專利名稱：皮革廢水的生物處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水的處理方法，特別是對(duì)于氮含量高、鹽含量高并且 含有大量重金屬等有害物質(zhì)的皮革廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及皮革廢水的生物學(xué)處理方法，特別地，涉及皮革廢水的生物
處理方法，該方法在并用A/0工法和MLE工法的廢水處理方法中，適當(dāng)變 更污泥的回流，將含有大量鉻、磺的高濃度皮革廢水，不經(jīng)過物理、化學(xué)的 前處理而進(jìn)行生物學(xué)處理，并且還可減少污泥的產(chǎn)生。
通常，皮革制造業(yè)作為一種排出惡性廢水的產(chǎn)業(yè)，會(huì)污染河水、湖沼、 海岸、灣等的水質(zhì)。特別是，皮革制造廠商大部分是小型產(chǎn)業(yè)，并集中在首 都圈的上水源地區(qū)，因此其問題的嚴(yán)重性不言而喻。并且，皮革制作業(yè)在廢 水處理時(shí)產(chǎn)生大量的污泥(Sluge，指混入水或油等中的雜質(zhì)沉淀在底部的東 西)，因此處理該污泥而產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)擔(dān)金占生成成本的10%。
因上述原因，湖沼、內(nèi)灣、內(nèi)海等公用水域和城市中小河流的污染日益 嚴(yán)重。因此，有關(guān)湖沼、內(nèi)灣、內(nèi)海等的總氮(N)和總磷(P)的水質(zhì)環(huán)境 基準(zhǔn)即COD (Chemical Oxygen Demand:化學(xué)耗氧量)、BOD (Biochemical Oxygen Demand:生物耗氧量)的達(dá)成率非常低。進(jìn)一步，河水、湖沼、以 及水壩大多都是飲水源，因此霉的味道、過濾障礙以及有毒性藻類的異常繁 殖成為很大的環(huán)境問題。
如上所述，在皮革制造業(yè)產(chǎn)生皮革廢水時(shí)，在多個(gè)制造步驟中，尤其在 水洗、石灰浸泡、制革(Tanning,鞣皮)以及染色步驟中產(chǎn)生的廢水量的變 化大，而且有機(jī)物和懸浮物的濃度高，含有鉻(Chromium)、硫化物(Sulfide) 等，因此不適合通過生物學(xué)處理，因此通常是在實(shí)施流量調(diào)節(jié)、中和、凝聚 沉淀等前處理之后再進(jìn)行生物學(xué)處理，因此會(huì)產(chǎn)生大量的污泥(Sludge)。并且，產(chǎn)生一種難聞的氣味的同時(shí)，皮革廢水的處理中存在很多困難，因此日 益迫切需要對(duì)此的對(duì)策和有效的處理方法。
而目前作為關(guān)于上述的皮革廢水的生物學(xué)處理的研究有如下David利 用Carrousel工法，對(duì)于BOD (Biochemical Oxygen Demand生物耗氧量)的 處理達(dá)到了5-6mg/L; Maeda研究了皮革污泥的厭氧硝化時(shí)鉻、硫化物等的 影響；L.Szpyrkowicz對(duì)于氮氧化/脫氮氧化系統(tǒng)中的鉻和硫化物的阻礙作用進(jìn) 行了研究，并在報(bào)告中指出分別為43mg/L、 91mg/L以下時(shí)不會(huì)對(duì)步驟產(chǎn)生 影響；Jackson—Moss對(duì)于氯化物(Chloride)的影響進(jìn)行了研究，證明了含 有高濃度的氯化物的皮革廢水中也能很好地適應(yīng)微生物而進(jìn)行處理；Panzer 對(duì)于通過氮氧化/脫氮氧化法來清除氮的課題進(jìn)行了研究，其結(jié)果通過組合的 氮氧化/脫氮氧化系統(tǒng)消除了 93X的COD (Chemical Oxygen Demand:化學(xué) 耗氧量)和97%的氮。
