制革废水中脱脂废液的处理

• 脱脂废液如何产生?
  原料皮经组批后，要经过去肉、浸水和脱脂。一般情况下，生猪皮的油脂含量为21%-35%，去肉(机械脱脂)后油脂去除率为15%，脱脂后油脂去除率为10%，浸灰、鞣制后，原有油脂的85%左右被去除，大多数转移到废水中，并主要集中在脱脂废液中，致使脱脂废液中的油脂含量，COD和BOD等污染指标很高。
• 脱脂废液的水量和水质是多少?
  以猪皮脱脂为例。其脱脂操作通常分两次进行，脱脂使用的化工材料为Na2CO3和脱脂剂，其废水量约占制革污水总量的4%-6%，每张皮平均产生脱脂废液25L-30L，其污染负荷相当高，其中含油量达1%-2%；CODcr浓度为20000mg/L-40000mg/L（1g油脂相当CODcr值3000mg/L），其有机污染物负荷占污染总负荷的30%-40%。因此，对脱脂废液进行分隔治理，回收油脂，在皮革废水治理中是切实可行的，同时也是一种经济、环境效益明显的治理手段。以每吨猪盐湿皮产生3t含油脂1%的脱脂废液计，每吨猪盐湿皮可回收混合脂肪酸30kg，油脂回收率可达90%，CODcr去除率达90%，总氮去除率达18%。
• 油脂回收的主要方法是什么?
  油脂回收可采用酸提取法、离心分离法或溶剂萃取法。据有关资料介绍，当废液中油脂含量在6000mg/L以上时，采用离心分离法分离油脂是经济的。一些制革厂采用这种方法时，经一次离新分离，污水中油脂去除率达60%，再经第二次离心分离，油脂去除率可达95%。但从设备投资、能量消耗和操作管理上看，离心分离技术现阶段还是较难实现的。较易为制革厂广泛接受的方法是酸提取法。
• 酸提取法的原理是什么?
  含油脂乳液的废水在酸性条件下破乳，使油水分离、分层，将分离后的油脂层回收，经加碱皂化后再经酸化水洗，最后回收得到混合脂肪酸。
• 酸提取法的工艺流程是什么?
  酸提取法工艺流程如图2-1所示。脱脂废液出鼓后，由集液槽收集，经分隔沟排入集水池，在集水池入流处放置格栅或滤床，经过滤后的脱脂废液既可提高粗油脂质量，又可防止运行中工作泵的堵塞。集水池的沉淀物由排泥管可排至污泥浓缩脱水系统中。上层清液由机泵提升至后处理工序的反应器中进行破乳分离操作。
  
• 酸化破乳的控制条件是什么?
  (1)破乳及破乳剂。由于脱脂过程中碱液的皂化作用，脱脂废液中的油脂基本上处于乳化状态，即乳浊液状态。在此乳浊液中，液相与液相之间或液相与固相之间存在着表面张力。为使油脂能从液相中分离出来，须破坏它的乳化状态。在选择适合脱脂废液乳状液的破乳剂时，要根据其来源、价格和处理效果进行综合考虑。制革厂中使用最多的破乳剂通常为硫酸，它具备上述特点和要求，其缺点是对设备腐蚀性较大，需要对处理设备进行防腐处理。
  (2)PH值。在反应温度、静置时间相同的情况下，酸化pH值控制在4左右，脱脂乳液破乳，油水分离，分层效果最好；如pH值偏高，未达到蛋白质沉淀等电点，蛋白质不易与油脂分离，油水分离效果差；当pH值偏低时，由于酸碱反应剧烈而产生大量二氧化碳气泡粘在油脂上，也会对分离效果产生不良影响。不同的pH值对脱脂废液CODcr去除率和油脂回收率的影响如图2-2和图2-3所示。
  
  (3)反应温度。升高乳浊液的温度，可以降低乳化剂的吸附性，减少乳状液系统的黏度，以致发生破乳作用。因此在脱脂废液加硫酸破乳的同时，提高破乳反应的温度可以使破乳反应更加彻底。
• 混合脂肪酸的用途是什么?
  从脱脂废液中回收的粗油脂经加工处理可制成建筑用脱模油。以年产60万张猪皮的生产厂为例，每张皮可回收0.15kg粗油脂，全年可回收粗油脂90t，生产脱模油900t，每吨脱模油售价70元，扣除人工、材料、水电等运行费用，全年可获纯利约11000元。此外，回收的混合脂肪酸还可作家禽饲料，是一种很有价值的饲料资源。
• 什么是溶剂萃取法?
  除了采用酸回收法对油脂进行回收外，也有一些制革厂采用溶剂萃取法对油脂进行分离回收。溶剂萃取法的简单工艺过程如图2-4所示。
  
  脱脂废液经简单沉降后分为三层。一层是溶剂。这层溶剂中溶有从生皮中脱出来的油脂。根据生皮来源的不同，溶剂中的油脂含量可达30mg/L--300mg/L。另一层是盐水。这层盐水含有表面活性剂和少量油脂(0.5g/L-18g/L)。这两层物质沉淀后在沉淀罐内所处的位置取决于溶剂混合物的密度。如果溶剂密度大于盐水密度(如全氯乙烯、三氯乙烯等溶剂)，溶剂层就会沉淀至沉淀罐的底部；反之，溶剂层(如石油溶剂、石油等)就会浮在表面。不管这两层物质哪一层浮在表面，它们都将被第三层物质(即中间层)所隔开。浅灰色的中间层呈扩散状，表面像乳油。如果用离心法对这层物质进行分离，会释放出大量溶剂(约为其体积的80%-90%)，离心残余物是一种黏软块，这种软块含有一部分油脂和从生皮上掉下来的污垢，这种油脂和污垢形成了一种非常稳定的带有少量水和溶剂的乳浊液。
• 如何提高溶剂萃取法中溶剂的回收率?
  仅仅靠沉淀是不可能把所有可回收溶剂全部释放出来的。一般可采用下列两种办法来提高溶剂的回收率:
  ①表面活性剂用量减少至浸酸皮重的0.2%-0.3%；
  ②沉淀期间的温度提高到50℃-60℃，这样分离会更完全。提高温度的方法是在沉淀罐中装上蛇形管，在蛇形管中通以蒸汽或热水。
• 如何提纯溶剂萃取法回收的溶剂?
  沉淀后，将溶剂从沉淀罐中抽出并进行提纯。为此，可采用下列两种方式:
  ①如果需要回收油脂，可用热蒸气法使溶剂再生，因为反应温度能防止油脂降解。当脱脂剂是由几种溶剂混合而成时，如果需要把几种溶剂逐一分离，就应采用分馏法。
  ②如果不需要回收油脂，可直接采用蒸馏法。