只有部分企业对铬浓度高的鞣制工序废水单独收集并回收铬,而其它低浓度的含铬废水并入综合废水去处理,在处理中必然导致铬重金属离子进入生物处理系统,而使微生物发生急性或慢性中毒,影响处理效果,同时铬进入污泥后不利于污泥的无害化处置。

铬进入生物处理系统造成污泥中毒的现象,在浙江海宁、温州等地均有发生,严重时造成污泥大量流失,造成处理设施瘫痪,损失严重,教训十分深

刻。因此必须由行业设计部门牵头,尽快制定制革废水设计规范,使承接制革废水治理的设计单位有章可循;管理单位也要尽快制定相应的管理制

度,杜绝含铬废水进入生物处理系统,同时建议在制革工业集中地区,建设含铬污泥集中回收厂或有毒有害废弃物处置中心,并制定相关制度,确保避免产生含铬污泥无序堆放,无路可去的状况。

四生物处理技术选择

生物处理技术是制革废水处理的关键技术,由于制革废水水质的特点,其生物处理过程的设计和运行控制与其它废水处理存在一定的差异,选用的系统必须能经受冲击负荷、停电等意外, 且操作管理必须简单, 污泥量少。由于制革废水中含盐水平较高,抑制了微生物的活性和对有机物的降解速率,因此宜选用低负荷活性污泥法。

国内制革企业大多数采用氧化沟工艺,其符合制革废水处理的几大要素:技术成熟、处理效果稳定、管理和维修简便等,而且运行时间越长,处理效果越好。笔者在设计南京制革厂、浙江富邦皮革有限公司、温州金牛皮革有限公司、文登制革厂、四川新华制革厂等废水处理中, 采用了CAR2ROUSEL 氧化沟工艺,设计有机负荷0. 08kg/ kg·d ,停留时间30h ,COD 从进氧化沟的800 ～1 000mg/ L , 降至100mg/ L 左右, 出水BOD5 在10 ～20mg/L 。该工艺从1990 年运行至今,经历停电、冬天严寒等考验,始终保持良好而稳定的处理效果,而且管理十分简便。

也有少数企业采用接触氧化工艺,接触氧化工艺采用纤维填料,初期运行效果很好,但是由于废水中大量Ca2 + 、Fe3 + 的存在,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制革废水处理中要慎用。

五制革污泥处置存在问题

含铬污泥必须作为危险固弃物进行无害化处理,或运至专门的铬回收工厂回收利用; 综合废水处理中产生的污泥是有机污泥,目前国内大多数企业都采用脱水后卫生填埋进行处置,但由于制革废水产生的污泥量大,长远考虑必须寻找资源化途径,如制砖或堆肥。制革污泥制砖,烧砖温度达到800 ℃以上时,少量三价铬会转化为六价铬而产生毒性,而国内现采用蒸气养护成型工艺制煤渣砖,不会有转化六价铬的问题; 但由于掺入污

泥量的比例不能超过10 % ,因此大量污泥仍然无法消化掉。因此,制革污泥处置的前提是首先对污泥进行减量化。由于制革污泥的发热量较高,热值在2 363～3 868kcal/ kg 之间

(1kcal= 411868J ) ,因此可以将制革污泥掺入煤中,进锅炉燃烧后再将煤渣做煤渣砌块,这是企业可以做到并且切实可行的污泥减量化、无害化处置方法。

另外,由于制革污泥富含N、P、K及微量营养元素,南京制革厂积累了多年施用制革污泥堆肥后作为小麦和苗木农肥的经验。我国在农用污泥中污染物控制标准( GB4284 - 84) 中规定:在中、碱性土壤中,铬及其化合物(以Cr 计) 最高容许含量为1 000mg/kg 干污泥,酸性土壤为600mg/ kg 干污泥,这一标准只要对废水中的铬进行妥善回收,是完全能达到的。

六尽快建立运行管理机制

制革废水处理必须走多元化的道路。制革企业或制革工业园区最好就近建设在城市或园区污水处理厂附近,这样只要将废水处理到污水接管标准,再排入污水处理厂进行处理,如辛

集制革工业园污水处理厂实行了集中处理、集中管理的模式,就是非常好的典范。利用城市污水处理厂水量大、管理水平高的优势,解决了制革废水处理不易达标的问题。但是,在规划集中处理的规模时不宜贪大造势,如一次性建设2 万t/ d 的制革废水处理厂,其污染负荷相当于20 万t/ d 的城市污水处理厂,如此大的规模,运行中遇到水质突变或事故排放,很难及

时调整运行、大大增加了管理难度。因此,宜分为3 000 ～5 000t/ d 一组,分组建设和运行。

对某些已建成规模而又相对远离城镇的制革企业的废水处理,可采用代运营的模式,即由具有国家专项运营资质的专业公司来承包废水及污泥处理;也可采用外包出去的模式,如浙

江一家企业采用企业供电和采购供应药剂,而将处理外包出去,责任承包给个人,这种模式可

以降低企业的负担,运行成本也较低。

不管哪种机制,都是将生产和污水处理运营分开,各司其职,走市场化管理,使已建有的污

水处理设施充分发挥作用,使制革废水处理达到高效运行。

七结束语

我国制革行业以中、小型企业为主。目前,80 %以上的制革企业已经建有污水处理设施,由于处理模式和投入不同,承接设计和施工单位也存在不规范之处,凸现的问题很多,制革废

水处理的达标率很低。因此当务之急,必须尽快制定制革废水设计规范和行业排放标准,推行制革企业区域集中,污染物集中治理和集中管理、加快技术进步和治理力度,才能实现制革废水全面稳定达标排放的目标。