一种微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺，本工艺主要针对无铬鞣制皮革生产废水二级生化出水，废水具有有机磷含量高、可生化性差、出水COD、TN、TP等不达标的问题，采用微纳米O3/H2O2催化氧化将水中的有机磷氧化为正磷酸盐，大分子难降解物质降解为易于生物降解的小分子有机污染物，借助混凝沉淀作用，总磷去除率可达90%以上，混凝出水进入曝气生物滤池进一步降解有机污染物，经过该工艺处理后的出水COD≤40 mg/L、NH3‑

【技术实现步骤摘要】
一种微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺


[0001]本专利技术属于环保
，具体涉及一种微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺。

技术介绍

[0002]皮革生产是以动物的原皮为材料进行机械处理和化学加工，主要包括鞣前准备工段、鞣制工段以及鞣后的整饰工段，这些工段产生的废液大多为间歇排放，约占整个工艺用水总量的2/3，主要涉及脱脂、染色、鞣制等工序。其中，鞣制过程是实现由皮到革这一质变过程的核心工段，铬鞣剂是皮革鞣制过程中众多鞣剂中综合性能优良的一种，然而传统的铬鞣工艺中，铬鞣剂的吸收率通常仅能达到70 %左右，导致鞣制后的废水中含有高浓度的含铬废水，产生严重的生态环境风险，极大地制约了皮革工业的持续健康发展。因此，少铬、无铬等鞣制技术逐渐成为制革行业的发展趋势。
[0003]有机膦鞣剂具有渗透性强、与胶原纤维等结合能力更强，皮革颜色洁白，良好的阻燃性和防腐性等优点，具有广阔的应用前景。但是相应的会导致生化处理后的出水中有机磷含量高、COD、TN、TP等不达标。针对皮革生产废水的深度处理，目前国内主要采用物理化学法、生物法以及物理化学和生物法的组合工艺。采用单一的方法会有一定的局限性，通常采用多种方法的组合工艺，主要是物化和生化的组合工艺，在达到最优的处理效果的同时降低工艺运行成本。此外，制革行业生产废水的排放标准也日益严格，因此，亟需开发一种既能将废水中的难降解物质进行有效降解，同时又可以实现出水中氮、磷等稳定达标的深度处理工艺。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术根据废水水质特点，提供了一种微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺，深度脱氮除磷，实现无铬鞣制皮革生产废水的稳定达标排放。
[0005]为解决上述废水存在的问题，本专利技术采用以下技术方案：一种微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺，首先将皮革生产废水通入反硝化脱氮罐进行反硝化，出水进到微纳米O3/H2O2催化氧化系统，水中大部分有机磷转化为正磷酸盐，为后续的化学除磷过程提供可能，同时难降解有机物降解为易于生物降解的小分子有机物，废水可生化性得到改善，废水色度也得到良好去除，少部分氨氮转化为硝态氮，出水进行混凝除磷，混凝后进行微生物及过滤处理，进一步去除有机物，该工艺有效解决了水中有机磷含量高的难题，保证最终出水COD、TN、TP的稳定达标排放。
[0006]具体步骤如下：（1）反硝化生物反应器：皮革生产废水的二级出水进入反硝化脱氮罐进行反硝化，溶解氧控制在0.5mg/L以下，TN去除率约为60
‑
70 %；所述二级出水为皮革生产废水采用调节池
→
气浮
→
IC 厌氧反应器
→
O/A/O
→
二沉池
→
混凝沉淀所得，二级生化出水COD 150
‑
170 mg/L、TN 40
‑
50 mg/L、NH3‑
N 5
‑
7 mg/L、TP 6.5
‑
8.5 mg/L、正磷酸盐0.9
‑
1.1 mg/L。
[0007]（2）微纳米O3/H2O2催化氧化：反硝化出水进到微纳米O3/H2O2催化氧化系统，控制反应条件为：臭氧投加量为350
‑
400 mgO3/L水、臭氧浓度为40 mg/L、平均停留时间为50
‑
70 min、初始pH为7.5
‑
8.2、质量分数为27 %的H2O2投加量为60
‑
65 mL/m3。微纳米O3/H2O2催化氧化系统可产生微纳米级的臭氧气泡，臭氧气泡直径为200 nm
‑
50μm，增加气液界面面积、传质效率更高，同时借助双氧水的催化作用，水中大部分有机磷氧化为正磷酸盐，正磷酸盐与总磷的比值可由10%左右提升至80%以上，水中大分子难降解物质得到有效去除。
