申请日2015.10.13
公开(公告)日2015.12.16
IPC分类号C02F3/30; C02F103/24; C02F3/34
摘要
本发明公开了一种皮革生产的废水处理工艺和系统：MUCT由5个功能区组成：水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池;缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口和出水口各放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组复合填料悬挂床，好氧池底部放置暴气设备。本发明的工艺非常优秀，对皮革生产的废水处理进行了优化。
权利要求书
1.一种皮革生产的废水处理工艺，其包括如下步骤：
(1)构建MUCT装置：
MUCT由5个功能区组成：水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧 池;缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口放置一组复合 填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池 内放置4组复合填料悬挂床，池子底部放置暴气设备;
在水解酸化池中接种短乳杆菌(Lactobacillusbreris)、脂环酸芽孢杆 菌(AlicyclobacilusWistzkey)，pH=4.2～5.2,温度：22℃～24℃，污泥停 留时间为8d，短乳杆菌和脂环酸芽孢杆菌为嗜酸菌，均能够在酸性条件下生 存，且能降解大分子有机物;
预缺氧池、缺氧池接种腊状芽孢杆菌(BacillusCereus)、香鱼假单胞菌 (Pseudomonaplecoylossicida)，温度33℃～38℃，pH=6.4～7.9，污泥停 留时间为8d，腊状芽孢杆菌和香鱼假单胞菌均为兼性厌氧菌，能够进行反硝化 作用，为污水进行脱氮;
厌氧池接种乙醇嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacterethanlicus)温度 35℃～40℃，pH=6.0～7.0，为严格厌氧菌，污泥停留时间为8d，可在严格厌 氧的条件下降解有机物，将废水经进行脱氮除磷;
好氧池接种产脘丝酵母(Candidautilis)、固氮红细菌(Rhodobacter azotoformans)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillussubtilis subsp.subtilis),温度：26℃～29℃，pH=7.5～8.9，污泥停留时间为8d，降 解有机物能力强，降低废水的COD，提高出水质量;
所述每组复合填料悬挂床设置四束复合纤维丝生物膜载体;
所述复合纤维丝生物膜载体构成：
外夹层：活性碳纤维和丙纶混合的网布，在网布上编织玻璃纤维丝环状 圈;内芯：混合纤维丝辫带，麻丝与聚酯纤维丝编织成辫带;
所述复合纤维丝生物膜载体规格为：
复合填料束尺寸：Φ20×144cm;
环状圈长度：6cm，即向外扩展3cm;
外层网尺寸：Φ4×144cm，保持一定外层网厚度;
内部复合纤维束辫料尺寸：Φ16×134cm，复合纤维束辫料直径设置为 8cm;
外层网布网孔大小：1.5mm，网布孔径设置为1.5mm;
(2)皮革生产废水处理：
皮革生产废水的原水依次进入水解酸化池停留1.7～2.6小时，预缺氧池停 留45～50min、厌氧池停留35～45min、缺氧池停留23～34min、好氧池停留 47～53min;缺氧池和厌氧池内的搅拌装置一直处于搅拌状态;
(3)皮革生产废水排放;
处理后的皮革生产废水经排放口排出。
2.权利要求1所述的皮革生产废水处理工艺，其特征在于：
所述被处理的皮革生产废水是COD大于5000mg/L的重污染水质。
3.采用权利要求1或2的皮革生产废水处理工艺制备的皮革生产废水处理 系统，其水解酸化池接通皮革生产废水装置的排水口。
说明书
皮革生产废水处理工艺和系统
技术领域
本发明属于皮革生产技术领域，皮革生产废水处理工艺和系统。
背景技术
制革加工是以动物皮为原料,经过化学处理和机械加工而完成。在这一过程中,有大量的蛋白质和脂肪会转移到废水、废渣中而且在加工过程中采用的大量化工原料,如酸、碱、盐、硫化钠、石灰、铬靴剂、加脂剂、染料等,这些也会有相当一部分是进入到废水中的。制革废水主要来自于靴前准备工段包括浸水去肉、脱毛浸灰、脱灰软化、脱脂等工序、靴制工段包括水洗、浸酸、蹂制工序、靴后整饰工段包括复蹂、中和、挤水、染色、加脂等工序。这些加工过程产生的废液多是间歇排出的,其排出的废水是制革工业最主要的污染源。由于制革废水中有机物、硫及铬含量很高,且污泥量大。
皮革废水中蛋白质等有机物的含量特别高,而且废水中含有一定量的还原性物质,所以COD值和BOD值都很高,若不经处理直接排放会促进水体细菌大量繁殖,引起水源污染,同时,这些有机物排入水体后要大量消耗水体中的溶解氧,而当水中溶解氧低于4mg/L时,将会导致鱼类等水生生物呼吸困难甚至死亡,从而严重影响到水体生态平衡。
如何高效低成本地处理皮革生产废水，一直是皮革生产领域面临的重要难题。
发明内容
