染色廢水是制革廢水色度高的直接原因,廢水 中含有染料,難以降解,為了減輕綜合廢水處理壓 力,在將皮革染色廢水排入綜合廢水處理體系前最 好對其進行單獨預處理。同時,相當一部分制革廠 是從藍濕革,即鉻鞣后開始加工的,在鞣后加工中 染色廢水是重點廢水,因而針對該段廢水進行專門 研究更顯重要。與皮革行業(yè)相比,印染廢水處理的 研究要更具針對性、更深入,借鑒印染廢水的處理 方法,將其應用于皮革染色廢水的處理中,是一個 較好的選擇,本文對其可行性及其前景進行了探討。

　　1　皮革染色廢水及其治理現(xiàn)狀

　　1·1　皮革染色廢水[1]

　　染色廢水雖只占總廢水量的5% ~6%,但它成 分復雜,含有毒性物質,色度也達1000~3000,因此 治理難度很大。成分復雜是因為染色中加入了種 類繁多的化學品,該工段所用化學品占整個皮革化 學品的4%,包括染料及其助劑(潤濕劑、漂白劑及 固色劑等)、表面活性劑和有機氯化物等,這些化學 品有相當部分不能被皮革所吸收,排入了廢水中。

　　皮革用染料主要分為兩類:陰離子染料和陽離子染 料,其中陰離子染料應用最為廣泛,因為市場上大 約98%的皮革用染料都是通過染料中的磺酸基和 膠原中的氨基間的離子間作用力結合,它可再分為 酸性染料、直接染料、酸性媒介染料和可溶性硫磺 染料等。從染料多樣性及使用情況來看,偶氮染料 在合成染料中占最大比重,但部分偶氮染料的偶氮 雙鍵斷裂會生成致癌芳香胺,這就增加了染色廢水 的毒性。染色廢水色度高是因為皮革對染料的吸 收最多只有90%,而水中即使只含有10 mg/kg的 染料,也足以使水具有肉眼可以分辨的顏色。國際 環(huán)境聯(lián)盟和國際皮革化學家和工藝師聯(lián)合會2006 年發(fā)布的調(diào)查表結果顯示:在工藝運行良好的條件 下,每生產(chǎn)1 t豬皮,染色工段會產(chǎn)生5~10 t水, 10 ~25 kgCOD, 3~9 kg BOD5, 8~15 kg SS, 1~2 kg Cr3+, 1~2 kgTKN, 3~6 kg Cl-, 10~40 kg SO2-4、3 kg油脂及20~80 kg TDS,而每生產(chǎn)一張綿羊皮產(chǎn) 生的污染物量為: 75~100 L水, 80 g COD, 25~50 g BOD5, 80 g SS, 5 g Cr3+, 3 g TKN, 50 g Cl-和270 gTDS。

　　1·2　皮革染色廢水的治理現(xiàn)狀

　　國內(nèi)外一般都是將染色廢水與加脂廢水及復 鞣廢水一起預處理。處理后,對于有綜合污水處理 系統(tǒng)的企業(yè),與經(jīng)預處理后的浸灰廢水及鉻鞣廢水 一起排入綜合污水處理系統(tǒng),進一步生化處理;對 于沒有綜合污水處理系統(tǒng)的企業(yè),則直接排入市政 管網(wǎng)由市政污水處理廠統(tǒng)一處理。主要的預處理 工藝有石灰中和沉淀法、氯氧化法、電化學法及膜 分離法。

　　1·2·1　石灰中和沉淀法

　　石灰中和沉淀法通過將石灰乳與助劑如氯化 鐵、硫酸鐵等調(diào)成混凝藥劑與廢水充分混凝,再加 上電石渣等脫色來處理染色廢水,利用了石灰能和 許多金屬離子發(fā)生反應,生成難溶于水的金屬氫氧 化物的原理。由于石灰價格便宜,來源廣泛,因此 該法經(jīng)濟有效,但產(chǎn)泥量較大,當廢水中pH值過高 或含有較多氰、銨、氯等離子時,會形成絡合物而影 響沉淀效果,而且作為無機混凝劑,石灰對親水性 染料去除效果差,而皮革染色所采用的工藝都是以 染料的水溶性為前提的,因此治理效果并不理想。

　　1·2·2　氯氧化法

　　氯氧化法是利用廢水中的顯色有機物在化學 反應中能被氧化的性質,應用氯及其化合物作為氧 化劑,氧化破壞顯色有機物的結構,達到脫色的目 的。常用合成氯氧化劑有液氯、漂白粉和次氯酸鈉 等,皮革染色廢水的處理中應用最廣泛的是次氯酸 鈉。該法雖投入設備簡單,產(chǎn)泥量少,但對染料的 去除具有選擇性和反復性,而且據(jù)報道處理后水中 含三氯甲烷和三氯乙烯,而鹵代烴對環(huán)境造成的污 染要比單純色度大得多,并且鹵代烴對生物體的肝 臟損害很大,因此有人反對將次氯酸鈉用作廢水處 理的氧化劑。

　　1·2·3　電解法

　　電解法治理皮革染色廢水是多種電化學反應 和物理分離的綜合過程,利用金屬電極(鐵或鋁)在 電解槽內(nèi)作電極時得失電子的能力,使還原性污染 物被氧化,氧化性污染物被還原。各種污染物經(jīng)電 解氧化還原、電氣浮和電凝聚處理后得到凈化。 水電解時電離為H+和OH-,OH-離子在陽極放 電,生成氧:

　　H2O→H++OH- 4OH--4e→2H2O+2[O]→O2↑

　　這種初生態(tài)氧是很強的氧化劑,能使廢水中的 染料與助劑被氧化分解或斷鏈脫色。 與此同時,在陰極產(chǎn)生H+放電形成[H],繼而 形成H2。

　　2H++2e→2[H]　→H2↑

　　這種初生態(tài)氫對某些有機物有很強的還原作 用,可將處于氧化態(tài)的某些色素還原為無色物質。 這種利用電極的氧化還原產(chǎn)物與廢水中污染物發(fā) 生氧化還原而去除的過程稱為間接氧化還原作用, 有些物質可以直接在電極上產(chǎn)生氧化還原作用,這 種過程稱直接氧化還原作用。