一种降低皮革鞣制染色废水色度和COD的方法及其应用技术

本发明专利技术涉及废水处理领域，特别涉及一种降低皮革鞣制染色废水色度和COD的方法及其应用，包括首先加入氧化剂分解废水中染料分子和有机物分子；随后利用沸腾床截留塔去除固体杂质颗粒；最后利用吸附塔深度去除废水中的染料和有机物分子及其分子碎片，使出水色度和COD显著降低，达到回用要求或相关排放标准。该处理方法可实现皮革、纺织、印染等行业废水对染料和有机杂质的协同去除，出水水质满足回用需求，并达到国家、地方的相关排放标准。

【技术实现步骤摘要】
一种降低皮革鞣制染色废水色度和COD的方法及其应用
本专利技术涉及废水处理领域，特别涉及一种含染料和有机杂质高化学耗氧量(COD)的废水的深度处理方法及其系统。适用于皮革、纺织、印染等行业废水中色度和COD的同步深度去除。具体地说，提供了一种同步深度降低皮革鞣制染色废水的色度和COD的处理方法及其应用。
技术介绍
我国是制革工业大国，制革工业是高耗水、重污染行业，因此，皮革工业目前正面临着严重的资源和生态环境制约。生产过程使用的大量化工原料，包括各种化学助剂、含重金属铬鞣剂、染料等。使得皮革鞣制染色废水中含有大量的悬浮性和溶解性染料和有机化合物，色度大，COD高，成为工业废水处理的难点之一。化学氧化法是通过添加少量氧化剂，将工业废水中染料分子发色基团的特征键氧化断裂，或将有机污染物氧化降解成小分子、二氧化碳和水，是一种高效的废水处理技术，具有设备简单、反应速率快、处理效率高等特点，在皮革、纺织、印染等工业染色废水处理已有所应用。中国专利技术专利CN109928537A公开了一种UV/Fenton氧化处理有机物的方法及装置。该装置的主体为UV/Fenton氧化反应塔。其通过紫外光及Fenton氧化耦合作用，减少FeSO4和H2O2的投药量，达到快速降解有机物的目的。但是该专利技术对于设备投资高，对于同时含染料、含有机物等复杂成分的工业废水，不能有效实现完全脱色和降低COD。中国专利技术专利CN110683694A使用臭氧氧化处理乙基氯化物生产废水的方法，最后加入Ca(OH)2搅拌过滤。该方法氧化剂随用随生产，可以减少现场其他种类氧化剂的储存，降低安全风险。相似地，中国专利技术专利CN103818994A提供了一种臭氧氧化脱色剂配投方法处理废水的方法，对经过预处理和生物处理的废水先加入O3，待反应完全再加入H2O2，以减少O3使用量，降低氧化成本，出水色度与COD含量也较低。但是臭氧氧化成本高，需要一直控制反应温度、pH值，操作复杂。针对皮革加工等行业所产生的废水成分复杂，除难处理的染料外，还有固体悬浮物、有机污染物、以及各种化学添加剂，这些物质共存都将大大加深废水色度，产生高COD等问题。现有废水的处理工艺难以应对复杂工况下含染料废水的处理净化，距离目前严苛的排放标准还存在巨大困难。因此，迫切需要开发出一种新型协同脱色降COD的技术。本专利技术针对在皮革鞣制染色废水色度高，COD高，成分复杂等问题，提出了氧化-除固-吸附的处理新方案，首先加入氧化剂氧化废水中的染料分子和有机物分子；随后利用沸腾床截留塔去除氧化过程产生的一些固体颗粒，最后利用吸附塔深度吸附去除废水中的染料分子、有机物及其氧化后的分子碎片，使出水达到相关排放标准或回用要求。该系统通过氧化反应器、沸腾床截留塔和吸附塔的串联组合，有效解决了皮革鞣制染色废的深度净化处理问题，并且此系统与其他除染料废水的处理系统相比，具有能耗低、脱色效果更好、运行成本低且可靠、基本上不产生额外二次污染等优势。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种含染料和有机杂质高COD的皮革鞣制染色废水的处理方法及其应用，可实现皮革、纺织、印染等行业废水对染料和有机杂质的协同去除。本专利技术的具体技术方案是：一种降低皮革鞣制染色废水色度和COD的方法，废水通过格栅和/或筛网进行预处理，去除大粒径固体杂质后，首先加入氧化剂分解废水中染料分子和有机物分子；随后利用沸腾床截留塔去除固体杂质颗粒；最后利用吸附塔深度去除废水中的染料和有机物分子及其分子碎片，使出水色度和COD显著降低，达到回用要求或相关排放标准。在一个优选的实施方式中，所述皮革鞣制染色废水中色度不大于4000，COD不大于3000mg/L。在一个优选的实施方式中，所述氧化剂可选但不限于Fenton试剂、二氧化氯、次氯酸钠、高锰酸钾、氯化铁等。在一个优选的实施方式中，所述染色废水脱色和COD降低利用的氧化反应为常温反应，在脱色塔加入氧化剂后反应时间不小于30分钟。在一个优选的实施方式中，所述脱色塔氧化反应后上层液进入沸腾床截留塔，底部固液混合物经压滤设备分离，滤液返回沸腾床截留塔入口，滤饼为固废外排处理。在一个优选的实施方式中，所述沸腾床截留塔内部填料为多孔活性炭或改性炭球，吸附去除部分染料分子，并拦截脱色反应后废水携带的固体颗粒。