摘要：本文介绍了采用物化-水解酸化-CAST工艺在制革废水中的应用。运行结果表明，当进水BOD5为960～1250mg/l，CODcr为2250～2780mg/l，出水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准。该工艺具有适应性强、稳定效果好、有机物去除率高等特点，因此在制革废水处理中具有良好的前景。

关键词：制革废水 水解酸化 CAST工艺

　　制革工业是我国国民经济中的重要工业部门。进入90年代后，皮革工业的发展给我国生态环境造成很大压力，尤其是其废水排放量大，成分复杂，治理费用高，一直是国内外废水处理的难题。本文将对制革工业废水处理技术及应用中的一些问题进行探讨。

　　1. 废水的水质水量

　　浙江某制革工业区，有多家加工猪皮、牛皮的专业制革生产企业。该工业区的废水主要来自于准备、鞣制和其他湿加工工段，日排放废水4500～6000m³，故设计日最大进水流量6000m³/d。在制革过程中，大量的蛋白质、脂肪转移到废水废渣中，另外在加工过程中采用的大量化工原料，如酸、碱、盐、硫化钠、石灰、铬鞣剂、加脂剂、染料等，相当一部分进入废水之中。该工业区的废水排放浓度见表1。

　　表1 废水水质指标

　　根据该工业区的位置及及环保要求，废水经处理后应达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准，即COD_cr≤300mg/l, BOD₅≤100mg/l, SS≤150mg/l, S^2-≤1.0mg/l, 总Cr≤1.5mg/l。

　　2. 处理工艺

　　2.1 工艺流程

　　本制革废水的BOD₅/COD_cr的比值在0.30~0.55之间，可生化性较好，但由于其含有对于生化处理有毒有害的物质S^2-和Cr³ ，并且悬浮物也很高，采用“物化 生化”处理工艺，工艺流程如图1所示。

　　2.2 工艺流程说明

　　为了提高后续处理构筑物的处理效率，废水在进入调节池之前先进入预沉池去除一部分沙土粒、肉屑、皮毛等杂物，同时可节约大量的药剂费用。在进入生化处理前，必须去除绝大部分的S^2-和Cr³ ，以免影响生化效果。调节池中预曝气对S^2-的去除有一定作用，但都不能彻底地去除硫化物。在此主要通过在反应池中投加FeSO₄溶液，发生反应：Fe² S^2-=FeS ，由于FeS颗粒小，沉降慢，易被带入生化系统，因此考虑再投加助凝剂PAC。实践证明，该反应进行彻底、完全，生成的难溶固体物质在初沉池经混凝沉淀分离后，废水中的S^2-得到绝大部分去除。

　　 皮革废水中的铬离子主要以Cr³ 形态存在，虽然比Cr⁶ 对人体危害小，但它能在环境或动植物体内产生积累，而对人体健康产生长远影响。除和含硫废水混合后去除少部分外，在此主要通过在反应池中投加NaOH溶液，发生反应：

　　 ， 经混凝沉淀分离后使Cr³ 得到去绝大部分去除。

　　生化处理采用兼氧和好氧相结合的工艺。兼氧采用接触式水解酸化工艺，可提高废水的可生化性，同时去除部分COD和SS。好氧采用CAST工艺，它是改良的SBR工艺，具有有机物去除效率高、抗冲击负荷能力强等特点。

　　3. 主要各构筑物及设备

　　3.1 格栅井

　　格栅井尺寸2.5×6×3.5m，内设两台旋转式自动细格，型号：HZ900。

　　3.2 提升井

　　提升井，HRT=45min，池子尺寸7×7×4.5m，内设3台潜污泵，1台备用。潜水泵型号：QW180-10-7.5。

　　3.3 预沉池

　　采用辐流式中心进水周边出水的沉淀池，表面水力负荷0.80m³/m².h，尺寸Φ20，池边总高为4.0m。池中设半桥式周边传动刮泥机1台，池边安装两台排泥泵定期排泥至污泥浓缩池。

