合成革废水处理方法

合成革废水处理技术主要内容Ⅳ总结与展望Ⅲ合成革废水处理工艺Ⅰ合成革生产工艺简介Ⅱ合成革废水性质与危害合成革合成革：模拟天然革的组成和结构，并可作为其代用材料的塑料制品。通常以经浸渍的无纺布为网状层，微孔聚氨脂层作为粒面层制得。其正、反面都与皮革十分相似，并具有一定的透气性。广泛用于制作箱包、鞋、靴、服装和球类等。合成革合成革具有优异性能：光泽柔和、自然，手感柔软真皮感强的外观具有抗磨损、耐挠曲、抗老化等优异的机械性能耐寒性好、透气、可洗涤、加工方便价格优廉——可与天然皮革相媲美合成革发展现状1953196320世纪70年代2004-2013国际美国杜邦公司柯芬牌合成革美国、意大利西班牙、日本相续生产德国首次提出PU合成革专利至今产量以每年约20%的速度增长产品品种更新迅速合成革发展现状1983年，我国山东烟台建成第一个聚氨醋合成革厂。最近十年，发展极为迅速，中国已成为全球合成革生产大国，生产企业主要集中在浙江、江苏、广东和山东等沿海城市。温州地区的人造革合成革企业占国内生产企业总数的38.8%，生产线数量更是占了47%左右，几乎控制整个行业的半壁江山。合成革合成革生产工艺合成树脂：聚氨酯（PU）聚氯乙烯（PVC）聚酰胺（PA）聚烯烃（如聚乙烯PE、聚丙烯PP）基材：各类织布合成纤维无纺布皮革基材+合成树脂合成革生产工艺根据污染产生情况分类：生产工艺湿法工艺干法工艺直接成型工艺后处理工艺超纤生产工艺合成革生产工艺基布浸渍预凝固挤压烫干涂覆入水凝固水洗挤压烘干冷却贝斯配料配料20%DMF水加水图1一般湿法工艺流程示意图湿法生产工艺：单涂覆法、浸渍法和含浸涂覆法。湿法工艺生产的是一般是半成品，再经干法工艺或其它后处理才得到成品。合成革生产工艺离型纸涂面层烘箱加热配料涂第二层烘箱加热涂粘接层配料基布半成品冷却剥离成品配料贴合烘箱加热图2离型纸干法典型生产工艺流程示意图干法生产工艺：可用于PU、PVC及聚烯烃等合成革的生产，包括直接涂覆法和间接涂覆法（离型纸法、钢带法等）。其主要工艺流程是将涂层物质涂覆（直接涂覆或间接涂覆再贴合）并烘干的过程，其中最常见的为离型纸法。合成革生产工艺直接成型法：涂层剂在涂覆贴合以及固化中没有采用烘箱加热方式，直接固化成型，适用于PVC及聚烯烃等合成革的生产，如挤出热熔法、复合法等生产工艺。后处理工艺：大多采用同皮革后处理和纺织品有关加工处理相似的工艺。包括表面涂饰（包括喷涂）、印刷、压花、磨皮、干揉、湿揉、植绒等。超细纤维合成革贝斯生产的特殊工艺：一般包括超细纤维无纺布的生产、PU湿法工艺、两种组分的分离。目前的两种组分材料的分离方法，有甲苯抽出法和碱减量法两种。合成革废水年排放废水达800万吨合成革生产过程中需要用到大量水。合成革废水来源合成革生产废水来源一般包括：（1）DMF精馏塔塔顶水（2）DMF精馏塔洗塔废水（3）水糅废水、洗槽水、车间冲洗水、洗桶水（4）喷涂水水质特征废水水量大、水质复杂有机物浓度高、难生物降解物质多氨氮、有机氮含量高水质、水量波动大危害严重影响人类的生活DMF全部进入生产废水美定DMF致癌物质高浓度有毒有机物污染环境，危害人类健康DMF作溶剂，量没有损耗DMF为Ⅱ级（中度危害）DMF、丁酮、二甲胺物化法化学法生物法合成革废水处理方法合成革废水处理技术物化法物化法：一般不单独处理合成革废水，通常用以回收废水中的DMF，作为预处理。吸附法萃取法物化法—吸附法吸附法：利用多孔固体将废水中一种或多种物质吸附在固体表面以净化废水的方法。废水中低浓度的DMF可用活性炭吸附，当活性炭含DMF浓度达到5%以上时，可用多于1倍重量的CH2Cl2对其进行回收。优点：工艺流程短、操作简单方便、处理效果好。