申请日2019.08.20
公开(公告)日2019.12.06
IPC分类号C02F11/18; C02F1/00; C02F103/24; C02F101/22; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种制革行业物化污泥资源化回用工艺，该工艺能够对使用物化法处理制革行业废水后得到的物化污泥进行减量化、资源化处理。能够分别得到高纯度铬盐和多金属复配混凝剂。所述工艺方法可以概括为以下几个步骤：1、收集干燥后制革物化污泥，粗破碎后，高温煅烧;2、研磨、筛选污泥灰渣，对特定粒径灰渣进行水洗处理，分别收集滤渣和水洗液，其中水洗液为高纯度铬盐溶液，可作为再生铬鞣剂或铬黄的生产原料;3、收集水洗后滤渣，进行酸溶，并过滤;4、收集滤液，加碱调pH至碱性，并过滤;5、收集多金属沉淀，依次进行酸溶、还原处理，得到水处理剂母液;6、根据需要调整水处理剂母液的pH和金属离子比例，得到复配型水处理剂。
权利要求书
1.一种制革行业物化污泥资源化回用工艺，其特征在于，包括以下步骤:
1)收集干燥后制革物化污泥，粗破碎后，高温煅烧，得到污泥灰渣;
2)将所述的污泥灰渣研磨、过筛，得到灰渣粉末，对灰渣粉末进行水洗，分别得到滤渣和水洗液，其中水洗液为高纯度铬盐溶液;
3)收集水洗后滤渣，加酸调整pH至酸性，过滤后，得到多金属盐滤液;
4)在多金属盐滤液中加碱调整pH至碱性，产生固体沉淀，过滤，收集固体，得到多金属混合沉淀物;
5)依次对多金属沉淀物进行酸溶、还原处理，得到水处理剂母液;
6)调整水处理剂母液的pH小于4，使用铝盐或铁盐调整水处理剂的铁、铝元素比例，得到复配型水处理剂。
2.根据权利要求1中所述的制革行业物化污泥资源化回用工艺，其特征在于，所述的步骤1)中，物化污泥的煅烧温度为650 ~ 1200℃，煅烧时间为2 ~ 5 h。
3.根据权利要求1所述的制革行业物化污泥资源化回用工艺，其特征在于，所述的步骤2)中，研磨后，采用5 ~ 50目的筛网进行筛选;水洗时，所用清水的pH在5 ~ 8之间，固液体积比为1:3 ~ 1:10之间，水洗时间为2 ~ 6 h;水洗次数控制在1 ~ 4次之间。
4.根据权利要求1所述的制革行业物化污泥资源化回用工艺，其特征在于，所述的步骤3)中，所用酸为盐酸或/和硫酸，加酸溶解后，物料液的pH控制在0.5 ~ 3.5之间。
5.根据权利要求1所述的制革行业物化污泥资源化回用工艺，其特征在于，所述的步骤4)中，所用碱为氢氧化钠、氢氧化钙，其pH控制在7.5 ~ 10.0之间。
6.根据权利要求1所述的制革行业物化污泥资源化回用工艺，其特征在于，所述的步骤5)的酸溶处理，加酸后，控制pH在1 ~ 3之间，所用酸为盐酸或硫酸;所述的还原处理采用的还原剂为氯化亚铁或硫酸亚铁，还原时Fe(II)与Cr(VI)的摩尔比为8:1 ~ 16:1。
7.根据权利要求1所述的制革行业物化污泥资源化回用工艺，其特征在于，所述的步骤6)制得的复配型水处理剂的pH在1 ~ 4之间，固含量高于10%，Fe与Al元素的摩尔比为1:1 ~1:5，Cr(VI)的浓度低于5 mg/L;使用的铝盐包括硫酸铝或氯化铝，或硫酸铝和氯化铝以任意比例混合;铁盐包括硫酸铁、氯化铁、硫酸亚铁和氯化亚铁的一种或一种以上以任意比例混合。
说明书
制革行业物化污泥资源化回用工艺
技术领域
本发明涉及污泥处理技术，具体涉及一种制革行业物化污泥资源化回用工艺。
背景技术
制革过程中会产生大量的污水和污泥，据不完全统计，每生产1吨牛皮产生大约30至50 m3的污水，以及大约150 Kg的污泥。制革污泥主要包括，浸水阶段原料皮中夹带的较高含盐量的污泥，脱毛浸灰阶段产生的含硫、毛、表皮的石灰污泥，使用混凝-絮凝法等物理化学方法处理鞣革、湿态加工阶段废水时产生的物化污泥，以及生物法处理制革综合废水时产生的生化污泥。
