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(duì)其進(jìn)行單獨(dú)預(yù)處理。同時(shí),相當(dāng)一部分制革廠 是從藍(lán)濕革,即鉻鞣后開(kāi)始加工的,在鞣后加工中 染色廢水是重點(diǎn)廢水,因而針對(duì)該段廢水進(jìn)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(duì)性、更深入,借鑒印染廢水的處理 方法,將其應(yīng)用于皮革染色廢水的處理中,是一個(gè) 較好的選擇,本文對(duì)其可行性及其前景進(jìn)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(fù)雜,含有毒性物質(zhì),色度也達(dá)1000~3000,因此 治理難度很大。成分復(fù)雜是因?yàn)槿旧屑尤肓朔N 類繁多的化學(xué)品,該工段所用化學(xué)品占整個(gè)皮革化 學(xué)品的4%,包括染料及其助劑(潤(rùn)濕劑、漂白劑及 固色劑等)、表面活性劑和有機(jī)氯化物等,這些化學(xué) 品有相當(dāng)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(yáng)離子染 料,其中陰離子染料應(yīng)用最為廣泛,因?yàn)槭袌?chǎng)上大 約98%的皮革用染料都是通過(guò)染料中的磺酸基和 膠原中的氨基間的離子間作用力結(jié)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(lái)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(huì)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?yàn)槠じ飳?duì)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(guó)際 環(huán)境聯(lián)盟和國(guó)際皮革化學(xué)家和工藝師聯(lián)合會(huì)2006 年發(fā)布的調(diào)查表結(jié)果顯示:在工藝運(yùn)行良好的條件 下,每生產(chǎn)1 t豬皮,染色工段會(huì)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(guó)內(nèi)外一般都是將染色廢水與加脂廢水及復(fù) 鞣廢水一起預(yù)處理。處理后,對(duì)于有綜合污水處理 系統(tǒng)的企業(yè),與經(jīng)預(yù)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(jìn)一步生化處理;對(duì) 于沒(méi)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(yù)處理 工藝有石灰中和沉淀法、氯氧化法、電化學(xué)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(guò)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(lái)處理染色廢水,利用了石灰能和 許多金屬離子發(fā)生反應(yīng),生成難溶于水的金屬氫氧 化物的原理。由于石灰價(jià)格便宜,來(lái)源廣泛,因此 該法經(jīng)濟(jì)有效,但產(chǎn)泥量較大,當(dāng)廢水中pH值過(guò)高 或含有較多氰、銨、氯等離子時(shí),會(huì)形成絡(luò)合物而影 響沉淀效果,而且作為無(wú)機(jī)混凝劑,石灰對(duì)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(jī)物在化學(xué) 反應(yīng)中能被氧化的性質(zhì),應(yīng)用氯及其化合物作為氧 化劑,氧化破壞顯色有機(jī)物的結(jié)構(gòu),達(dá)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(yīng)用最廣泛的是次氯酸 鈉。該法雖投入設(shè)備簡(jiǎn)單,產(chǎn)泥量少,但對(duì)染料的 去除具有選擇性和反復(fù)性,而且據(jù)報(bào)道處理后水中 含三氯甲烷和三氯乙烯,而鹵代烴對(duì)環(huán)境造成的污 染要比單純色度大得多,并且鹵代烴對(duì)生物體的肝 臟損害很大,因此有人反對(duì)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(xué)反應(yīng) 和物理分離的綜合過(guò)程,利用金屬電極(鐵或鋁)在 電解槽內(nèi)作電極時(shí)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(shí)電離為H+和OH-,OH-離子在陽(yáng)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(qiáng)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(shí),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(duì)某些有機(jī)物有很強(qiáng)的還原作 用,可將處于氧化態(tài)的某些色素還原為無(wú)色物質(zhì)。 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(guò)程稱為間接氧化還原作用, 有些物質(zhì)可以直接在電極上產(chǎn)生氧化還原作用,這 種過(guò)程稱直接氧化還原作用。