缺点：吸附介质与吸附质的分离难度大，研究不够成熟。物化法—萃取法萃取法：一种选定的溶剂加入到待处理废水中，由于废水各组分在该溶剂中的溶解度不同，可以将废水中所需分离的一种或数种成分分离出来。萃取剂：氯仿、二氯苯、CH2Cl2、苯、苯甲醚或环己酮等。萃取剂必须符合以下条件：（1）与DMF不发生化学反应；（2）与水不发生化学反应，且不相溶；（3）毒性必须低，价格便宜、易得、贮运方便。物化法—萃取法优点：简单易行，适于处理有回收价值的有机物；缺点：只适合非极性有机物。被萃取的有机物和萃取后的废水需进一步处理，有机溶剂可能会造成二次污染。化学法碱性水解法：酰胺类物质在强碱溶液中可以分解为相应的胺和盐。HCON(CH3)2+OH-→HCOO-+NH(CH3)2向含DMF的废水中加入NaOH，使之发生碱性水解反应生成二甲胺（DMA）和甲酸盐，用空气赶出DMA，并用富氧空气进行焚烧，使之转化为N2和CO2，而液相中的甲酸盐可直接通过生物法处理。优点：反应条件温和，分解彻底；缺点：1、能耗大，成本高；2、造成了二次污染，且二甲胺不能得到回收利用。生物法生物法：SBR及其变形工艺、A/O工艺、生物接触氧化等。根据合成革废水水质特点，应选择“厌氧+好氧”相结合的处理方式。优点：工艺成熟、运行成本低，是废水处理中应用最广的方法。缺点：处理时间长，降解不彻底，此外DMF会使微生物中毒，对生物处理造成极大冲击。SBR及其变形工艺SBR及其变形工艺：优点：1、工艺流程简单，无二沉池及污泥回流设备，占地面积小，建设投资较低；2、沉淀效果好、运行灵活，抗冲击能力强，不易发生污泥膨胀，剩余污泥量小，性质稳定。缺点：1、间歇运行、自动化要求程度高2、生物脱氮效率难以提高A/O工艺A/O工艺：优点：1、工艺成熟2、连续进水、出水、工艺控制简单3、设备利用率高，工程投资低4、对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果缺点：1、脱氮率很难达到90%。A/O工艺A/O工艺：采用单级的A/O生物处理工艺处理合成革废水具有一定的难度，宜采用二级A/O，确保有机物完全降解和达到较好的脱氮效果。刘子国介绍了“混凝沉淀－A/O生化—MAP”组合工艺处理浙江某制革企业的移膜革生产废水，A池停留时间20h，好氧停留时间31h，经处理后的出水水质可以达到《合成革与人造革工业污染物排放标准》(GB21902－2008)中“表2新建企业水污染物排放限值”要求。生物接触氧化法生物接触氧化法：适用于低浓度污水处理或中小规模污水处理。顾云君采用“厌氧和好氧”相结合的处理方式处理200m3/d的合成革废水，厌氧工艺采用水解酸化技术，好氧工艺采用生物接触氧化法技术。运行结果表明，经该工艺处理后，废水中的COD、BOD5、NH3-N等指标均能达标排放。生物膜-活性污泥法联合生物膜—活性污泥联合处理工艺：综合发挥生物膜法和活性污泥法的特点，克服了各自的不足，使生物处理工艺发挥出更高的效率。吴奉爰结合工程设计，介绍创新型A2/O工艺技术处理合成革废水，厌氧池和缺氧池皆设组合填料，采用生物膜法，好氧池采用活性污泥法，其COD和NH3-N去除率分别可达96％和94％，该工艺具有成熟、安全、可靠、低能耗、低成本、低占地面和高去除率等优点。总结物化法：吸附、萃取等，回收废水中的DMF。生物法降解合成革废水费用较低，较经济合理。合成革废水处理宜优先考虑生物法，辅以物化法。展望在合成革生产中，尽可能发展免用DMF的新工艺或研究出新的无毒溶剂代替毒性大的DMF。大力推广清洁生产技术，优化合成革工艺。从源头、生产过程中减轻污染，改善操作环境。