Очистка сточной воды кожевенных производств

Кожевенное производство характеризуется высокой водоемкостью технологического процесса, который также растянут во времени. Выход сточных вод на одну шкуру в среднем составляет 1,0 - 1,5 м³ воды.

Состав сточных вод кожевенного производства

Сточные воды кожевенных предприятий можно разделить на группы по способу образования и степени загрязнения.

Технологические стоки

Наибольший интерес для разработки методов и технологий очистки имеют сточные воды после технологического процесса от поступления шкур на производство до получения готовой кожи.

Так как практически на всех этапах выделки шкур образуется большое количество белковых веществ и растворенных жиров, образующих коллоидные растворы, показатели химического потребления кислорода (ХПК) и биологического потребления кислорода (БПК5) в таких стоках значительны, см.таблицу ниже.

При обработке кожи в технологическом процессе применяются разные виды дубления, и, соответственно, в стоках присутствуют различные загрязняющие вещества:

• хромовое дубление (сульфат хрома, сульфат натрия, карбонат натрия);
• растительное дубление (танины, органические кислоты);
• синтановое дубление (фенолы, конденсированные полифенолы).

Основными загрязняющими веществами сточных вод кожевенных предприятий являются:

• взвешенные вещества;
• хром;
• жиры;
• сульфиды.

Взвешенные вещества

Наиболее простым и дешевым способами очистки сточных вод от взвешенных частиц считается отстаивание. При таком способе происходит седиментация грубодисперсных частиц, песка и других тяжелых примесей под действием сил гравитации.

Для осаждения мелкодисперсных частиц применяют напорные и открытые гидроциклоны. Осаждение происходит под действием центробежных сил.

Трудноосаждаемые частицы удаляются из сточных вод флотацией или электрофлотацией. Эффективность флотации повышается при введении в раствор очищаемых вод коагулянтов, содержащих алюминий, с повышением температуры до 70-85°С. При таких условиях сточные воды очищаются еще и от жировых частиц.

Хром

Применение метода седиментации (осаждения) наиболее эффективно на отдельных этапах технологического процесса, где образуются хромсодержащие сточные воды. Принцип процесса заключается в подщелачивании раствора до pH 8-9 с использованием оксида или гидроксида кальция (негашеная или гашеная известь), карбоната натрия, гидроксида натрия или алюмината натрия. Осадок отделяется в отстойниках, при этом для повышения эффекта очистки добавляются коагулянты и флокулянты.

Наиболее эффективными методами последующей доочистки от хрома являются мембранные: ионный обмен, осмос и ультрафильтрация. Образовавшиеся ценные вещества восстанавливаются и подвергаются переработке.

Также возможно использование для доочистки углеродсодержащего гель-сорбента. Через гель-сорбент пропускаются хромсодержащие сточные воды с образованием сорбента в процессе самой очистки. Загрязненный сорбент подвергается затем термической обработке и, в последующем, утилизации. Вода после такой доочистки может направляться в цикл оборотного водоснабжения.

При использовании биологического метода доочистки применяются анаэробные методы с устойчивой к солям хромовой кислоты микрофлорой.

Сульфиды

Очистка от сульфидов сточных вод кожевенных предприятий осуществляется преимущественно физико-химическими методами:

• Каталитическое окисление кислородом воздуха. Проводится аэрация в присутствии солей марганца с образованием тиосульфатов и частично сульфатов. Тиосульфаты затем разлагаются на серу и сульфиты. Окисление проводят в изолированном от других стоков закрытом резервуаре с улавливанием газов (сернистого и серного ангидридов) в скруббере.
• Осаждение солями железа (II) с образованием железа (III) и серы в процессе аэрации. Недостатком является образование большого количества осадка сульфида железа черного цвета.
• Коагуляция сульфатом алюминия, сульфатом железа или полимерными флокулянтами.

Жиры

Практически на всех этапах технологического процесса обработки кож образуются загрязнители в виде жиров, которые могут иметь вид крупных взвешенных частиц или образовывать коллоидный раствор (эмульсии или суспензии).

Наиболее распространенным способом является удаление крупных всплывающих жировых примесей в жироловках, где происходит дополнительная очистка и от других взвешенных частиц.

Для удаления растворенных жировых компонентов, образующихся при их гидролизе, используют биологическую очистку с последующей доочисткой фильтрованием, сорбцией.

Среди методов доочистки от жиров следует выделить два наиболее распространенных:

• Фильтрация с использованием пенополиуретановой загрузки (ППУ) для неэмульгированных жиров.
• Сорбенты для удаления растворённых жирных кислот и глицерина.

Технологическая схема локальных очистных сооружений кожевенных предприятий, как правило, включает в себя следующие элементы:

• механическая решетка;
• жироловка, песколовка;
• усреднитель для взаимной нейтрализации стоков и корректировки pH;
• первичный отстойник;
• напорный шерсте-жироуловитель;
• реагентное хозяйство;
• флотационная установка;
• анаэробная очистка, биофильтры или аэротенки;
• вторичный отстойник;
• третичный отстойник или флотатор доочистки;
• фильтрование;
• сорбция.

Состав сооружений зависит от технологических операций и места сброса очищенной воды — в городской коллектор или водоем.