
作为全球皮革产量占比很过25%的制造大国,中国每年产生约8亿吨皮革废水,其中含有高浓度铬盐(Cr³+ 200-2000mg/L)、硫化物(500-3000mg/L)、氨氮(200-800mg/L)及难降解有机物(COD 5000-20000mg/L)。《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》(GB 30486-2023)将总铬排放限值收紧至0.5mg/L,COD限值降至80mg/L。面对复杂的污染物组成和严苛的环保要求,科学选择水处理药剂成为皮革废水处理的核心课题。本文基于源润净水科技在皮革行业15年的工程经验,系统解析从预处理到深度处理的全流程药剂体系。
皮革废水按工序可分为浸灰脱毛废水(pH12-13,硫化物>2000mg/L)、铬鞣废水(Cr³+ 800-1500mg/L,pH3.5-4.5)、染色加脂废水(色度>1000倍,油脂>500mg/L)三大类。其处理难点主要体现在:1)铬离子形态复杂,六价铬与三价铬共存;2)硫化物易氧化生成硫酸盐,导致后续生化系统崩溃;3)油脂与表面活性剂形成稳定乳化物,常规絮凝剂难以破乳;4)有机物分子量大(鞣质分子量>20000Da),可生化性差(B/C<0.3)。
硫化物去除剂:次氯酸钠(有效氯10%)氧化法仍是主流,投加比(Cl⁻:S²-)控制在4:1时,硫化物去除率>99%,某制革厂采用梯度氧化工艺(先加NaClO至pH9,再调至pH3进行二次氧化),将硫化物从2500mg/L降至0.3mg/L。新型催化氧化技术采用Fe/C微电解+H2O2组合,硫化物去除率提升30%,药剂成本降低40%。
脱脂破乳剂:针对乳化油脂,源润研发的RY-606复合破乳剂(含聚氧乙烯醚与铝盐)在pH4-6时破乳效率达98%,配合气浮工艺可将油脂从800mg/L降至15mg/L。对于高浓度油脂废水(>1000mg/L),采用低温冷冻破乳(-5℃维持2小时)结合离心分离,油脂回收率可达85%。
六价铬还原剂:焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在pH2-3时可将Cr⁶+还原为Cr³+,摩尔比1.5:1时还原率>99.9%。某企业采用两级还原工艺(先加NaHSO3,再用FeSO4深度还原),出水总铬从45mg/L降至0.2mg/L。新型纳米零价铁(nZVI)材料具有更高反应活性,投加量仅为传统药剂的1/5,但需控制反应温度<40℃以防钝化。
铬沉淀剂:氢氧化钠沉淀法仍是基础工艺,控制pH8.5-9.0时Cr(OH)3溶解度较低(<0.1mg/L)。为提高沉淀效率,源润开发了复合沉淀剂CR-12(含Ca(OH)2与有机硫化物),在pH7.5时即可实现铬浓度<0.3mg/L,污泥量减少35%。对于含络合铬废水,需先破络处理(H2O2+UV光解),再投加硫化钠生成Cr2S3沉淀。
无机絮凝剂:聚合硫酸铁(PFS)在皮革废水处理中表现优异,其生成的Fe(OH)3胶体可吸附Cr³+形成共沉淀,在pH7-8时投加量400mg/L,总铬去除率提升至99.5%。改性聚硅酸铝铁(PAFSiC)对色度去除效果显著,在染色废水处理中,色度从1500倍降至15倍,优于国标50倍限值。
有机高分子絮凝剂:阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)需根据污泥特性选择,对于高有机质污泥(VSS>80%),选用离子度60%、分子量1200万的CPAM,配合PFS使用可使污泥含水率从99%降至93%。两性絮凝剂在复杂水质中优势明显,源润的ZP-9型产品在含铬废水中,絮体沉降速度达8m/h,较传统CPAM提升2倍。
营养调节剂:皮革废水C:N:P失衡严重(通常为500:5:1),需投加尿素与磷酸二氢钾调节至100:5:1。某企业采用缓释型复合营养剂(C/N/P=100:5:1),使生化池污泥浓度(MLSS)从3000mg/L提升至6000mg/L,COD去除率提高25%。
生物增效剂:针对难降解有机物(如戊二醛),投加特定菌剂(如不动杆菌属)可提升降解效率。源润的BIO-T15复合菌剂在鞣质废水处理中,将COD去除率从45%提升至78%。固定化酶制剂(漆酶与过氧化物酶联用)对酚类污染物降解率>95%。
Fenton试剂:经典组合H2O2(投加量0.1-0.5mol/L)与Fe²+(摩尔比1:1-5:1)对COD去除率可达60-80%。某企业采用电-Fenton工艺(电流密度15mA/cm²),处理成本较传统方法降低40%,出水COD稳定在50mg/L以下。
臭氧催化氧化:负载型催化剂(如CeO2/γ-Al2O3)可提升臭氧利用率3倍以上。在含DMF废水处理中,O3投加量50mg/L,接触时间30分钟,TOC去除率达85%。新型过硫酸盐活化体系(Fe²+/PMS)对特征污染物DMP(邻苯二甲酸二甲酯)降解率>99%,矿化程度达70%。
调理剂:石灰与FeCl3联用可有效改善污泥脱水性,投加比CaO:FeCl3=2:1时,污泥比阻从2.5×10^12m/kg降至5×10^11m/kg。针对含铬污泥,源润开发了CRD-8型复合调理剂(含有机硅与聚合铝),在保持脱水性能的同时,将铬浸出浓度控制在0.05mg/L以下。
脱水助剂:板框压滤推荐使用高分子量CPAM(分子量1800万,离子度50%),投加量0.3-0.5kg/tDS时,泥饼含水率可降至65%。离心脱水宜选用粘度调节剂(如羟丙基甲基纤维素),将污泥粘度从5000mPa·s降至800mPa·s,提升处理能力30%。
铬鞣废水处理项目:采用"还原沉淀(NaHSO3+NaOH)+絮凝(PFS+CPAM)+砂滤"工艺,总铬从1200mg/L降至0.15mg/L,污泥经稳定化处理后达到《危险废物填埋污染控制标准》(GB 18598-2019)。
综合废水处理升级案例:原工艺出水COD波动在120-150mg/L,改造后增加"水解酸化+MBR+臭氧催化氧化",投加BIO-T15菌剂与CeO2催化剂,出水COD稳定在60mg/L以下,回用率达40%,年节约水费280万元。
绿色药剂加速发展,源润的生物基絮凝剂(纤维素改性)已实现Cr³+吸附容量200mg/g,较传统产品提升5倍。智能化加药系统通过在线铬分析仪(检测限0.01mg/L)与AI算法联动,实现药剂投加量动态优化(误差±3%)。
建议构建"三级四维"选型模型:预处理阶段重点考量破络能力(30%)与成本(25%);主体处理阶段侧重去除效率(40%)与污泥产量(20%);深度处理阶段关注氧化效能(35%)与能耗(30%)。对于年产100万张标皮的大型制革企业,推荐采用"分质处理+高级氧化+资源回收"的整体解决方案。
皮革废水处理需要构建多级药剂协同体系,针对不同工段污染物特性精准投加。通过创新药剂研发、优化工艺组合、引入智能控制,企业不仅能满足较新排放标准,还可实现铬回收、水回用等资源化目标。源润净水科技将持续推进皮革废水处理技术创新,为行业绿色转型提供可靠支撑。