在一般的皮革廢水處理方法中，A/O工法以及MLE(Modified Ludzack-Ettinger)工法是， 一邊使無氧處理池和好氧處理池中的污泥循環(huán)，一 邊在沉淀槽中除去剩余污泥的方法，A/O工法以及MLE工法中的皮革廢水中 含有大量的鉻和硫化物，因此使污泥循環(huán)時(shí)，在好氧處理池中的氮氧化過程 中由于pH下降，Cr3+被氧化為Cr6+，因此對(duì)活性污泥帶來致命的影響，并 且pH下降時(shí)，硫化物也和鉻一樣被氧化為硫酸鹽(Sulfate),會(huì)加快好氧處 理池內(nèi)的pH的下降，對(duì)活性污泥帶來影響。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，本發(fā)明是為了解決上述課題而研發(fā)的，本發(fā)明的目的在于， 提示皮革廢水之類的高濃度惡性廢水的生物學(xué)處理的可能性，并提供在廢水 處理過程中能夠減少污泥的皮革廢水的生物處理方法。即，對(duì)于氮含量高， 含鹽量高且大量含有重金屬等有害物質(zhì)的皮革廢水，不經(jīng)過物理、化學(xué)的前 處理的情況下進(jìn)行廢水處理。
本發(fā)明的另一目的在于，在很短的時(shí)間內(nèi)處理大量的廢水，從而能夠處 理大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)廢水。
本發(fā)明的又一目的在于，在一個(gè)處理池中同時(shí)發(fā)生厭氧硝化和脫氮，從而提高有機(jī)的高濃度的廢水的處理效率。
本發(fā)明的又一目的在于，不在污泥沉淀池中除去活性污泥，而是使活性 污泥回流到第一厭氧處理池中，并通過厭氧硝化將其分解后，作為在脫氮時(shí) 容易缺乏的碳源而使用，從而不需要從外部供給碳源。
本發(fā)明的又一目的在于，使污泥沉淀池中的上清液回流到第二厭氧處理 池中，與經(jīng)第一好氧池處理后的皮革廢水混合，這樣更加有利于在第二次厭 氧處理池中去除硝酸鹽。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)明提供一種皮革廢水的生物處理方法，所述方法包括以下步驟將 原始皮革廢水置入沉淀池中沉淀，以去除其中的大顆粒固形物；將沉淀后的 皮革廢水進(jìn)行過濾，除去廢水中直徑在lmm以上的顆粒物；將過濾后的廢水
引入廢水蓄水池中，廢水蓄水池中設(shè)有安裝可調(diào)節(jié)閥的出水口，由此能夠控
制廢水蓄水池中廢水的出水流量；將廢水蓄水池中的廢水引入到第一厭氧處 理池中，其中，廢水蓄水池中廢水的出水流量被調(diào)節(jié)為每小時(shí)流入所述第一 厭氧處理池的水量為總?cè)萘康?/23以下；將經(jīng)過第一厭氧處理池的廢水引入
到第一好氧處理池中，其中，第一好氧處理池具有帶中空夾層的壁，而所述 帶中空夾層的壁中面向處理池內(nèi)部的內(nèi)壁上具有許多通孔，用泵將空氣泵送 入所述中空夾層中，空氣通過所述通孔散出，以充分地接觸厭氧處理池中的
