皮革污水处理中的节能减排与资源化利用探索

皮革污水处理中的节能减排与资源化利用探索

杜雪辉 董新志

山东森鹿皮业有限公司

摘要

在皮革制造过程中产生的废水中含有大量有害物质，如铬、硫化物和有机污染物，这些物质若未经处理直接排放，将对环境造成严重影响。节能减排和资源化利用已成为环保领域的热点问题。本文主要探讨了皮革污水处理的最新技术和方法，以实现废水中有害物质的有效去除和资源的回收再利用。通过分析比较不同处理技术的效率、成本和可持续性，提出了一套综合治理策略，旨在实现皮革行业的环境友好与经济可持续发展。

关键词：皮革污水，节能减排，资源化利用，环境保护，可持续发展

引言

皮革产业是全球经济的重要组成部分，同时也是重大的水污染源。传统的皮革加工技术不仅消耗大量水资源，还会产生含有重金属和有机污染物的废水。面对全球环境保护的压力，开发节能减排和资源化利用的新技术已迫在眉睫。本文通过分析国内外在皮革污水处理领域的最新研究进展，探讨如何在保障环境安全的前提下，提升皮革加工的环境效率和资源循环利用水平。

一、现有皮革污水处理技术分析

1. 物理处理技术

物理处理技术主要包括沉淀、过滤和吸附等方法，这些技术通过物理作用去除水中的悬浮固体和部分胶体物质，是初级处理过程的重要组成部分。沉淀是通过重力作用，使悬浮在水中的固体颗粒沉降的过程，是处理皮革废水中较为常用的一种方法。例如，广东某皮革厂采用混凝沉淀技术处理含铬废水，通过向废水中加入硫酸铝作为混凝剂，有效去除了水中的铬和其他重金属，沉淀效率达到了85%以上。过滤技术是通过过滤介质将水中的悬浮物截留的过程。在江苏某皮革厂的废水处理中，使用砂滤器和活性炭过滤器组合，先将大部分悬浮物通过砂滤器去除，然后通过活性炭过滤器去除有机物和部分色度，使出水水质满足排放标准。吸附技术利用吸附剂的表面活性或内部孔隙结构去除水中的污染物。在处理皮革废水时，常用的吸附材料为活性炭。浙江某环保公司开发的多功能环保设备，利用改性活性炭有效吸附废水中的铬和其他有害物质，对COD和色度的去除率均在90%以上。

2. 化学处理技术

化学处理技术通过化学反应转化废水中的污染物，包括化学沉淀、中和和氧化还原等方法，以达到去除有毒有害物质的目的。化学沉淀通过加入化学试剂使溶解在水中的污染物形成不溶性固体，从而被去除。在四川某皮革厂的处理系统中，为了去除废水中的铬，采用硫酸钠和石灰乳进行化学反应，生成的硫酸钙和氢氧化铬沉淀下来，从而实现铬的有效去除。氧化还原技术在皮革废水处理中应用广泛，特别是对有机物的降解和重金属的稳定化处理。例如，湖南某皮革厂使用Fenton试剂（H₂O₂和Fe²⁺的混合物）处理高浓度有机废水，通过强化的氧化作用，COD的去除率可达到75%以上。

3. 生物处理技术

生物处理技术利用微生物的代谢活动去除废水中的有机污染物和部分无机物，是一种成本效益高且环境友好的方法。生物处理技术利用微生物的生物代谢过程来降解废水中的有机污染物，是处理高有机负荷废水的有效方法。对于皮革污水处理而言，生物处理不仅能够有效去除有机物，还能通过微生物的作用减少污水中的毒性，使其更安全地排放或进一步利用。湖南某皮革厂引入了厌氧消化技术来处理其生产过程中产生的高浓度有机废水。通过建立一个厌氧反应器，废水在反应器中经过一段时间的处理后，有机负荷大幅度减少，同时产生的沼气被收集并用于厂区的热能供应，实现了能源的自给自足。通过这些生物处理技术的应用，不仅显著提高了皮革污水处理的效率和环保水平，还通过一些技术如厌氧消化实现了资源的回收利用。这些技术的实施例证了生物处理在环保和经济效益上的双重优势，对于其他同类工业具有一定的推广价值。

