(1)工艺流程催化氧化法飞艺流程如图3-7所示。 催化剂{-4催化剂贮繡 废液一格上一贮油]→离心水刻充氧器]一反应池}播环水杂 图3-7催化氧化法工艺流程 2)操作收集的脱毛废液经分隔沟进入除硫系统。首先脱毛废 液经格栅滤去大块碎皮等固体杂物,集中在贮液池内,再经离心泵送 至反应池内,催化剂由贮罐经计量后邡入反应池内,开动循环水泵,使 废水通过充氧器进行强制循环。在催化剂作用下,废液中的硫化物被 氧气氧化,以达到清除的目的。允氧器的作用是提供足够的氧气,使 氧能允分地与硫化物接触反应。因此,充氧器的结构、所采用的充氧 方式等能否使氧气与硫化物充分接触将是一个重要因素。 3.影响因素 催化氧化法去除脱毛废液中的S2,除废水本身的性质对它产生 影响外,系统中所采用的充氧方式、有效锰盐的浓度及氧在锰载体上 的迁移速度,都将对脱硫效率产生影响。 (1)充氧方式又称作曝气方式。它是向废水中注入空气或溶解 氧脱除废水中的溶解气体和某些挥发性溶质,氧化去除一定的化学 污染物。曝气方式可采用连续流动曝气或间歇式曝气。所需空气的量 由废水中的BD3或(OD负荷和反应物种类、浓度决定。充氧方式主 要有两种:鼓风曝气和机械曝气。关于充氧曝气方式第四章第二节有 详述,此处只简单介绍。 们鼓风曝气是向废水中充入空气(或纯氧),从而使混合液中获得 溶解質。通常采用空气压缩机或泵。鼓风曝气根据空气释放器所形成 气泡的大小分为小气泡曝气、中气泡噪气和大气泡曝气。由于皮革废 水中悬浮物含量高,为防止管道堵塞,曝气多采用穿孔管式和竖管式 此外,鼓风曝气还有射流曝气形式。射流曝气设备由曝气器、循环水 泵、风机¨部分纽成。采用射流曝气时,可将曝气器布置在池的 侧,让混合液产生旋流,使废水充分搅拌,防止悬浮物的沉淀
②机械曝气(表曝)所用设备为曝气叶轮。以装在曝气池水面的 叶轮快速转动进行表面充氧。常用的叶轮有平板式、伞式和泵式。 泵式叶轮的允氧动力效率一般为2.4~3.4kg/kW·h),平板叶 轮的充氧功力效率为2kg/(kW·h),伞式叶轮的充氧动力效率一般在 1.7~2.3kg/(kW·h)。 皮革废水的脱硫操作中,为防止悬浮物在池中沉淀,脱除废水中 溶剂气体和某些易挥发物质,氧化去除一定的还原性物质多采用鼓风 曝气方式。机械式曝气在二级生物处理中使用,多见于活性污泥处理 法。此外,曝气方式的选择也取决于曝气池的设计和污水负荷。负荷 大,采用浅池(3.5m深)多用机槭曝气;鼓风曝气对于较深池子吏为 实用。 (2)催化剂作用在脱毛废液除硫操作中,通常需要加入一定量 的催化剂,以缩短氧化处理时间,提高去除效果,节省能量消耗。比 较常见的催化剂有氯化锰、硫酸锰、高锰酸钾等,最为常用的是硫酸 锰。硫酸锰对空气氧化硫化物反应有明显的催化作用(见表3-4) 表34催化剂浓度对反应速度的影响 无催化剂 50mg/L硫酸锰 hmng江L硫酸锰 曝气时间/mnt (Nas)去除中!NaS)去除率(Na2S)去除率 /mg·L /%|/mg·L /% 822 8.46 24.19 76」 15.26 57s 55 38.20 740 17.6 17.22 从表3-4看出,未加入催化剂,氧化9min后,硫化物去除率低, 仅有17.6%,加入10mg/lMS)4催化剂,同样氧化处理90min以 后,硫化物去除率为47.22%,去除率提高了30个百分点 催化作用随催化剂用量的增加而提高,这一点也能从表3-4看出。 例如,加入100mg/的催化剂与加人5mg/IL的相比较,在其他作用 9min时,去除率提高了9个百分点左右 此外,温度对反应速度也有较明显的作用。如催化剂加入量为