廢水；將經(jīng)過第一好氧處理池的廢水引入到第二厭氧處理池中，第二厭氧池 中設(shè)置有溫度保持裝置，以將廢水溫度保持在30 32攝氏度；將經(jīng)過第二厭 氧處理池的廢水引入到污泥沉淀池中，在污泥沉淀池中經(jīng)沉淀后，皮革廢水 分成活性污泥和上清液，將部分活性污泥回流到第一厭氧處理池，而將上清 液部分回流至第二厭氧處理池；將其余的上清液和活性污泥引入到第二好氧 處理池中，在第二好氧池中設(shè)置有曝氣裝置，對(duì)所述上清液進(jìn)行有氧處理， 并且繼續(xù)對(duì)活性污泥進(jìn)行有氧培養(yǎng)；將經(jīng)過第二好氧處理池處理的上清液和 活性污泥引入到第三厭氧處理池中，在第三厭氧池中設(shè)置有PH值控制裝置， 在對(duì)上清液進(jìn)行厭氧處理的同時(shí)將上清液的PH值控制在7 8之間；最后將 活性污泥通過第三厭氧池底部的閥門排放出來，將上清液收集回收利用。
本發(fā)明的的皮革廢水的生物處理方法，其中，所述第一厭氧池底部的閥門將污泥排出到外部。
本發(fā)明的皮革廢水的生物處理方法，其中，所述第一次厭氧池中還包括 將流入的廢水維持在適合微生物繁殖的溫度的保溫裝置。
本發(fā)明的皮革廢水的生物處理方法，其中，所述第一厭氧池處理、第一 好氧池處理、第二厭氧池處理以及第二好氧池處理的過程中均包括將流入的 廢水進(jìn)行攪拌的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的用于皮革廢水處理以及減少污泥的生物學(xué)處理方法，使高 濃度的皮革廢水不通過物理、化學(xué)前處理而直接在第一厭氧處理池、第一好 氧處理池以及第二厭氧處理池中發(fā)生硝化和脫氮，而沉積的污泥則在第一厭 氧處理池中定量定期地排除。
如上所述，對(duì)于本發(fā)明的皮革廢水處理方法進(jìn)行整理、概括如下。該方 法包括對(duì)原始廢水進(jìn)行沉淀和過濾的步驟；將過濾后的廢水進(jìn)行存儲(chǔ)的存 儲(chǔ)步驟；使從存儲(chǔ)步驟流入的廢水連續(xù)地發(fā)生厭氧硝化和脫氮反應(yīng)的第一次 厭氧反應(yīng)步驟；將從第一次厭氧反應(yīng)步驟流入的廢水的各種有機(jī)物作為培養(yǎng) 基，在有溶解氧的條件下，培養(yǎng)微生物的混合體的第一好氧反應(yīng)步驟；向第 一好氧處理池注入空氣的空氣注入步驟；將從第一好氧處理池流入的廢水繼 續(xù)發(fā)生厭氧硝化和脫氮反應(yīng)的第二次厭氧反應(yīng)步驟；使從第二次厭氧反應(yīng)步 驟流入的廢水沉淀的污泥沉淀步驟；使污泥沉淀步驟的一部分上清液回流到 第二厭氧反應(yīng)步驟中的步驟；使在污泥沉淀步驟中沉淀的活性污泥回流到第 一厭氧處理池的步驟；將經(jīng)過了污泥沉淀步驟的廢水的各種有機(jī)物作為培養(yǎng) 基，在有氧條件下，連續(xù)培養(yǎng)微生物的混合體的第二次有氧反應(yīng)步驟；以及 最終通過第三次厭氧反應(yīng)步驟后，將活性污泥排出并回收再利用上清液的步
如上所述，通過本發(fā)明的用于皮革廢水處理以及減少污泥的生物學(xué)處理 方法來處理皮革廢水時(shí)，與以往的先經(jīng)過物理、化學(xué)的前處理之后進(jìn)行生物 學(xué)處理的工法相比，不但COD、 BOD、 TTS (固體懸浮物)、TN (總氮)的 除去效率有所升高，而且除去時(shí)間比以往的工法快2.5倍左右，并可減少約 50%的藥物費(fèi)，污泥減少率為約40%以上。


圖1為本發(fā)明所述的皮革廢水的生物處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的最好的實(shí)施例的皮革廢水的生物 處理方法。
圖1為本發(fā)明所述的皮革廢水的生物處理方法的流程圖。 如圖所示，在說明本發(fā)明之前，先說明用于調(diào)查皮革廢水的性狀的實(shí)驗(yàn) 裝置以及實(shí)驗(yàn)方法。
