[发明专利]一种毛皮染色废液多次循环使用的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种毛皮染色废液多次循环使用的处理方法。

背景技术

毛皮具有丰厚的毛被，为了防止加工过程中毛纤维缠结，因此毛皮染色过程用水量极大，一般是毛皮质量的20倍。由于毛皮染色工段加入了种类繁多的化学品，包括难以降解的染料及润湿剂、固色剂等助剂，这些化学品有相当部分不能被毛皮所吸收，而是直接排入废水中，因此毛皮染色废水成分非常复杂。另外毛皮染色时，毛皮的毛被和皮板上吸附有大量的Cr³⁺盐（因为毛皮染色前要经过铬鞣或铬复鞣），在酸性条件下这些结合不牢固的Cr³⁺盐会游离于染色废水中。因此毛皮染色废水就成了不同于一般印染废水而具有自身特征的染色废水，其主要有以下特点：pH在3.5-4.5之间，Cr³⁺浓度≥30mg/L，含有大量染料以及部分表面活性剂，助剂，加脂剂等，色度200-800倍，甚至千倍以上。

国内外有关毛皮染色废水处理方法研究中，大都是将染色废水作为一种污水，经处理后使染色废水达到污水排放要求为目的，因此一般是通过预处理之后排入市政管网由市政污水处理厂统一处理。

研究报道的染料废水脱色方法主要有：吸附法、氧化法、混凝法、电化学法、膜分离法、生物法等，各种方法都有各自的优缺点，适用条件也都各有不同。例如吸附法，优点是以吸附的形式将染料从水中去除，一般不需要破坏染料的结构而达到脱色目的。常用的吸附剂有可再生吸附剂如活性炭、离子交换树脂等和不可再生吸附剂如各种天然矿物、工业废料及天然废料等。但树脂本身的价格相对昂贵，所以其实际应用并不广泛，且吸附剂对于染料的吸附具有选择性，对于浓度较大的废水，通常吸附容量有限，去除效果不太理想，其它吸附剂会影响染色废液循环使用时毛被颜色。

氧化法是目前印染废水脱色较为成熟的方法，其原理是利用各种氧化剂将染料分子中发色基团的不饱和键断开，形成相对分子质量较小的有机物或无机物，从而使染料失去发色能力。常用的氧化剂有臭氧、氯气、次氯酸钠和芬顿试剂等。臭氧是良好的脱色氧化剂，缺点是费用相对偏高。由于氧化法能将毛皮染色废水中的Cr³⁺氧化成C^r6+，给环境造成更大的污染，因此氧化法不适用于毛皮染色废水处理。

混凝法处理染料废水的主要机理是向废水中加入一定的混凝剂，通过压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥以及沉淀物网捕的作用，使原溶于水的或呈细微状态而不易沉降、过滤的染料污染物，集结成较大颗粒，最终借助于重力作用沉淀以达到固液分离的目的。混凝法处理染料废水的优点在于其工艺流程简单，操作管理方便，占地面积小，处理量大，对憎水性染料如分散染料、硫化染料、还原染料以及一些分子量较大的直接染料和中性染料脱色效率很高。但是混凝法脱色产生大量污泥而增加运行成本及难度，且使用范围较窄，对不易形成胶体微粒的水溶性染料如酸性染料、活性染料及部分小分子的直接染料废水则混凝脱色效果不理想，而这些类型的染料正是毛皮染色废水中最多的染料。另外混凝法中，以混凝剂硫酸亚铁或硫酸亚铁+PAM，聚合氯化铝（PAC）+PAM，3种混凝剂组合脱色效果好，但是残留在废液中的硫酸亚铁、氯化铝等会影响染色废液循环使用时毛被颜色。

电化学法是直接或间接的利用电化学反应，把废水中的带色基团转化为无色基团形式而去除的染料废水处理法。根据电极反应方式的不同，可分为内电解法、电凝聚电气浮法、电催化氧化法等。内电解法的优点是能以废治废、不消耗能源、能去除多种污染成分和色度，还能提高难降解物的可生化性。其缺点是反应速度较慢，反应柱易堵塞，对高浓度废水处理比较困难，且反应器操作弹性较差。电絮凝法的优点是设备简单，操作方便，对于非水溶性染料及含有-NO₂的染料中间体处理效果较好。缺点是对水溶性较好的酸性、活性等染料，处理效果较差，而且该法耗电量很大，阳极金属容易损耗，会产生淤泥等易造成二次污染。

膜分离法是近几十年来发展起来的一种新型分离技术，目前，应用于染料废水处理的膜技术主要有超滤法、纳滤法和反渗透法。膜分离法的优点有分离效率高，能耗低、可循环使用，工艺简单、操作方便，无二次污染等，但由于该技术需要专用设备，成本高，膜易结垢堵塞，且只适用于浓度较低的染料及染料中间体废水，所以目前尚未推广。