sngi,氧化时间为smin,在40C时硫化物去除率比10(时提高了 13个百分点。 但要注意,催化剂的用量在试剂操作中要根据处理过程中试剂需 要量加人。因为锰离子属于重金属,废水中锰离子增胍也会造成污染 因此,为防止造成锰盐的污染,应当在发挥其催化活性的前提下,尽 量减少其用量。实验表明,MnSO用量为Na2S用量的5%较为合适, 却每千克Na:S加J0 gMnSC1催化剂MnSO:以溶液状态(溶解度 5o0g1.以上)在噪气15min后分两次加入,这种处理方法较好,通常 在允氧4~h后、S2去除率达90%以上,处理后,废水通过综合污水 处呷,其总污水巾的硫化物可达标排放。 4.主要设备、设施及投资 贮液池 1个,钢筋混凝土结构 囈气池 1个,钢筋混凝土结构 曝气设备 空压机、释放器、鼓风机、叶轮或喷射器 污水泵 台 所需投资 12万元 废灰液中蛋白质的回收 各种制苹废液中蛋日质含量以废灰液中最高,每吨盐腌皮的废灰 液约含干蛋臼质30~4g,其中主要是角质蛋白质。把这些具有营养 价值的蛋白质加以回收,不仅可以增加效益,而且由于将蛋白质从灰 液屮分离,也为呵收利用Na2S创造了条件,从而进一步减轻了废水中 污染物的负荷 (一)直接沉淀法 1.分离原理 废灰液中的蛋白质在分离前必须先进行沉淀。为了做到这 点,可把整个废液的pHl值调到角蛋白的等电点,即pH-4左右, 为此必须进行酸化。酸化原料可以是稀硫酸,蛋白质在此pH值下 即可沉淀。 2.分离操作 图3-8是一套回收蛋白质的工业装置
8 H, SO 絮凝罐 Ca(OH)3 碱化罐 消毒器 液-固 分离器「安全槽 废灰液棺 再生灰液储液槽 图3-8废灰液中蛋亡质的酸化法回收和Na2S的再循环示意 )如图3-8所示,把废灰液贮存在废灰液槽中,使悬浮物沉淀,把 层清液输送到絮凝罐中。 ⑨用稀硫酸将pH值调到4,用计量泵将澄清后的上清冇灰液和 稀硫酸泵入絮凝罐屮并用搅拌器搅匀 3)全部溶液进入液固分离器,以便离析沉淀下来的蛋白质。然后 再用另一计量泵把澄湳液泵入碱化罐屮,并川石灰进行碱化·使pH值 为12。 」)碱化后,溶液首艽通过安全槽,然后流到再生灰液储液槽中,将 储液槽中硫化物浓度调到浸灰所需值 5把沉淀下来的蛋白质送入消毒器屮进行屮和和消毒,这种蛋白 质即可用作牛的饲料 絮凝罐、液-固分离器和碱化罐都应绝对密封,以防H2S逸出。 3.优点 从技术、经济观点看,直接沉淀法有下列优点:!可节省约50% 的硫化钠;②可节省水的消耗量:()无废灰液被排放
(二)超法 在使用直接沉淀法分离蛋白质时,必须先让细小的蛋白质聚集成 块,然后再把蛋质分离出来、是-种较为传统的分离法。而超滤法 分离蛋白质则是采用一种人I合成的聚合物进行分离。这种聚合物又 叫人造膜,它具有良好的渗透性,能把溶液中某些溶质较好地分离 计来 分离原理 废灰液的液相部分是水、其中含有蛋白质、石灰以及溶于水的盐 类。这出蛋白质和石灰部分溶解,部分悬浮。 人造膜把废灰液分为下列两部分(图3-9) 废灰液 ::的趴臼燒 x。2∴未溶解的 e xe ··x,x 人造膜 ④ 超滤:浴解的石灰硫化物 图3-9废灰液超滤原理 )Na^,Ca‘;s(开H,S2-;●蛋臼质;×··未溶解的石灰 (1)真溶液即超滤所得溶液,这种真溶液含有全部已溶于水的 碱和盐(Ca(H)2、NaS、NaCl等)和-部分已降解了的蛋白质。这 部分蛋门质分子明显减小,可顺利通过人造膜。 (2)浓缩物这种浓缩物是由蛋白质污泥和未溶解的石灰组 成的 2.超滤法分离蛋出质的操作 该方法的貝体操作过程如下。 该方法使用的人造薄膜是由负荷聚电解质(磺化聚砜类化合物)组 成的。其∫作流程参见图3-10