首先，作為用于調(diào)查皮革廢水的性狀的材料，使用了在溫州市的A公司
和海寧市的B公司產(chǎn)生的皮革廢水，并且對(duì)于該皮革廢水，沉淀之后用lmm 的過濾器將懸浮物過濾之后進(jìn)行了分析。
本發(fā)明所使用的實(shí)驗(yàn)裝置是ABS塑料制的容積為15L的第一、第二、第 三厭氧處理池和第一、第二好氧處理池以及用于將廢水的污泥沉淀的污泥沉 淀池構(gòu)成的。
在上述的結(jié)構(gòu)中，在第一、第二厭氧處理池中具有以20—25rpm的旋轉(zhuǎn) 速度進(jìn)行攪拌而將污泥混合的攪拌器，在第一、第二好氧處理池中具有用于 將廢水的DO濃度維持在5.5-6.5mg/L的作為空氣注入裝置的送風(fēng)機(jī)(泵)和 曝氣罐，在污泥沉淀池中具有用于攪拌污泥的旋轉(zhuǎn)速度為2rpm的攪拌器。
另外，在污泥沉淀池中具有用于將污泥回流到第一厭氧處理池的污泥回 流管和污泥回流泵。另外，在污泥沉淀池中具有用于將上清液回流到第二厭 氧處理池的上清液回流管和上清液回流泵。
并且，使用加熱器將第二厭氧處理池的溫度維持在31。C。
通過廢水蓄水池上的閥門，將廢水的出水流量被調(diào)節(jié)為每小時(shí)流入所述 第一厭氧處理池的水量為每小時(shí)0.5升。
如上構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)裝置的作用如下首先，對(duì)皮革加工廠中產(chǎn)生 的皮革廢水進(jìn)行沉淀，然后用lmm的過濾器將皮革加工廠中產(chǎn)生的皮革廢水 中的懸浮物過濾掉之后，將其流入到廢水蓄水池中，然后按照一定的流量， 經(jīng)測定， 一般每小時(shí)流入所述第一厭氧處理池的水量不超過所述第一厭氧處理池的總?cè)萘康?/23。隨后將廢水流入到第一厭氧處理池。流入第一厭氧處 理池的皮革廢水經(jīng)過一定時(shí)間的厭氧硝化，將有機(jī)物質(zhì)分解、硝化，并且會(huì) 經(jīng)過一定時(shí)間的脫氮過程。在經(jīng)過這樣的脫氮過程的期間，皮革廢水中的硝 酸鹽氮被除去。
在第一厭氧處理池中，通過脫氮過程，除去了一定程度的硝酸鹽氮的皮 革廢水，直接流入第一好氧處理池中。此時(shí)，通過送風(fēng)機(jī)(泵)的驅(qū)動(dòng)，將 空氣或氧氣氧氣注入到第一好氧處理池的壁的中空夾層中，而所述帶中空夾 層的壁中面向處理池內(nèi)部的內(nèi)壁上具有許多通孔，用泵將空氣泵送入所述中 空夾層中，空氣通過所述通孔散出，以充分地接觸厭氧處理池中的廢水，這 些孔優(yōu)選是均勻分布的，且遍布整個(gè)內(nèi)壁；通過將空氣或氧氣通入皮革廢水 中，使氮氧化微生物連續(xù)繁殖，從而除去皮革廢水中的氨氮。
所述第一次厭氧池中也可以包括將流入的廢水維持在適合微生物繁殖的 溫度的保溫裝置，例如加熱器。
在第一好氧處理池中停留一定時(shí)間的活性污泥和皮革廢水，繼續(xù)流入第 二厭氧處理池中。在二厭氧處理池內(nèi)的反應(yīng)也以和第一厭氧處理池相同的方 式進(jìn)行。不同點(diǎn)僅僅在于第二厭氧池中設(shè)置有溫度保持裝置，以將廢水溫度 保持在30 32攝氏度，這是適合微生物繁殖的溫度。
在第二厭氧處理池中停留一定時(shí)間的活性污泥和皮革廢水，繼續(xù)流入污 泥沉淀池中，形成活性污泥的沉淀。此時(shí)，通過污泥回流管和污泥回流泵， 沉淀在污泥沉淀池中的污泥回流到第一厭氧處理池中。
回流到第一厭氧處理池中的活性污泥通過厭氧硝化而被分解，在脫氮時(shí) 被利用為有機(jī)碳源。
