制革废水综合二级处理

• 什么是制革度水二级处理?
  制革废水二级处理目前主要以生物好氧处理，即活性污泥处处理法为主，为了降低制革污水处理成本，减少污水处理的投资费用，还行了各种处理方法的工艺组合。
  近年来，由于我国对环境质最要求的进一步提高，对制革行业排放水要求进一步严格(许多地方将制革水排放从原有二级标准提高为一级标准)，因此需对二级生物处理法处理后的制革污水再进行三级处理，即除去水中残余的有机物，使污水变得更加清澈，成为可再用的资源。三级处理技术措施一般有聚合氯化铝混凝沉淀、活性炭过滤、消毒等。
• 什么是生化处理技术?
  一般讲，制革废水处理不可能期望仅用一种处理技术就能将制革废水中的污染物去除掉，并做到达标排放，往往需要由几种污水处理方法组合起来，组成一个比较完整的污水处理系统，才能完成所要实现的污水处理功能和效率。
  制革废水生化处理技术是利用微生物的新陈代谢作用(微生物将以制革废水中污染物作为食物)，对制革废水中的污染物质进行转化和稳定，并使之无害化的处理方法。
  目前，制革废水生化处理过程已成为制革废水处理系统最重要的组成部分之一。制革废水的生化处理是利用微生物的新陈代谢作用将其中的有机物无机化、有毒物质无害化，从而使制革废水经生化处理后能做到稳定达标排放。由于微生物的新陈代谢过程不需要高温或高压，不需要投加催化剂或化学药剂聚合氯化铝，因此，这种污水处理方法的处理费用比较低廉，运行管理比较简单，被广泛用于制革废水的二级处理。
• 何谓微生物的新陈代谢作用?
  微生物在生活过程中，需要不断地从外界摄取营养物质，提供能量并产生新的生物体，同时又不断地向外界环境排泄其废弃物。微生物为了维持其生命活动和繁殖下一代而进行的各种化学、生物体变化称为微生物的新陈代谢。也可以说生物体没有新陈代谢作用，就没有了生命。
  根据微生物的新陈代谢作用对能量的释放和吸取，可将其分为分解代谢和合成代谢。分解代谢是将结构复杂的大分子有机物分解成为简单的小分子物质，并释放出能量；合成代谢是微生物从外界摄取营养物质和能量，通过一系列生化反应合成出新的细胞物质的过程。
  制革废水生化处理技术与其他工业废水处理和城市污水处理技术一样，主要利用了微生物的新陈代谢作用原理，微生物以废水中各种污染物因子为营养源，通过微生物一系列的生物过程，将高分子复杂的有机污染物分解为低分子简单的物质，使制革废水经微生物处理后能做到稳定达标排放。
  根据制革废水处理微生物分解代谢过程对氧的需求，又将其分为好氧分解代谢(微生物好氧处理)和厌氧分解代谢(微生物厌氧处理)。
  (1)好氧分解代谢。好氧分解代谢是在好氧微生物菌和一些兼氧微生物菌的参与下，在废水有氧条件下，将有机物污染因子分解成CO2和H2O，并释放出能量的代谢过程。如葡萄糖(C6H12O6)在有氧情况下完全被好氧微生物和兼氧微生物作用氧化，反应式如下。
  C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
  (2)厌氧分解代谢。厌氧分解代谢是厌氧微生物菌和兼氧微生物菌在废水无氧情况下，将复杂的有机物分解成为简单的有机物和无机物(如有机酸、CO2)，再经甲烷菌进一步转化成为CH4和CO等。并释放出能量的代谢过程。
• 活性污泥法的基本原理是什么?
  制革废水活性污泥处理法是利用悬浮于制革废水中充满絮状微生物菌群的泥粒在有氧条件下处理制革废水的方法。其微生物菌群主要由好氧性微生物(包括细菌、真菌、原生动物和后生动物)和一部分有机物、无机物组成，它具有吸附凝聚和氧化分解制制革废水中有机物的活性。在制革废水处理过程中，微生物菌群不断繁殖和生长，将产生大量带有褐色的污泥(微生物)絮状体，通常将这些褐色的污泥称之为活性污泥。活性污泥法中的活性污泥是通过专门的培养驯化而生长繁殖起来的，它对制革废水中的有机污染物具有很好的降解作用。
  活性污泥法的吸附凝聚和氧化分解是两个截然不同的作用过程。吸附凝聚是一种发生在微小粒子表面的物理化学作用，它吸附凝聚的对象是废水中的呈溶解和胶体状态的污染物，一旦这些污染物被粘附于活性污泥表面，吸附速率开始下降，直到污泥表面的总吸附量达到某一值以后，吸附凝聚作用就基木结束，该过程大约20min-40min完成。氧化分解作用是发生在微生物体内的一种生物化学过程，即微生物将吸附在体外表面的有机污染物经水解后吸收到体内，一部分转化为无机物(CO2和H2O等)，从中取得能量，另一部分合成为新的机体，该过程需要的时间由几小时到十几小时不等。在生物处理废水过程中，常把第一阶段称为吸附凝聚阶段，第二阶段称为氧化分解阶段。
• 活性污泥法基本流程是什么?