本发明针对现有技术的缺点，通过多年的研究和实验，得到一种新的皮革生产的废水处理工艺和系统。本发明采用MUCT生物膜相工艺，即在反应池中添加生物膜反应器。本发明采用的脱氮除磷工艺为MUCT，采用的生物膜反应器为生物膜固定床反应器，固定床反应器中添加的填料为纤维束填料。
本发明的技术方案如下：
一种皮革生产的废水处理工艺，其包括如下步骤：
(1)构建MUCT装置：
MUCT由5个功能区组成：水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池;缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组填料固定床，池子底部放置暴气设备;
将原有的二沉池省略，将好氧池出水口设置过滤膜，将污泥截留在好氧池中，污水经处理后不需经过二沉池直接流出，节省二沉池的基建费用。将初沉池改为水解酸化池，由于生活污水中有机碳源底，经过酸水解后将微生物难利用的有机大分子水解为小分子，增加废水中微生物可利用碳源;
在水解酸化池中接种短乳杆菌(Lactobacillusbreris)、脂环酸芽孢杆菌(AlicyclobacilusWistzkey)，pH=4.2～5.2,温度：22℃～24℃，污泥停留时间为8d，短乳杆菌和脂环酸芽孢杆菌为嗜酸菌，均能够在酸性条件下生存，且能降解大分子有机物;
预缺氧池、缺氧池接种腊状芽孢杆菌(BacillusCereus)、香鱼假单胞菌(Pseudomonaplecoylossicida)，温度33℃～38℃，pH=6.4～7.9，污泥停留时间为8d，腊状芽孢杆菌和香鱼假单胞菌均为兼性厌氧菌，能够进行反硝化作用，为污水进行脱氮;
厌氧池接种乙醇嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacterethanlicus)温度35℃～40℃，pH=6.0～7.0，为严格厌氧菌，污泥停留时间为8d，可在严格厌氧的条件下降解有机物，将废水经进行脱氮除磷;
好氧池接种产脘丝酵母(Candidautilis)、固氮红细菌(Rhodobacterazotoformans)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillussubtilissubsp.subtilis),温度：26℃～29℃，pH=7.5～8.9，污泥停留时间为8d，降解有机物能力强，降低废水的COD，提高出水质量;
所述每组悬挂式固定床设置四束复合纤维丝生物膜载体;
所述复合纤维丝生物膜载体分为：
外夹层：活性炭纤维和丙纶混合的网布，在网布上编织玻璃纤维丝环状圈;
内芯：混合纤维丝辫带，麻丝与聚酯纤维丝编织成辫带;
由于进水在工艺前段停留时间过长，增加缺氧池与厌氧池对有机碳源的过度消耗，造成好氧池碳源不足，因此在混合纤维丝中添加麻丝，为好氧池增加碳源。在外层毛圈的原料上，将玻璃纤维丝编制环状圈，增加材料的韧性，增加环状圈对水中气泡的切割力度。在外层网布中添加活性炭纤维，利用活性炭纤维增加外层网微生物的附着。
所述复合纤维丝生物膜载体规格为：
(1)复合填料束尺寸：Φ20×144cm。根据反应池深度设计填料尺寸，一般池深4m，复合填料设置为144cm,放置于反应池中部，因此要小于池水深度。
(2)环状圈长度：6cm，即向外扩展3cm。环状圈直径为3cm可以有力的切割水中气泡。
(3)外层网尺寸：Φ4×144cm，保持一定外层网厚度，为好氧菌提供生存场所，提高填料的透气效果。
(4)内部复合纤维束辫料尺寸：Φ16×134cm，复合纤维束辫料直径设置为16cm，为厌氧菌及兼性厌氧菌提供缺氧、厌氧场所生存。
(5)外层网布网孔大小：1.5mm，网布孔径设置为1.5mm，增加环状圈分布密度，加强切割气泡效果，同时能够吸附气泡，环状圈也是微生物的附着场所，因此可以增加生物膜中的生物量。
(2)皮革生产废水处理：
皮革生产废水的原水依次进入水解酸化池停留1.7～2.6小时，预缺氧池停留45～50min、厌氧池停留35～45min、缺氧池停留23～34min、好氧池停留47～53min;缺氧池和厌氧池内的搅拌装置一直处于搅拌状态;
(3)皮革生产废水排放;
处理后的皮革生产废水经排放口排出。
采用上述的皮革生产废水处理工艺制备的皮革生产废水处理系统，其水解酸化池接通皮革生产废水装置的排水口。
微生物的种类和反应器内水力停留时间对于厌氧COD的去除降解具有很明显的影响。较高的流速可以增加反应器内的扰动，从而使污泥与废水中的有机物的接触更为充分，有利于提高去除率。但高流速的出水流经常携带厌氧膜，减少了反应器内生物膜量。较低的流速可以增加污水与生物膜的接触时间，使微生物能够充分地吸收、降解污水中的营养物质，提高处理效率;但是过低的流速也会导致部分微生物无法得到充足的营养物，若长期得不到充足营养，必将引起微生物内源呼吸从而生物膜脱落。因此，为了获得较好的处理效果，选取适当水力停留时间是至关重要的。本发明从装置，到微生物，到处理时的工艺进行了全面的优化，从而得到一种处理废水非常优异的工艺，其可以有效去除水中氮磷元素，并非常显著的降低COD。
本发明的有益之处在于：
1、皮革生产废水中含有很高的氮磷元素，本发明的工艺和系统适合于皮革生产废水，可有效去除皮革生产废水中氮磷元素，并且显著降低COD。
2、本发明的工艺操作简单，可以大范围实施。