在第一厭氧處理池內(nèi)會(huì)沉積通過厭氧硝化也不被分解的固體物和鉻、磺 等有害物質(zhì)，因此通過第一厭氧處理池底部的污泥排出口，定期地將沉積在 第一厭氧處理池內(nèi)的污泥除去。
另外，污泥沉淀池中的一部分上清液通過上清液回流管和上清液回流泵， 而回流到第二厭氧處理池中?；亓鞯降诙捬跆幚沓氐纳锨逡号c流入第二厭 氧處理池中的經(jīng)好氧處理池處理的廢水混合后，用于除去剩余的硝酸鹽和有 機(jī)化合物。在污泥沉淀池中停留一定時(shí)間的剩余的活性污泥和皮革廢水，繼續(xù)流入 第二好氧處理池中。流入第二好氧處理池的活性污泥和皮革廢水，通過攪拌 機(jī)攪拌而使之很好地混合，進(jìn)一步培養(yǎng)微生物繁殖，并去除氨氮。
在第二好氧處理池中被凈化、處理的處理水以及活性污泥，繼續(xù)流入第 三厭氧處理池中，在第三厭氧處理池中，去除殘留的硝酸鹽和有機(jī)化合物， 并通過物理沉淀，將來自第二好氧處理池的處理水和活性污泥的混合物分離 后，活性污泥通過排出口而被排放出去，而上清液被回收利用。在第三厭氧
池中還設(shè)置有PH值控制裝置，在對(duì)上清液進(jìn)行厭氧處理的同時(shí)將上清液的 PH值控制在7 8之間，這樣有利于最終去除水中的有害物質(zhì)并且保持上清 液的PH值適合進(jìn)一步的回收利用。
通過這樣的反應(yīng)過程將皮革廢水凈化、處理的廢水處理裝置的各個(gè)反應(yīng) 過程是連續(xù)進(jìn)行的。
通過上述的實(shí)驗(yàn)，最終COD， TN等項(xiàng)目均達(dá)到了可循環(huán)使用的水的標(biāo) 準(zhǔn)。特別是在放出的上清水中沒有檢測出鉻，僅檢測出了微量(0.01mg/L) 的硫化物。
對(duì)于本發(fā)明的用于處理皮革廢水等高濃度廢水的方法的最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果概 括如下。
本發(fā)明的步驟的特征在于原廢水的投入以及污泥的連續(xù)循環(huán)方式。不但 減少了污泥的發(fā)生量，而且不對(duì)原始廢水進(jìn)行物理、化學(xué)處理，有利于環(huán)保。 本發(fā)明的污泥能夠減少50%以上，并有效除去了鉻和硫化物等有害物質(zhì)。
如上所示，利用本發(fā)明的用于皮革廢水處理以及減少污泥的生物學(xué)處理 裝置來處理皮革廢水時(shí)，與以往的先進(jìn)行物理、化學(xué)前處理后再進(jìn)行生物學(xué) 處理的方法相比，不但COD,BOD,TSS (固體懸浮物)，TN (總氮)的除去效 率略有提高，而且除去時(shí)間比以往加快了2.5倍，并且減少了約50%的藥品 費(fèi)，污泥減少率約為50%以上。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在本發(fā)明的技術(shù)思想允許的范圍內(nèi)可進(jìn)行多 重變形。另外，本發(fā)明的廢水處理裝置不僅使用于皮革廢水的處理中，還可 以適用于畜牧業(yè)，畜牧食品制造業(yè)，奶制品制造業(yè)，水產(chǎn)罐頭制造業(yè)，水產(chǎn) 腌制品制造業(yè)，蔬菜腌制品制造業(yè)，大豆醬制造業(yè)，醬油制造業(yè)，化學(xué)調(diào)味料制造業(yè)，糖制造業(yè)，機(jī)械染色業(yè)，印刷業(yè)，糞尿處理業(yè)，屠宰場等的廢水 處理中。
權(quán)利要求
