王小印

（平陽縣環(huán)境監(jiān)測站，浙江 平陽 325405）

1 制革廢水及其特征概述

制革是以動物的皮毛為原材料而進行的一系列化學處理與機械加工過程。在此過程中，將會有大量的脂肪、蛋白質(zhì)以及化工原料（如硫化鈉、石灰、燃料、加脂劑、鉻鞣劑以及酸、堿等）會流入到制革廢水中，給后續(xù)的工業(yè)廢水處理帶來一定的難度。制革廢水的總體特征可概括為：①根據(jù)生坯類別與產(chǎn)品品種的不同，通常每加工1噸的原料皮會產(chǎn)生100噸左右的廢水，可見廢水量大；②一般的制革工廠多采用間歇式排水方式，水量會在一天內(nèi)不同時間段有較大的變化，而水質(zhì)也會隨著工序的不同、生皮種類、加工品種等變化，使得廢水中污染物存在較大的差異性。因此，制革廢水的水量和水質(zhì)變化較大；③制革廢水中往往有著堿性較大，耗氧量高，色度高，懸浮物多等特點，而且在鉻鞣工序中會產(chǎn)生許多有毒有害物質(zhì)，如含硫、鉻的廢水，可占到總制革廢水的20%左右，如果不做好完善的處理工藝，將會對人體造成極大的危害。

從制革的整個加工工段來講，廢水主要產(chǎn)生于制革過程的準備、鞣制及其它濕加工工段。而其中鞣制作為制革的重要工序，會產(chǎn)生一定量的Cr3+和Cr6+。傳統(tǒng)的皮革加工工藝中，排出的廢水總鉻含量高達3000mg/L，盡管現(xiàn)階段不斷改進工藝，如采用藍皮制革，其廢水中的總鉻含量可控制在100mg/L以內(nèi)，總鉻含量有了明顯的降低。但鉻屬于重金屬離子，是第一類污染物，尤其Cr6+會影響呼吸和消化， 進而損傷人的腎臟和肝。所以，制革廢水中的鉻處理措施一定要予以高度的重視。

2 化學混凝法除鉻原理及應用分析

化學混凝法是指借助一定的混凝劑與廢水中的膠體粒子發(fā)生中和、吸附等作用，從而使得廢水中的膠體或微小懸浮物凝聚成為絮凝體下沉，達到去除制革廢水中污染物，使出水濃度符合國家水質(zhì)排放標準的目的。常見的混凝劑有三氯化鐵、聚合雙酸鋁鐵及聚合硫酸鐵等。如當廢水中的Cr3+離子遇到堿性混凝劑中的OH-1時會形成Cr（OH）3沉淀，使其從廢水中被去除。化學混凝法在實際應用過程中，容易受到多種因素的干擾，其除鉻效果也是不盡相同的。為了在制革廢水處理中有效的應用化學混凝法，達到除去總鉻的目的，下面將通過試驗來分析不同條件對于化學混凝除鉻工藝的影響。在分析前，需要做好以下準備工作：首先，取某工廠的制革廢水500mL，經(jīng)預先檢測，廢水中Cr6+的質(zhì)量濃度為40.23mg/L，總鉻的質(zhì)量濃度為230.40mg/L，廢水pH值為9.76。其次，分別調(diào)節(jié)pH值、攪拌時間、攪拌強度、混凝劑的投加量等條件，發(fā)生混凝之后待水樣靜置20分鐘時間，發(fā)生沉淀現(xiàn)象，然后量取上清液來對廢水中的Cr6+和總鉻進行測定。

2.1 pH值對混凝除鉻的影響

液體pH值對于膠體顆粒表面的Zeta電位、絮凝劑的作用等都有很大影響，如絮凝劑在不同的pH值條件下水解效果也不同，在最佳的pH值條件下絮凝體的溶解度、混凝反應的速度等都有差異。因此該試驗首先在保證其它各項調(diào)節(jié)不變的情況下（投加混凝劑為 FeSO4并勻速攪動），分別用鹽酸和氫氧化鈉對水樣的pH值進行調(diào)節(jié)，測定處理后水樣上清液，可得到如下結果：pH值升高后，總鉻與Cr6+的去除率也隨著提高，在pH=6.5時去除率最大，分別為87.3%（總鉻去除率）和92.9%。而后pH值再升高時二者的去除率則均有所下降，可見pH值為6.5時混凝去鉻工藝效果最佳。

