摘要：本文介绍了混凝沉淀－AAO-MBR-RO-MVR工艺在CODCr浓度不高，含盐量高，盐分累计严重的蓝湿皮加工手套皮废水处理上的应用。蓝湿皮加工手套皮废水CODCr为500~600 mg/L，含盐量为10 g/L，NH3-N为50~110 mg/L。经过中试试验，MBR膜出水，CODCr为≤50 mg/L，含盐量为8g/L，NH3-N为≤7mg/L。经过RO膜除盐后，系统含盐量以3%速度递增。MVR蒸馏后，含盐量为0.06 g/L，去除率99.9%，污染物减量97.64%。污水实现零排放。
关键词：蓝湿皮加工手套皮废水；MBR；RO；MVR
The Application Case of Coagulation Sedimentation-Anaerobic Anoxic Oxic-Membrane Bioreactor-Reverse Osmosis-
Mechanical Vapor Recompression Process for Blue-wet Leather Wastewater
Abstract：The integrated process of “Coagulation Sedimentation - Anaerobic Anoxic Oxic（A2O）- Membrane Bioreactor（MBR）-Reverse Osmosis（RO）- Mechanical Vapor Recompression（MVR）” for the treatment of blue-wet leather wastewater was introduced. The CODCr concentration of leather wastewater was 500-600 mg/L，the salt content was about 10 g/L，and the NH3-N was 50-110 mg/L. The results of the pilot test show that salt content，CODCr and NH3-N concentration respectively decrease to 8 g/L，50 mg/L and 7 mg/L by Coagulation Sedimentation - A2O - MBR process. the salt content of the system decrease to 0.06 g/L with the removal rate of 99.9% by Coagulation Sedimentation - A2O – MBR -RO process. The pollutant reduction was 97.64% by Coagulation Sedimentation - A2O – MBR - RO - MVR process. Containment of Wastewater almost completely removed by the integrated process.
Keywords：Blue-wet leather wastewater；MBR；RO；MVR
制革工业是轻工业中仅次于造纸业的高耗水、重污染行业，近十几年来我国成为了世界制革大国，但同时也给我们的环境造成了严重污染，据统计，我国每年皮革行业排放的废水约为8000-12000万吨，约占全国工业废水总排放量的0.3%，制革工业的污染主要来自两个方面：其一是加工工程中产生的废水，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、蹂剂以及加脂剂、涂饰剂等。迄今为止，我国皮革企业已逾 2300 家，成为我国的支柱产业。但随着制革业的发展，所产生的废水，不仅严重污染了环境，而且还严重影响并危害了人们的身体健康。因此有效处理制革废水，搞好制革废水的回用已成为亟待解决的问题。
制革废水按其来源主要分为三股：脱脂废液、灰碱脱毛废液铬鞣废液。这三股废液因其水质差别很大，一般情况下是分别单独处理，然后将单独处理后的废水连同其他废水综合起来用生物方法处理；在工厂规模小，水量少的情况下也可以不经过单独处理，而是直接综合后处理。该项目主要以蓝湿皮为原料加工手套皮，蓝湿皮制革过程相比生皮制革所产生污染物成分简单，浓度低，废水较易处理。本报告主要就蓝湿皮制革废水综合处理工艺进行研究分析。
