第三章制革废水单项处理技术 第一节脱脂废液的处理 原料皮经组批后,要经过去肉、浸水和脱脂。一般情况下,生猪 皮的油脂含量在21%~35%之间,去肉(机械脱脂)后油脂去除率为 15%,脱脂后油脂去除率为10%,浸灰、鞣制后,原有油脂的85%左 右被去除,大多数转移到废水中,并主要集中在脱脂废液中,致使脱 脂废液中的油脂含量、(OD和BOD等污染指标很高 、水量和水质 以猪皮脱脂为例。其脱脂操作通常分两次进行,脱脂使用的化 工材料为Na2CO3和脱脂剂,其废水量约占制革污水总量的4%~ 6%,每张皮平均产生脱脂废液25~30L,其污染负荷相当高,其中 含油量达1%~2%,COnk浓度为20000~40000ng/.(1g油脂相 当于COD:值3000mg/),其有机污染物负荷占污染总负荷的 30%~40%。因此,对脱脂废液进行分隔治理,回收油脂,在皮革 废水治理中是奶实可行的,同时也是一种经济、环境效益明显的治 理手段。以每吨猪盐湿皮产生3t含油脂1%的脱脂废液计,每吨猪 盐湿皮可回收混合脂肪酸30kg,油脂呵收率可达90%,CD去除 率90%,总氮去除率达18%。 、油脂回收方法 油脂回收可采用酸提取法、离心分离法或溶剂萃取法。据有关资 料介绍,当废液中油脂含量在6000mg/L以上时,采用离心分离法分离 油脂是经济的。一些制革厂采用这种方法时,经一次离心,污水中油 脂去除率达60%,再经第二次离心,油脂去除率可达95%。但离心分 离技术从设备投资、能量消耗和操作管理上看,现阶段还是较难实现 的。较易为制革厂广泛接受的方法是酸提取法
6 (一)酸提取法 1.酸提取法原理 含油脂乳液的废水在酸性条件下破乳,使油水分离、分层,将分 离后的油脂层回收,经加碱皂化后再经酸化水洗,最后回收得到混合 脂眆酸。 工艺流程及控制参数 (1)工艺流程酸提取法工艺流程如图3-1所示。 加酸加 加酸 脱脂废液澄清→酸化罐→皂化罐|→酸化縷□|水洗·混合脂肪酸成品 图3-1酸提取法工艺流程 脱脂废液出鼓后,由集液槽收集,经分隔沟排人集水池,在集水 池人流处放置格栅或滤床,经过滤后的脱脂废液既可提高粗油脂质量, 又叮防止运行中工作泵的堵塞。集水池的沉淀物由排泥管可排至污泥 浓缩脱水系统中。上层清液由机泵提升至后处理工序的反应器中进行 破乳分离操作。 (2)酸化破乳控制条件 ①破乳及破乳剂由于脱脂过程中碱液的皂化作用,使脱脂废液 中的油脂基本上处于乳化状态,即乳浊液状态。在此乳浊液中,液相 与液相之间或液相与固相之间存在着表面张力。为使油脂能从液相中 分离出来,须破坏它的乳化状态。在选择适合脱脂废液乳状液的破乳 剂时,要根据其来源、价格和处埋效果进行综合考虑。制革厂中使用 最多的破乳剂通常为硫酸,它具备上述特点和要求,其缺点是对设备 腐蚀性较大,需要对处理设衍进行防腐处理。 ②pH值在反应温度、静置时间相同情况下,酸化pH值控制在 脱脂乳液破乳,油水分离,分层效果最好。如pH值偏扃,未达到 蛋白质沉淀等电点,蛋白质不易与油脂分离,油水分离效果差;当pH 值偏低时,由于酸碱反应剧烈而产生大量二氧化碳气泡粘在油脂上,也 会对分离效果产生不良影响。不同pH值对脱脂废液COD,去除率和
17 油脂回收率的彭响见图3-2、图3-3和表3-1。 求Q8 回需贯 pH值 pH值 图3-2脱脂废液COD去除率 图3-3脱脂废液油脂冋收 与pH值关系 与pI!值关系 表3-1pH值对脱脂废液COD和油脂回收率去除率的关系 H值 原液 项日\|pH=10含量′|太除率含量/去除率含量/|去除率含量|去除率 m·L-/%mg·L-%mg·L-%|mg·L COD|21223.82519.388205.690.31949.390.81939.890.9 油脂}573.4100.098.3100.098.320°.0}96.5}209.796.3 pH值 t.0 6,3 原液 顺pH=10含量;去除率含量/去除序每/去除率含量去除率 mg,I %mgL-1,93 mg.L-1 % 1.-/% COn,21223.81879.291.15369.77.78092.08.915318.727.8 油脂57334283.695.11050.081.7 ③反应温度升高乳浊液的温度,可以降低乳化剂的吸附性,减 少乳状液系统的黏度,以致发生破乳作用。因此在脱脂废液加硫酸破 乳的同时,提高破乳反应的温度可以使破乳反应更加彻底。反应温度 对油脂山收率和CODc去除率的影响见表3-2
表3-2反应温度对脱脂废液油脂回收率和COD去除率的关系 温度 30°C 45 原液 常温 H-9.5含量太除率含量/去除率含量/去除率含量〃去除率 项日 m·L.1/%ng:L.%mg:L/为 ngL-」 CODr27182.42838.289.561893.893031719.893.671565.294.24 油脂|716.7633.791.6450.39372333.395·36266.796.28 (3)参数控制 ①油水分离(破乳) 终点pH值 温度 60°C 静止时间 进水含油量 8~10g/I 出水含油量 小于0.1g/ ②皂化 pH值 11~12 温度 沸腾 时间 1h ③酸化 pH值 4.0 搅拌时间 2~3h ④水洗 40~60°C温水,洗3次,最终pH值6~7。 ⑤主要设备 集液池 1个 组合式油脂回收器(耐酸材料制)1个 皂化織 1个 酸化罐 1个 水泵 3台 热水箱 1个 贮油池 1个
房屋 投资费用 约15万元 (4)混合脂肪酸的用途脱脂废液回收的粗油脂经加工处理可制 成建筑用脱膜油。以年产60万张猪皮生产厂为例,每张皮可回收 0.15kg粗油脂,全年可回收粗洏脂90t,生产脱膜油900t,每吨脱膜 油售价70元·扣除人工、材料、水电等运行费用,全年可获纯利约 11000多元。此外,冋牧的混合脂肪酸还可作家禽饲料,是一种很有价 值的饲料资源。 (二)溶剂萃取法 除了采用酸回收法对油脂进行回收外,也有一些制革厂采用溶剂 萃取法对油脂进行分离收。 溶剂萃取法的简单工艺过程如图3-4所示。 溶剂+溶解脂肪 再应的冷疑器 盐水 生 再生的溶剂 水 过热水(150℃) 分离罐 分液器 图34溶剂萃取法工艺流程 脱脂废液经简单沉降后分为三层。一层是溶剂。这层溶剂中溶有 从生皮中脱出来的油脂。根据生坯来源的不同,溶剂中的油脂含量可 为30~300g/L。另一层是盐水。这层盐水含有表面活性剂和少量油脂 0.5~]g/L)。这两层物质沉淀后在沉淀罐内所处的位置取决于溶剂 或混合物的密度。如果溶剂密度大于盐水密度(如全氯乙烯、三氯乙 烯等溶剂),溶剂层就会沉淀至沉淀罐的底部;反之,溶剂层(如石油 溶剂、石油等)就会浮在長面。不管这两层物质哪一层浮在表面,它