连续运行一定时间，沸腾床截留塔达到额定最高压降后，需进行反冲洗和处理。反冲洗采用气液混合物，反冲洗水来自本系统脱色后经截留塔的出水；反冲洗产生的浓缩液排出至储液罐，经压滤设备分离，滤液返回沸腾床分离器入口，滤饼为固废外排处理。在一个优选的实施方式中，所述沸腾截留塔流出液经上部入口进入吸附塔，吸附塔由吸附剂填充的固定床，下部出口为达到回用要求或相关排放标准的处理水。在一个优选的实施方式中，所述吸附塔中的吸附剂为多孔碳材料、多级孔分子筛、大孔离子交换树脂等，通过吸附深度去除废水中的染料和有机物分子及其分子碎片。吸附塔吸附剂达到饱和后可原位再生。在一个优选的实施方式中，所述皮革鞣制染色废水经过本方法处理后，废水中色度可降至30以下，COD降至300mg/L以下，达到国家或地方排放标准。通过氧化、截留与吸附的耦合，协同脱色降COD的处理效果远优于目前相关处理方法，氧化剂用量少，沸腾床和吸附塔具有循环使用性能，因此，运行成本低。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1为降低皮革鞣制染色废水色度和COD的工艺装置示意图。其中：1-氧化剂计量罐；2-脱色塔；3-沸腾床截留塔；4-吸附塔；5-储液罐。具体实施方式本实施例提供了一种含染料和有机杂质高COD的皮革鞣制染色废水的处理方法及其应用，依次通过氧化剂脱色反应、沸腾床截留和颗粒床吸附的处理方法，依据皮革的废水实际情况实现染料和COD的分级脱除。进入本处理系统前，废水先通过格栅和筛网进行预处理，去除大粒径固体杂质，具体处理方法是首先在脱色塔中加入氧化剂分解废水中染料分子和有机物分子；随后利用沸腾床截留塔去除固体杂质颗粒；最后利用吸附塔深度去除废水中的染料和有机物分子及其分子碎片，使出水色度和COD显著降低，达到回用要求或相关排放标准。本实施例中，所述废水的温度为35-60℃，色度不大于4000，COD值不大于3000mg/L，本实施例中，正常操作时，所述皮革废水在经过氧化反应后，色度降至800以下，COD降至600mg/L以下；经沸腾床分离器处理后，废水中固含量降至10mg/L以下；经过吸附塔吸附后，废水中色度低于30，COD低于300mg/L，达到国家排放标准。本实施例中，所述沸腾床截留塔为间歇运行，达到额定最高压降后，需进行反冲洗和处理。反冲洗采用气液混合物，反冲洗水来自本系统脱色后经截留塔的出水。本实施例中，所述吸附塔为间歇运行，当吸附剂达到饱和时进行再生；在吸附塔入口加入一定量萃洗剂，经淋洗后，再加入再生剂浸泡一定时间实现再生。再生剂可循环使用。本实施例中，所述吸附塔至少采用一开一备(或再生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低皮革鞣制染色废水色度和COD的方法，其特征在于，废水通过格栅和/或筛网进行预处理，去除大粒径固体杂质后，首先在脱色塔中加入氧化剂分解废水中染料分子和有机物分子；随后通过沸腾床截留塔去除固体杂质颗粒；最后通过吸附塔深度去除废水中的染料和有机物分子及其分子碎片，降低出水色度和COD，达到回用要求或排放标准；/n所述氧化剂根据废水的酸度选择Fenton试剂、过氧化钠、二氧化氯、次氯酸钠、高锰酸钾或氯化铁；在脱色塔中加入氧化剂后反应时间不小于30分钟，氧化反应为常温反应；/n

【技术特征摘要】
1.一种降低皮革鞣制染色废水色度和COD的方法，其特征在于，废水通过格栅和/或筛网进行预处理，去除大粒径固体杂质后，首先在脱色塔中加入氧化剂分解废水中染料分子和有机物分子；随后通过沸腾床截留塔去除固体杂质颗粒；最后通过吸附塔深度去除废水中的染料和有机物分子及其分子碎片，降低出水色度和COD，达到回用要求或排放标准；
所述氧化剂根据废水的酸度选择Fenton试剂、过氧化钠、二氧化氯、次氯酸钠、高锰酸钾或氯化铁；在脱色塔中加入氧化剂后反应时间不小于30分钟，氧化反应为常温反应；


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱色塔在氧化反应后上层液进入沸腾床截留塔，底部固液混合物经压滤设备分离，滤液返回沸腾床截留塔入口，滤饼为固废外排处理。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述沸腾床截留塔的内部填料为多孔活性炭或改性炭球，吸附去除部分染料分子，并拦截脱色反应后废水携带的固体颗粒。


4.如权利要求2所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡军，孔令凯，吕文杰，赵开庆，马世浩，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31