据不完全统计，每1000吨制革综合废水产生约5吨80%含水率的制革污泥。其主要成分为蛋白质、油脂混合物、并含有大量铬、钙、钠的氯化物，硫化物，硫酸盐以及少量的重金属盐等。此外，在制革污泥中，有机物含量约占整体的60% ~ 70%，COD高达13 ~ 30 g/L，溶解性COD为800 ~ 3500 mg/L。因此，制革污泥如不加以处理便直接排放，将产生巨大的环保隐患，极易对环境造成严重污染，对生态带来长久性的破坏。
近年来，制革污泥处置不当造成环境污染的事件频频见于报端。此外，制革污泥因皮革厂加工工艺的不同，具有指标差异性大，内部成份复杂，性质不稳定的特点，因此，制革污泥的治理，已经成为当前国内外制革行业面临的一大共同难题。为实现我国皮革工业的二次创业，确保制革工业的可持续发展，制革环保工程是一项十分重要和紧迫的任务，而对制革污泥的合理处置势必成为制革环保工作中的重中之重。
发明内容
本发明提供了一种制革行业物化污泥资源化回用工艺，主要目的是处理制革行业废水处理过程产生的污泥，使之减量化。同时在本发明的工艺操作下，通过对物化污泥中的铬、铁、铝等金属元素进行了有效提取和利用，既降低了污泥对环境的污染，又回收了污泥中的有效成份。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种制革行业物化污泥资源化回用工艺，其特征在于，包括以下步骤:
1)收集干燥后制革物化污泥，粗破碎后，高温煅烧，得到污泥灰渣;
2)将所述的污泥灰渣研磨、过筛，得到灰渣粉末，对灰渣粉末进行水洗，分别得到滤渣和水洗液，其中水洗液为高纯度铬盐溶液;
3)收集水洗后滤渣，加酸调整pH至酸性，过滤后，得到多金属盐滤液;
4)在多金属盐滤液中加碱调整pH至碱性，产生固体沉淀，过滤，收集固体，得到多金属混合沉淀物;
5)依次对多金属沉淀物进行酸溶、还原处理，得到水处理剂母液;
6)调整水处理剂母液的pH小于4，使用铝盐或铁盐调整水处理剂的铁、铝元素比例，得到复配型水处理剂。
所述的步骤1)中，物化污泥的煅烧温度为650 ~ 1200℃，煅烧时间为2 ~ 5 h。
所述的步骤2)中，研磨后，采用5 ~ 50目的筛网进行筛选;水洗时，所用清水的pH在5 ~ 8之间，固液体积比为1:3 ~ 1:10之间，水洗时间为2 ~ 6 h;水洗次数控制在1 ~ 4次之间。
所述的步骤3)中，所用酸为盐酸或/和硫酸，加酸溶解后，物料液的pH控制在0.5 ~3.5之间。
所述的步骤4)中，所用碱为氢氧化钠、氢氧化钙，其pH控制在7.5 ~ 10.0之间。
所述的步骤5)的酸溶处理，加酸后，控制pH在1 ~ 3之间，所用酸为盐酸或硫酸;所述的还原处理采用的还原剂为氯化亚铁或硫酸亚铁，还原时Fe(II)与Cr(VI)的摩尔比为8:1 ~ 16:1。
所述的步骤6)制得的复配型水处理剂的pH在1 ~ 4之间，固含量高于10%，Fe与Al元素的摩尔比为1:1 ~ 1:5，Cr(VI)的浓度低于5 mg/L;使用的铝盐包括硫酸铝或氯化铝，或硫酸铝和氯化铝以任意比例混合;铁盐包括硫酸铁、氯化铁、硫酸亚铁和氯化亚铁的一种或一种以上以任意比例混合。
本发明的优势在于：可以使制革物化污泥减量化率控制在85%以上，对制革行业中物化污泥进行了有效减量化、无害化处理的同时，通过简易的操作，对污泥中铬、铝、铁等成份进行资源化利用，在最大程度上消除了制革行业含铬物化污泥对自然环境的危害，实现了矿物资源的回用。（发明人陈国栋;庞晓燕;丁志文;刘娜）