目前制革废水工艺主要有物化处理法、生化处理法，深度处理有臭氧氧化法、膜分离法、离子交换法、蒸发浓缩法等。本课题研究，主要是基于废水零排放目的，废水处理工艺采用物化+生化+膜深度处理+RO反渗透+MVR蒸发工艺，本课题研究，通过中试实验，根据实际生产过程皮革废水的波动，以及废水处理过程中，盐分累积的规律，寻找盐分累积的转折点，合理的优化膜深度处理和MVR蒸发器的工艺参数，以便在实际应用中，可以达到效益最大化，以利于该工艺在实际废水处理过程中的实际运行。
1 工程概况
1.1 试验基本原理
1.1.1 蓝湿皮加工手套皮生产废水特征
以蓝湿皮加工手套生产废水，以瞬时排水为主，排水量时变化系数比较大，污染物主要以皮碎为主，主要超标污染因子是COD、BOD、SS、氨氮，水质略呈酸性（PH=5）。
蓝湿皮加工手套生产废水水质和水量波动很大，高峰水量是平均水量的3-5倍，高负荷废水排放是平均负荷的20-30倍，所以蓝皮生产手套废水处理需要足够大的调节池均质均量，调节池内应设置搅拌，以确保水质均衡。
1.1.2 蓝湿皮加工手套生产废水治理技术
蓝湿皮制革过程相对污染物成分简单，且废水中污染物种类少，浓度低，废水较易处理，污染较轻。针对该类废水，采用“物化法+生化法+MBR膜处理相结合的工艺”，方能达到理想的处理效果，生物法主要是对有机物COD、氨氮等的去除。
1.1.3 蓝湿皮加工手套生产废水治理技术评价
蓝湿皮加工手套生产废水一般污染物浓度不高，色度不高，总体上讲是一种较好生化的有机废水，则废水处理主工艺主要选采用生物法为主，再辅以化学法，可达到良好的处理效果。因有机污染物浓度高，单纯采用好氧生物法是难以达到良好的去除效果的，因此，在好氧工艺段前须增加厌氧发酵生物池，也即：混凝沉淀池→厌氧池→ 活性污泥池→MBR膜池→RO膜→MVR→达标回用（零排放）。
1.1.4蓝湿皮二层皮生产手套废水治理工艺确定
蓝湿皮加工手套生产废水有机物浓度低，色度不高，宜采用 “物化法+生物法+MBR膜处理→RO膜→MVR→达标回用（零排放）” 相结合的污水处理工艺，可达到理想的去除效果。
1.2 处理工艺概况
1.2.1 工艺流程
生产废水→集水池→格栅→调节池→pH调节池→混凝反应池→物化沉淀池 →中间水池→水解酸化池→缺氧池→活性污泥池 →MBR池→清水池→RO反渗透→产水回用生产→浓水MVR蒸发→达标回用（零排放）
1.2.2 试验工艺主要参数
（1）生化池：包括厌氧池、缺氧池、好氧池，通过生化作用，去除大部分有机污染物，NH3-N，停留时间：26.0 h。
（2）MBR膜池：设计通量：15L/m2•h
MBR膜装置，PVDF，160 m2。
（3）RO系统：RO膜芯（BW30FR-400/34i）
（4）MVR蒸发设备：处理量Q=5 t/d
设计水量26 m3/d，进水和出水水质指标满足《再生水作工业用水水源的水质标准》（GBT 19923-2005）要求，主要控制指标见表1。
表1 进水和出水水质
Tab.1 Influent and effluent quality
1.2.3 主要处理单元
（1）调节池。收集车间排出的废水，并进行搅拌，均匀水质，保证后续工艺的正常运行。
（2）混凝沉淀池。投加NaOH将废水pH调节至中性，再加入PAM、PAC进行絮凝沉淀。设置搅拌器提高混合反应效果。
（3）物化沉淀池。通过沉淀，去除废水中的部分悬浮物及有机污染物。
（3）中间水池。暂存二沉池出水，通过泵将水提升至水解酸化池。
（4）水解酸化池。通过水解阶段、发酵（或酸化）阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性，易生物降解的有机物，可提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。
（5）缺氧池。在脱氮工艺中，主要起反硝化去除大部分硝态氮的作用，同时去除部分BOD，也有水解反应提高可生化性的作用。
（6）好氧池。通过好氧微生物代谢有机污染介质，达到处理和净化污水的目的，能同时具有去除有机物、脱氮的功能，氨氮和COD的去除率高达90%以上。
（7）MBR膜池。通过MBR膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大大增加，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，且保证出水清澈透明，得到高质量的产水。
（8）RO反渗透系统。用反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除。本项目中可通过RO反渗透系统去除大部分盐分。
（9）MVR蒸发器。可解决盐分累积，实现污染物零排放的目的。
1.2.4 工艺特点