[0008]（3）混凝沉淀：微纳米O3/H2O2催化氧化出水进行混凝沉淀处理，混凝药剂采用的是聚合硫酸铁和阳离子型聚丙烯酰胺，其中聚合硫酸铁的加药量为0.32
‑
0.5 g/L、阳离子型聚丙烯酰胺的加药量为0.8
‑
1.1 mg/L，混凝处理后出水的总磷可降低至0.2
‑
0.35mg/L，出水总磷满足相应的排放标准。
[0009]（4）曝气生物滤池：混凝沉淀后出水进入曝气生物滤池，滤池中添加的填料为疏水性丝状填料，填料的材质为聚酰胺
‑
6（尼龙6），填料的投加量为2.5
‑
3.5 kg/m3，填料的比表面积为4000
‑
5000 m2/m3，曝气生物滤池溶解氧为0.7
‑
2 mg/L，水中有机物得到进一步去除，出水COD、TN、NH3‑
N、TP均可稳定达标。
[0010]本专利技术的有益效果：传统皮革行业铬鞣工艺的铬鞣剂的吸收率通常仅能达到70 %左右，导致鞣制后会产生高浓度的含铬废水，造成严重的生态风险。采用不含铬的有机膦鞣制剂进行鞣制后，出水中有机磷含量高，导致皮革生产二级生化出水的总磷难以达标排放，严重制约了无铬鞣制制革行业的良性发展。本专利技术的一种微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺可将水中的有机磷氧化为正磷酸盐，并与混凝除磷相结合，总磷的去除率达到92%
‑
97 %。本工艺发挥了化学氧化和生物降解的协同作用，能够高效稳定的深度脱氮除磷，实现无铬鞣制皮革生产废水的稳定达标排放，可以有效支撑皮革行业无铬鞣制技术的推广应用。
附图说明
[0011]图1为本专利技术一种微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺流程图。
具体实施方式
[0012]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细的说明，但是不会因此限制本专利技术。该领域的技术人员可以根据上述的内容做出一些非本质的技术改进和工艺调整。
[0013]对比例1处理对象：以某皮革生产企业为例，该企业日产生废水量3000m3，企业现有工艺采用调节池
→
气浮
→
IC 厌氧反应器
→
O/A/O
→
二沉池
→
混凝沉淀，二级生化出水COD 150
‑
170 mg/L、TN 40
‑
50 mg/L、NH3‑
N 5
‑
7 mg/L、TP 6.5
‑
8.5 mg/L、正磷酸盐0.9
‑
1.1 mg/L。
[0014]（1）皮革生产废水的二级出水进入反硝化脱氮罐进行反硝化，溶解氧≤0.5mg/L，TN去除率约为69.61 %。
[0015]（2）反硝化后的出水进行Fenton高级氧化，Fe
2+
：H2O2摩尔比为1:3。
[0016]（3）经过Fent本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）皮革生产废水二级生化出水先进入反硝化生物反应器脱氮；（2）反硝化生物反应器出水采用微纳米O3/H2O2催化氧化水中的难降解有机物、有机磷；（3）微纳米O3/H2O2催化氧化出水采用聚合硫酸铁和阳离子型聚丙烯酰胺进行混凝处理；（4）混凝处理后出水进入曝气生物滤池。2.根据权利要求1所述的微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺，其特征在于：所述步骤（1）皮革生产废水二级生化出水为无铬鞣制皮革生产废水二级生化出水。3.根据权利要求1所述的微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺，其特征在于：所述步骤（1）采用的反硝化生物反应器的溶解氧在0.5 mg/L以下。4.根据权利要求1所述的微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺，其特征在于：所述步骤（2）微纳米O3/H2O2催化氧化的臭氧投加量为350
‑
400 mgO3/L水、臭氧浓度为40 mg/L、平均停留时间为50
‑
70 min、初始pH为7.5
‑
8.2。5.根据权利要求1所述的微纳米臭氧催化氧化深度净化皮革废水的集成处理工艺，其特征在于：所述步骤（2）微纳米O3/H2O2催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：李广西，买文宁，代吉华，梁家伟，孙培彬，武彦巍，王儒玉，王文涛，唐启，
申请(专利权)人：河南君和环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：