五、脱灰清洁技术

五、脱灰清洁技术

1.脱灰工序中的主要污染物

各国环保部门对制革废水中的氨氮含量已经制定了严格的排放标准,制革废水的氨氮指标日益受到关注。制革废水中氨氮的主要来源如下。

(1)生皮中除去的各种对制革无用的蛋白质所产生的氨氮,它主要来自于准备工段的浸水、浸灰、脱毛、脱灰、软化和浸酸等工艺过程中,其中脱灰和软化对制革废水中的氨氮指标影响最大。

(2)制革生产过程中所用化工材料带入的氨氮,如传统的脱灰工艺就使用了大量的硫酸铵和氯化铵等。

传统的脱灰方法所使用的脱灰剂是硫酸铵和氯化铵,在脱灰过程中会产生大量的有刺激性的、有害健康的氨气,对废水和大气也会造成污染。脱灰废水一般占制革废水总量的2%~4%,化学耗氧量约占总污染的2%,仅次于脱毛废水(41.2%)。传统的脱灰方法使大量的铵盐离子进入水体,对水生动物亦具有一定毒性;还会引起水体的富营养化,使水生植物过度生长,如海藻、水草的大量生长繁殖,降低水中的含氧量,导致水体生态平衡失调,从而减少水系微生物的生长与繁殖。此外,脱灰中常用的NH4Cl也是氯化物污染源之一。可见,传统的脱灰方法所带来的污染不可忽视。

2.脱灰清洁技术

研究表明,降低制革废水中氨氮指标的方法之一是实施无铵脱灰,可用于无铵脱灰的材料有弱的有机酸、有机酸酯、乳酸镁和二氧化碳等。

采用弱有机酸或有机酸酯脱灰,虽然能消除铵盐的污染,但会使废液的BOD和COD值增加。采用乳酸镁脱灰可以消除铵盐的污染,但脱灰的pH较高,皮的切口无法用酚酞指示剂检查其渗透程度,因此,浸酸时要加入更多的硫酸。另外,乳酸根的存在会增加脱灰废液中的BOD值。

下面介绍几种较为成熟的无氨脱灰工艺。

(1)乳酸用于猪灰裸皮脱灰的工艺。

①原料皮。复灰后的猪灰裸皮。

②工艺操作规程。

a.水洗。常温水闷流结合水洗40~60min。

b.脱灰。

·技术规定:浴比1.2~1.5,内温常温,甲酸(85%以上)0.2%,工业乳酸0.4%。

·操作方法:按规定调好浴比、内温,转动中从转鼓轴孔加入事先用15倍水稀释过的甲酸,转动10min,再从转鼓轴孔加入事先用5倍水稀释过的乳酸,转动60min。然后直接在脱灰浴中进行软化操作。

“无氨脱灰—同浴软化”的工艺,经生产实践表明,采用工业乳酸脱灰,所得成革粒面特别细致。

(2)乳酸镁用于山羊灰裸皮脱灰的工艺。

①原料皮。经复灰后的山羊灰裸皮。

②工艺操作规程。

a.水洗。常温水闷流结合水洗40~60min。

b.脱灰。

·技术规定:浴比1.0~1.2,内温34~38℃,甲酸(85%以上)0.2%,乳酸镁1.5%~2.0%。

·操作方法:按规定调好浴比、内温,转动中从转鼓轴孔加入事先用15倍水稀释过的甲酸,转动10min,再从转鼓轴孔加入事先用5倍水溶解完全的乳酸镁,转动60min。

(3)二氧化碳用于黄牛灰裸皮脱灰的工艺。

①原料皮。经复灰后的黄牛灰裸皮。

②工艺流程。……→复灰→水洗→脱灰→水洗→……

③工艺操作规程。

a.水洗。闷流结合水洗30~40min。要求终点pH=8.5~9.0。

b.脱灰。

·技术规定:浴比1.5~2.0,内温32~35℃,通入CO2气体适量,H2O2 0.125%。

·操作方法:灰裸皮水洗达到要求后,按规定调好浴比、内温,转动中先快速通入CO2气体10min(1bar),加入H2O2,然后缓慢通入CO2气体90~120min。终点pH为6.5~7.0。

相对而言,CO2脱灰是目前最为理想的一种脱灰方法,其主要优点是:可使浸灰废液中的氨氮含量大幅度降低,使氨味减小,不增加BOD和COD值,不会损坏皮的粒面特征。