  活性污泥法处理制革废水技术是近二三十年间发展起来的。活性污泥与制革废水进行混合反应的池子叫做曝气池，曝气池是活性污泥法的最基本处理单元，是处理制革废水的关键。废水经各工段预处理后进入初沉池混合沉淀。初沉池混合沉淀的作用是降低曝气池进水的悬浮物和生化需氧量浓度，从而降低制革废水处理成本费用。在初沉池内制革废水经初步沉淀后送入曝气池，经一定时间曝气后，有机污染物被预先驯化的活性污泥所吸附，并氧化分解，活性污泥在完成吸附和氧化分解的任务后，混合液被立即送至二沉池，在此将活性污泥从废水中分离出来，上清液被排出，污泥被分成两股，一股回流至曝气池，作为菌种循环使用；另一股作为剩余污泥排出。为了曝气池正常运转，必须不断向曝气池充氧，保证曝气池中有充分的氧气，保证曝气池中微生物的正常生长和繁殖。
• 活性污泥的性能指标是什么?
  活性污泥法处理制革废水的关键在于废水中有足够量的活性污泥。活性污泥应具有良好的性能活性，即活性污泥应为松散颗粒，易于吸附氧化有机物，这样才能保证活性污泥与制革废水拥有足够的接触面积，从而提高处理效果；同时活性污泥也应具有良好的聚合氯化铝沉淀性能，以保证在二沉池能进行良好的固液分离，保证处理后出水稳定达标排放。
  制革废水好氧生物处理的实践证明，吸附絮凝性好的污泥，其沉淀性并不一定好，如膨胀的活性污泥其吸附性很好，但絮凝体内含水率比较高、密度小，因此其沉淀性能差。但沉淀性能好的活性污泥，通常其吸附聚合氯化铝絮凝效果也比较好，因为只有吸附絮凝好的活性污泥，才能将细小的微生物和有机物凝聚在一起，也就具有良好的沉淀性能。
  活性污泥的性能指标可以用下面几项指标表示：
  (l)污泥体积质量浓度〔p/(MLSS)]。指1L混合液中所含的悬浮固体(MLSS)或挥发性悬浮固体(MLVSS)的质量，单位为mg/L或g/L。一般制革废水活性污泥曝气池中污泥浓度控制在3g/L-4g/L。
  (2)污泥沉降比(SV)。取一定量曝气池中的混合液于沉淀筒内，静置30min后，沉淀污泥与混合液的体积比，用百分数表示。
  污泥沉降比同污泥絮凝性和沉淀性有关，污泥沉降比的大小可以间接反映出曝气池混合液的污泥数量的多少，并通过污泥沉降比来控制二沉池的污泥回流量和剩余污泥的排放量。污泥沉降比增大，活性污泥沉淀性不好，上清液浑浊，处理后出水效果不好。通常情况下制革废水处理曝气池污泥沉降比控制在15%-30%。
  (3)污泥体积指数(SVI)。活性污泥的沉降性能通常用SVI表示，SVI是指曝气池混合液经30min沉淀后，lg污泥固体所占沉淀污泥层的体积，单位以mL/g计。SVI的计算式为：SVI=SV*10/X，式中：X-污泥体积质量浓度(g/L)。
  SVI以百分数代入。例如，曝气池混合液污泥沉降比为20%，污泥体积质量浓度为2.5g/L，则SVI=(20*10)/2.5=80。
  污泥体积指数反映了活性污泥的凝聚、沉淀性能。如SVI过高.说明活性污泥十分松散，在二沉池中沉降不好，这将预示着活性污泥有可能大量流失，处理后出水水质将恶化；如SVI过低，说明活性污泥致密，无机物过多，缺乏活性，活性污泥的活性和吸附氧化能力差。
  (4)污泥BOD5负荷。在活性污泥法中，通常将有机物与活性污泥的质量比值，即单位质量活性污泥(kgMLSS)或单位体积曝气池(m3)在单位时间(d)内所承受的有机物量(kgBOD)，称为污泥BOD5负荷，用L表示。
  V=QSo/(LVx)
  式中Q、So、Vx--废水流量，BOD浓度和曝气池容积。
  也就是说，要去掉一定量的BOD，就要配给一定量的活性污泥悬浮固体(MLSS)。
  污泥负荷与废水处理效率、活性污泥特性、氧的消耗量、污泥生成量有关系，同时与废水的温度有很大关系。
  (5)污泥增长率。在活性污泥法处理系统中，活性污泥所吸附的有机污染物除一小部分被氧化分解外，大部分合成为新的活性污泥，因此活性污泥处理系统中的活性污泥量不断增加，会产生愈来愈多的剩余活性污泥。一般情况下，污泥负荷愈高，吸附物中用于合成活性污泥的量愈大；反之，污泥负荷愈低，吸附物中用于合成活性污泥的量也就愈小。系统中活性污泥每天的净增长量与曝气池中活性污泥总量的比值被称为污泥增长常数，它表示每千克活性污泥每天的新污泥增长量。污泥增长常数如用百分数表示即称为新污泥增长率，也即每千克BOD转化形成新污泥量--新污泥合成系数。
  污泥负荷高时，优点是有机物转化速率快，废水处理所需设施容积小，可以有效节省投资；缺点是出水水质差，剩余污泥量大。污泥负荷低时优缺点与之相反。