1.一種皮革廢水的生物處理方法，所述方法包括以下步驟將原始皮革廢水置入沉淀池中沉淀，以去除其中的大顆粒固形物；將沉淀后的皮革廢水進(jìn)行過濾，除去廢水中直徑在1mm以上的顆粒物；將過濾后的廢水引入廢水蓄水池中，廢水蓄水池中設(shè)有安裝可調(diào)節(jié)閥的出水口，由此能夠控制廢水蓄水池中廢水的出水流量；將廢水蓄水池中的廢水引入到第一厭氧處理池中，其中，廢水蓄水池中廢水的出水流量被調(diào)節(jié)為每小時(shí)流入所述第一厭氧處理池的水量為總?cè)萘康?/23以下；將經(jīng)過第一厭氧處理池的廢水引入到第一好氧處理池中，其中，第一好氧處理池具有帶中空夾層的壁，而所述帶中空夾層的壁中面向處理池內(nèi)部的內(nèi)壁上具有許多通孔，用泵將空氣泵送入所述中空夾層中，空氣通過所述通孔散出，以充分地接觸厭氧處理池中的廢水；將經(jīng)過第一好氧處理池的廢水引入到第二厭氧處理池中，第二厭氧池中設(shè)置有溫度保持裝置，以將廢水溫度保持在30～32攝氏度；將經(jīng)過第二厭氧處理池的廢水引入到污泥沉淀池中，在污泥沉淀池中經(jīng)沉淀后，皮革廢水分成活性污泥和上清液，將部分活性污泥回流到第一厭氧處理池，而將上清液部分回流至第二厭氧處理池；將其余的上清液和活性污泥引入到第二好氧處理池中，在第二好氧池中設(shè)置有曝氣裝置，對(duì)所述上清液進(jìn)行有氧處理，并且繼續(xù)對(duì)活性污泥進(jìn)行有氧培養(yǎng)；將經(jīng)過第二好氧處理池處理的上清液和活性污泥引入到第三厭氧處理池中，在第三厭氧池中設(shè)置有PH值控制裝置，在對(duì)上清液進(jìn)行厭氧處理的同時(shí)將上清液的PH值控制在7～8之間；最后將活性污泥通過第三厭氧池底部的閥門排放出來，將上清液收集回收利用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮革廢水的生物處理方法，其特征在于，所述第一厭氧池底部的閥門將污泥排出到外部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮革廢水的生物處理方法，其特征在于，所述第一次厭氧池中還包括將流入的廢水維持在適合微生物繁殖的溫度的保溫裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮革廢水的生物處理方法，其特征在于，所述第一厭氧池處理、第一好氧池處理、第二厭氧池處理以及第二好氧池處理的過程中均包括將流入的廢水進(jìn)行攪拌的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢水的處理方法，特別是對(duì)于氮含量高、鹽含量高并且含有大量重金屬等有害物質(zhì)的皮革廢水的處理方法。本發(fā)明的特點(diǎn)是無需經(jīng)過物理、化學(xué)的前期處理而只需通過生物方法就能夠進(jìn)行廢水處理。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是首先將皮革廢水進(jìn)行過濾，濾出其中的大顆粒雜質(zhì)，隨后將濾出的皮革廢水存儲(chǔ)在廢水蓄水池中，通過廢水蓄水池控制定量的廢水持續(xù)不斷地供入第一厭氧處理池，以在第一厭氧處理池中發(fā)生厭氧硝化和脫氮反應(yīng)；隨后廢水進(jìn)入第一好氧處理池，以在有氧條件下培養(yǎng)各種混合微生物。好氧處理池的池壁帶有中空夾層，夾層內(nèi)壁布滿了孔，以便通過泵送入的空氣能夠充分地與好氧處理池中的廢水接觸。
文檔編號(hào)C02F9/14GK101555086SQ20091008439
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者吳蒼松, 強(qiáng) 牛, 陳國良 申請(qǐng)人:北京中科清水科技有限公司