　　3.4 曝气调节池

　　调节池水力停留时间HRT=12h，池子尺寸25×25×5.50m。调节废水水质，同时去除部分S^2-,采用复叶推流式曝气机，型号为O₂BG-7.5，共3台。

　　3.5 反应池

　　反应池系统共分三格，分别用于投加FeSO₄、PAC、NaOH，废水在各反应池停留时间约10min，各反应池尺寸为3.5×3.5×3.5m，内置搅拌机各1台。

　　3.6 初沉池

　　采用幅流式沉淀池，用于反应池反应后产生的不溶沉淀物、絮体的沉淀分离。表面水力负荷0.80m³/m².h，尺寸Φ20，池边总高为4.0m。池中设半桥式周边传动刮泥机1台。

　　3.7 水解酸化池

　　采用接触式水解酸化工艺，提高废水B/C值，以利于后续好氧生化的处理。水解池子内挂弹性立体填料，底部设排泥管，定期排出多余杂质等。HRT=10h，池子尺寸为25×20×5.6m。

　　3.8 CAST池

　　CAST池主要设计参数：污泥负荷0.10～0.15kgBOD₅/KgMLSS.d，运行周期6h，其中曝气时间4h，HRT=28h。池子共分2格，单格尺寸46×15×5.5m。采用三叶罗茨鼓风机，型号：RE-200，共3台，2用1备。CAST池的运行周期、进水阀门、空气阀门、撇水器、水泵等均由PLC程序控制器自动控制。

　　3.9 污泥浓缩池

　　污泥采用机械浓缩，浓缩池固体负荷采用45kg/m².d，尺寸为Φ9，池边总高为4.0m。池中设中心悬挂式浓缩机1台。

　　3.10 污泥脱水机房

　　采用带式压滤机脱水，型号：DY2000，共3台，2用1备。压滤后的泥饼含水率一般在75%~80%之间，便于外运。

　　4. 运行结果

　　该工程建成后进过5个多月的调试，运行效果良好。对COD_cr、BOD₅、S^2-、总Cr的去除率均在90％以上，处理出水优于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准（见表2）。

　　 表2 制革废水处理效果 （单位：mg/l）

　　从表2上不难看出，废水水质变化较大，但其出水基本都能达到国家标准。经分析主要是由于设置了较大容积的调节池，同时CAST具有较强的抗冲击能力。

　　5. 主要经济技术指标

　　该工程总投资为785万元，总占地面积为8200m²。该废水处理站总装机功率为455KW，使用功率为298KW。运行成本为1.52元/t，其中人工费0.05元/t、电费0.82元/t、药剂费0.55元/t，污泥外运费0.10元/t。

　　6. 结论和建议

　　（1）采用物化-水解酸化-CAST法处理制革废水，对COD_cr、BOD₅、S^2-、总Cr的去除率均在90％以上，处理出水优于国家二级标准。如废水处理出水要到达国家一级标准，CAST池出水还需进行后续处理，如增添汽浮设施等。

　　（2）CAST工艺在该工程应用中具有运行灵活，自动化程度高，处理效果好，抗冲击能力强的特点。建议进气阀及曝气头选用进口设备，以免影响沉淀及曝气效果。

　　（3）由于制革废水中含有大量的可沉污染物且沉降污泥易板结，沉淀池容易出现因污泥淤塞而无法正常使用。本工程预沉池采用了螺杆泵排泥，没有出现上述问题。

　　（4）当制革采用表面活性剂时，预曝气和曝气池会有大量泡沫出现，设计时应采取消泡措施。

　　参考文献：

　　[1] 武江津，王凯军等. 三废处理工程技术手册（废水卷）北京：化学工业出版社，1996，7：122-137.

　　[2] 于尔杰，张杰等. 给排水工程快速设计手册2 北京：中国建筑工业出版社，1998，5（3）：103-105.