（1）蓝湿皮制革过程相对污染物成分简单，且废水中污染物种类少，浓度低，废水较易处理，污染较轻。本工程采用“物化法+生化法+MBR膜处理相结合的工艺”，可对废水中COD、氨氮等的去除达到理想的处理效果。
（2）MBR膜生物反应器具有占地面积小，节省空间，出水水质稳定，透明度高，运行管理方便，维护简单自动化程度高，维护简单，动力消耗低等诸多优点。本工程中通过MBR膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，可将活性污泥浓缩，提高污泥浓度，且可实现高出水质量。
（3）反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除。而MVR蒸发器可去除大部分盐分累积。本工程后续通过结合RO反渗透系统和MVR蒸发器可以很好地解决盐分累积的问题，实现污染物的零排放目的。
1.2.5 主要构筑物
本工程实例所涉及的主要构筑物见表2。
表2 主要构筑物
Tab.2 Main structure
2．运行情况
本项目主要采用混凝沉淀－AAO-MBR-RO-MVR工艺处理蓝湿皮加工手套废水，该废水的污染物成分简单，氨氮、CODCr浓度不高，呈弱酸性，含盐量高，盐分累计严重，通过中试实验，主要运行情况如下所示：
（1）蓝湿皮皮革废水原水浓度COD基本在500~600 mg/L之间，原水氨氮50~110 mg/L之间。物化+生化+MBR工艺对于COD、氨氮的去除率在90%~95%之间，出水浓度为CODCr为≤50 mg/L，含盐量为8 g/L，NH3-N为≤7mg/L。
（2）生化系统对于盐分的去除在10%~20%，说明生化系统对于盐分的去除能力有限，只是暂时的降低了电导率。MBR膜对于COD的去除率基本为40%左右，但是对于盐分几乎无去除。RO进水含盐量在8 g/L左右，产水含盐量在0.1~0.28 g/L左右。RO膜对于系统的电导率去除率基本在97.5%~98.5%之间。含盐量在30 g/L左右的浓水，通过RO膜出水含盐量稳定在0.66~1.40 g/L。
（3）根据蒸发器实验及水量平衡表，结晶质量占系统新增水量约3.27%，蓝湿皮、皮渣及污泥带走量约占系统新增水量85.11%。从整个系统看，每日新增井水约2.82 m3，产生浓水约3.91 m3。产生结晶体约92.2 kg。根据浓水和晶体重量分析可得，污染物可以减量约97.64%。可基本实现污染物减量化和零排放目的。
3．经济分析
本项目研究系统采用A2O-MBR-RO-MVR工艺，污泥部分采用压滤机脱水后外运处置。运营成本分析以2015年处理水量及实际支出为参考，按照年运营353天进行计算。主要成本内容包括：电费、水费、药剂费、人员工资、污泥处置费、蒸发结晶固废处置费用。详细成本分析如下所示：
（1）电费为14.74万元/年；（2）药剂费为2.85万元/年；（3）水费0.29万元/年（4）人员工资为10.8万元/年。（5）全年污泥装运及处置费用：1.93（万元/年）（6）日常维护和大修费用：1万元/年。
全年综合运行费用31.61万元/年，吨水运行费用34.44元/吨。
4．结语
（1）以蓝湿皮为原料加工手套皮，蓝湿皮制革过程相对污染物成分简单，浓度低，污染较轻。以瞬时排水为主，排水量时变化系数比较大，主要超标污染因子为COD、BOD、SS、氨氮，水质略呈酸性（PH=5），因此较易通过生化处理达到出水要求。
（2）蓝湿皮手套加工废水通过物化+生化+MBR膜+RO膜+MVR蒸发，可以达到污水零排放要求，达到皮革行业清洁生产要求，减轻了环境污染，对于整个高州皮革行业的发展，具有实际指导意义。
参考文献：
[1]王轲. AAO工艺在污水处理厂设计中的应用[J]. 大陆桥视野，2016（2）：61-61.
[2]赵文玉，陈剑，许立巍，等. 桂林某工业园区污水处理厂设计[J]. 桂林理工大学学报，2017，37（1）：182-185.
[3]何国钢，侯锋，邵彦青，等. 贵阳青山下沉式污水处理厂设计[J]. 中国给水排水，2016（4）：51-54.
[4]赵越. 小型地下式污水处理厂设计中的关键问题分析[J]. 给水排水，2017，43（10）：41-45.
[5]陈华东，孙大朋，张燊. 某经济开发区污水处理厂设计方案工程实例[J]. 净水技术，2016（4）：91-94.
[6]何俊. 环保工业园污水处理厂设计[J]. 绿色环保建材，2017（7）：28-29.
论文作者:许桂贤
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
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