皮革废水处理技术

1 废水水质水量

　　该公司现有皮革废水回用工程设计处理能力为2 200 m3/d，采用双膜法深度处理的组合工艺，其废水经过处理后回用1 200 m3/d 至生产线。双膜系统的进水为生化处理系统后的皮革废水，具体水质及出水回用要求见表1。

　　表1 双膜系统的进水水质和出水回用要求

　　2 工艺流程

　　通过对进水水质情况分析，在原有生化基础上增加了A/O 系统，皮革废水的深度处理采用多介质过滤+超滤+反渗透膜深度处理的组合工艺，其中多介质过滤去除生化工艺中残留的比重比较大的固体污染物，超滤工艺进一步去除水中的小分子胶体等物质，保障后端反渗透工艺稳定运行，反渗透则作为深度处理的重要手段，使出水达到回用要求。废水深度处理工艺流程如图1 所示。

图1

　　工艺流程

Fig.1 Process workflow

　　3 主要构筑物及设备参数

　　3.1 预处理系统

　　预处理系统包括多介质过滤器、以及附属水渠、水池、泵等。多介质过滤器主要用于去除原水中的悬浮物、胶体等杂质，保护和改善后续膜系统的运行。本系统采用2 台多介质过滤器，多介质过滤器采用碳钢衬胶罐体，设计罐体直径为2.7 m，设计滤速为8 m/h，多介质过滤器的滤料为鹅卵石、石英砂和无烟煤组合滤料，自下到上分别为卵石：Φ16～32 mm，Φ8～16 mm，Φ4～8 mm，层高100 mm；石英砂：Φ2-4 mm，层高400 mm，Φ1～2mm，层高300 mm；无烟煤：Φ0.8～1.8 mm ，层高200 mm。

　　3.2 超滤系统

　　超滤系统主要的作用是去除原水中的大分子胶体、黏泥、微生物、有机物等能够对反渗透膜造成污堵的杂质。工程采用PVDF 材质中空纤维超滤膜，化学稳定性高，耐酸碱、抗氧化、易清洗、使用寿命长，确保反渗透进水的低浊度、低SDI。采用全流过滤、周期性反洗的全自动连续运行方式。超滤系统设1组膜堆数量，每堆膜数量60 支/ 组，设计处理水量90.6 m3/h，设计运行膜通量38 L/(m2?h)，设计产水水质：SDI＜5，浊度小于1 NTU，余氯＜0.1 mg/L。

　　3.3 反渗透系统

　　反渗透系统是脱盐的关键，该工程选用美国进口低污染反渗透复合膜S4D09-8040。低污染反渗透膜元件S4D09 是对膜表面进行了根本性的化学改进，从而使进水中的负电、正电、中性、两性的污染物在膜表面上的吸附性大大减弱，使膜水通量保持稳定。此外还通过改进给水格网，流道，改善水流状态，降低压力损失，减少死角等方式提高膜组件的流体性能从而降低污染[4]。该系统共设1 套反渗透装置，进水流量83.3 m3/h，每套产水量50 m3/h，回收率为60%。每组膜堆膜芯数为84 根，采用六芯装膜玻璃钢外管（耐压2.07 MPa），分量段设置，排列方式设置为第一段10 根膜管，第二段4 根膜管，两段串联（简称10×4 排列）。

　　4 工程调试

　　4.1 启动时应注意的问题

　　该工程3 月20 日开始进水调试，调试和运行时应保持较为稳定的进水负荷，以达到稳定的去除效果。预处理过滤过程控制进水流量、回收水箱液位、缓冲池液位是否稳定，滤速是否在允许范围。严格控制反洗时气、水的流量，防止流量过大而破坏滤层。气洗时，滤池液位要降到2/3，才能进空气。超滤过程包括运行、反洗、分散化学清洗和化学清洗。超滤调试部分主要是不能一次性把水量提到设计值，运行中关键控制进水压力、错流过滤流量、跨膜压差、加药等环节。反渗透开机时得先把膜芯保护液冲洗干净，冲洗压力0.2～0.4 MPa，冲洗流量90～110m3/h，冲洗3～10 min，冲洗过程中的所有产水和浓水均应排放。

　　4.2 膜的清洗

　　膜清洗可以防止膜芯渗透性能的下降，同时在降低流量的情况下提高渗透性能。针对不同的膜污染原因需要使用不同的清洗方法。清洗方法根据膜的化学性质和污染物的性质来确定，膜清洗的频率取决于废水性质和操作条件等。超滤膜的清洗是当跨膜压差达到0.15 MPa，系统进入反洗/ 分散清洗过程，反洗进水压力0.15～0.2 MPa，进气压力0.1～0.2 MPa，反洗时间包括顶部反洗、底部反洗、正洗时间各为20～60 s，分散清洗进水量50～60 m3/h，浸泡时间5～15 min，反洗/ 分散清洗结束后，对比产水压力系数（K 值）的变化情况，如果在过滤周期内K 值下降20%以上，则需及时调整过滤周期、反洗时间等运行参数，使K 值下降小于20%，待系统运行稳定后进行化学清洗。如果K 值较运行初始值下降了25%～30%以上，须进行化学清洗。化学清洗前，先进行3～5 次气擦洗- 反洗，清洗循环时间为40～60 min，控制单组进水流量为40～50 m3/h，计算产水压力系数K 值恢复到初始标准的85%以上作为化学清洗结束的判别依据。反渗透膜若膜通量衰减达到10%～15%时需进行化学清洗，控制入膜压力0.3～0.5 MPa，加入清洗剂清洗65～70 min，直到进水与产水电导率相差20 μS/cm 以下，或pH 相差0.5 以下，结束清洗。