2.2 投藥量的影響

將水樣pH值調(diào)定為6.5，依次加入不同劑量的混凝劑FeSO4，并控制合理的攪拌速度（通常先快速攪拌1分鐘左右，之后慢速攪拌約20分鐘），靜置等待沉淀，可得出結論如下：隨著混凝劑FeSO4量的增加，水樣中總鉻與Cr6+的去除率都相應提高，在混凝劑量增加至400mg/L時，樣本中總鉻與Cr6+的去除率也達到臨界值，即去除率最大，均在90%以上。此后，混凝劑量再增加時，絮凝效果減弱，去除率降低。究其原因，主要在于總鉻和Cr6+都吸附在廢水中微型顆粒表面，在加入混凝劑之后中和了顆粒表面的電荷，從而減弱了顆粒之間互相的排斥力，使得顆粒逐漸結合變大，總鉻與Cr6+也隨之絮凝沉淀下來。而另一方面膠粒吸附反粒子的能力有限，在達到臨界值以后便會產(chǎn)生再穩(wěn)現(xiàn)象，從而使得鉻的去除率降低。因此，在實際的制革廢水除鉻處理時，首先要針對不同的混凝劑，先找出最佳的投放量，以增加化學混凝效果，同時也降低成本。

2.3 不同混凝劑的影響

在滿足上述條件時，分別采用三氯化鐵、硫酸亞鐵、聚合雙酸鋁鐵、聚合硫酸鐵四種混凝劑來進行制革廢水除鉻。因混凝劑性質(zhì)的不同，最佳投放量也有差異。其中聚合硫酸鐵在相同條件下投放量為250mg/L時，總鉻與Cr6+的去除率分別可達到86.13%和98.2%，用量少而效果最為明顯。主要原因在于Fe3+在水中容易水解而生成[Fe（H2O）6]3+或[Fe（OH）3]3+等疏水性的氫氧化物聚合體，最終在通過混凝過程中生成羥基多核絡合物，形成沉淀。

2.4 攪拌速度的影響

采用FeSO4做混凝劑，在其它條件均達到最佳的基礎上，調(diào)整混凝攪拌的速度，從而來對去鉻效果進行分析。經(jīng)試驗可得到，將快速攪拌速度定在250r/min，時間為1分鐘；慢速攪拌速度控制為60r/min，攪拌時間為30分鐘時，水樣中鉻離子的去除效果最佳。而如果攪拌速度一味過快或時間過長，容易破壞大顆粒的絮凝作用，降低沉降率；若攪拌速度過慢或攪拌時間不足，則容易使粒子在水樣中缺乏足夠的碰撞機會和良好的吸附條件，從而達不到絮凝沉淀的效果。因此，在實際運用中，混合攪拌的速度對于廢水除鉻也是至關重要的。

結語

制革廢水中鉻的含量雖然不是太高，但其危害大且不容易去除。本文中雖然采用了模擬試驗的方式來對化學混凝除鉻工藝進行了分析，但分析的面可謂較廣，對于該工藝中的各種影響因素也都考慮到了。而在實際的運用中，只需要管理人員將“小”的試驗內(nèi)容套用在“大”的廢水處理工藝中去即可，綜合考慮到化學混凝法中混凝劑的選擇、混凝劑的投放量、pH值及攪拌時間、攪拌速度等因素，用最小的投入換來最佳的處理效果。

[1]高忠柏,蘇超英.制革工業(yè)廢水處理[J].工業(yè)用水與廢水,2011.7-11.

[2]李曉星,馬興元.制革廢水處理的研究進展[J].中國皮革,2009,32(19):26-31.

[3]隋智慧.PBKD 絮凝劑處理制革廢水[J].中國皮革,2010,33(19):9-11.