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制革行业是一个污染较严重的行业,全国每年制革污泥的排放量可达近百万吨。由于制革废水的不规范处理,致使污泥中含有过高的铬(总Cr达10~40g/Kg干重),严重限制了它的处置和资源化利用。现阶段,我国大多数制革厂家对于制革污泥所采取的措施只是简单的堆放或填埋,对周围的环境造成了严重的危害。
生物淋滤法作为污泥脱毒的一项新技术,在制革污泥中Cr脱除方面得到了成功应用。其核心在于利用氧化亚铁硫杆菌等嗜酸菌的催化氧化作用,降低污泥体系的pH值,使难溶形态的Cr(Ⅲ)从固相中脱除,其脱除率达到90%以上。
本研究论文即在此种方法生成的生物淋滤液基础上,利用ICP-AES、FT-IR及凝胶色谱等测定方法对制革污泥生物淋滤液的重金属成分和可溶性有机物进行了系统分析。在此基础上分别对淋滤液直接回用和固体污泥分离Cr进行了研究。同时采用鞣制试验研究了生物淋滤液在浸酸、铬鞣回用的可行性及其用途。
具体研究结果如下:
(1)制革污泥生物淋滤液含有较高浓度的Cr3+、Fe3+、Ca2+、Na+、Mg2+、K+离子及其它一些微量金属。淋滤液中可溶性有机物TOC一般低于1000mg/L,主要是多糖类、脂肪族或芳香族羧酸类化合物,平均分子量主要分布在1923和147两个范围,含量分别占74.1%和25.7%。
(2)淋滤液中金属对鞣革质量产生明显影响的主要是Fe,其质量的降低主要表现在无鞣性金属在皮中的富集,仅仅通过pH调整难以达到不同金属间的分离,可溶性有机物一般对鞣革的收缩温度和铬含量不产生明显影响,但可导致鞣后皮色的加深。
(3)采用双氧水法将生物淋滤液中铁和铬进行了有效的分离,使铬的回收率到达到90%以上。利用葡萄糖还原的方法,将氧化后产生的六价铬全部还原为碱式硫酸铬。在此基础上采用离子交换法—梯度淋洗对其鞣性进行分析,并结合鞣制对比试验,自制碱式硫酸铬同工业用铬粉不存在明显差别,完全适用于实际生产。