二、节能减排与资源化利用的创新方法

1. 废水回用技术

随着环保要求的不断提高，传统的皮革污水处理技术已不能完全满足节能减排和资源化利用的需要。因此，开发新的节能技术和实现废水处理过程中资源的回收利用，对于推动皮革工业的可持续发展具有重要意义。废水回用是实现皮革污水资源化的有效手段，通过高级处理技术将处理后的废水回用于生产过程，可以显著降低企业的水资源消耗和处理成本。膜技术在废水回用中起到了关键作用。广东某皮革厂采用超滤和纳滤组合工艺，将处理后的废水回收利用于皮革涂饰和清洗工序。这种技术不仅提高了水的再利用率，而且保证了水质满足生产需求，每年可节约用水量达30%。生物处理结合回用技术也在皮革工业中得到应用。四川某企业通过改良的活性污泥法处理废水后，进一步通过沙滤和紫外线消毒，将处理后的水用于厂区绿化和清洗，有效减少了企业对地表水和地下水的依赖。

2. 能源回收与再利用

废水处理过程中的能源回收，特别是有机废水的生物质能回收，是实现工业废水处理节能减排的一个重要方向。沼气技术通过厌氧消化处理有机污染物，同时产生沼气作为能源回收。江苏某皮革厂安装了厌氧反应器，通过处理高浓度有机废水产生沼气，大大降低了企业的能源消费和运行成本。热能回收也是节能减排中的一项重要技术。浙江某环保设备公司开发的热泵系统，能够从废水中回收热能，用于加热进入处理设施的新鲜废水，减少了加热废水所需的额外能源。

3. 副产品资源化

将废水处理过程中产生的副产品转化为资源，是实现工业废弃物零排放的重要途径。污泥是废水处理过程中产生的主要副产品之一。湖北某皮革厂将处理过程中产生的污泥进行热干化处理后，转化为建筑材料或土壤改良剂使用。这不仅解决了污泥的处置问题，还创造了新的经济价值。在皮革废水中含有的重金属如铬，可以通过特定的化学沉淀或吸附技术回收。福建某环保公司开发的化学沉淀法可以高效地从废水中回收铬，然后将其转化为铬盐，用于皮革鞣制或其他工业用途。通过实施上述节能减排和资源化利用的创新技术，不仅能够有效减少皮革加工过程中的环境影响，还能提升企业的经济效益和行业的整体可持续发展水平。未来的研究与实践应继续探索更多此类技术的应用潜力，以实现环境与经济双赢的目标。

结论

随着环保法规的严格和公众环保意识的提升，皮革行业面临着前所未有的挑战和压力。传统的皮革加工过程中产生的污水处理需求迫切，而通过引入创新的节能减排技术和资源化利用措施，不仅可以帮助企业符合环保要求，还能显著提升其经济效益和竞争力。本文详细分析了现有的皮革污水处理技术，并重点探讨了几种创新的节能减排与资源化利用方法。这些方法包括废水的高级处理与回用技术、废水处理过程中的能源回收（如沼气和热能回收），以及废水处理副产品的资源化利用（如污泥和重金属的回收）。这些技术的应用不仅有助于减少环境污染，还能有效降低企业的运营成本，提升资源利用效率。皮革行业应继续推广这些节能减排和资源化利用的技术，加大研发投入，探索更多的创新解决方案。政府和相关部门应制定更多激励措施，如税收优惠、资金支持和技术指导，以鼓励和帮助皮革企业进行技术升级和转型。通过综合应用多种节能减排与资源化利用技术，皮革行业不仅能有效应对环境挑战，还能在绿色转型的道路上取得实质性进展，为实现可持续发展目标做出积极贡献。

参考文献

[1]张华磊. 皮革废水处理技术的研究进展[J]. 环境科学与管理, 2021, 46(2): 92-97.

[2]刘思远. 皮革工业废水处理及资源化利用策略[J]. 环境保护与循环经济, 2020, 40(9): 27-31.

[3]孙宝义. 应用高级氧化技术处理皮革废水的试验研究[D]. 东南大学, 2019.

[4]王晓明. 皮革废水生物处理技术的应用与优化[J]. 中国皮革, 2022, 51(3): 75-79.