摘要

制革废水处理是环境保护和资源循环利用的重要课题。熟石灰（氢氧化钙，Ca(OH)₂）作为强碱性中和剂和沉淀剂，在制革废水处理中发挥着关键作用。通过pH调节、絮凝沉淀、重金属去除等功能，实现废水的达标排放和资源化利用。本研究深入分析了熟石灰在制革废水处理中的技术机理、工艺流程和环保效益，为制革行业的可持续发展提供技术支撑。

引言

制革工业是传统的重要制造业，但生产过程中产生的高浓度有机废水和重金属污染一直是环境治理的难题。制革废水具有成分复杂、污染物浓度高、处理难度大的特点，其中含有大量有机物、硫化物、重金属离子等有害物质。熟石灰作为经济高效的水处理药剂，在制革废水治理中显示出显著的环保效益和资源化价值。

熟石灰在制革废水处理中的技术机理

pH调节与中和反应：制革废水通常呈强酸性（pH 2-4），主要来自酸洗工序和鞣制过程。熟石灰的强碱性特性能够有效中和酸性物质，将pH值调节至适宜范围（6-9）。

中和反应方程式：

HCl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + H₂O
H₂SO₄ + Ca(OH)₂ → CaSO₄ + 2H₂O
HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

重金属离子去除机制：熟石灰能与废水中的重金属离子形成不溶性氢氧化物沉淀，有效去除铬、铜、锌、铅等有害金属。

沉淀反应原理：

Cr³⁺ + 3OH⁻ → Cr(OH)₃↓（蓝色沉淀）
Cu²⁺ + 2OH⁻ → Cu(OH)₂↓（蓝色沉淀）

硫化物去除与解毒：制革废水中的硫化物是主要污染物之一，熟石灰可将硫化物转化为稳定的硫化物沉淀，降低毒性。

有机物絮凝作用：熟石灰在调节pH的同时，其Ca²⁺离子能促进有机污染物絮凝沉淀，提高废水处理效率。

工艺流程优化与技术参数

预处理调节阶段：将废水pH值调节至6-8，为后续处理创造最佳条件。熟石灰投加量需根据原水酸度精确计算，一般为废水量的0.2-0.8%。

絮凝沉淀工艺：调节pH后加入聚凝剂（如聚合氯化铝），形成大颗粒絮体，提高沉淀效率。沉淀时间控制在2-4小时，确保污染物充分沉淀。

固液分离技术：采用板框压滤机或离心机进行固液分离，泥渣含水率控制在60-70%。分离出的污泥可进行资源化利用。

深度处理工艺：处理出水经砂滤和活性炭吸附进一步净化，确保COD、氨氮、硫化物等指标达标。

处理效果与环保效益

pH值调节效果：废水pH从2-4调节至7-8，达到国家排放标准要求，消除了酸污染风险。

重金属去除率：铬离子去除率可达98%以上，铜、锌等金属离子去除率超过95%，有效控制重金属污染。

有机污染物削减：COD去除率达60-80%，BOD去除率达70-90%，显著改善废水可生化性。

硫化物控制：硫化物浓度从200-500mg/L降至1mg/L以下，完全消除硫化氢释放风险。

浊度改善：处理后废水浊度从数千NTU降至10NTU以下，水体清澈度显著提高。

资源化利用与经济效益

污泥资源化利用：制革废水处理产生的污泥含有丰富的有机质和营养成分，可作为有机肥料或土壤改良剂。

铬盐回收技术：从含铬污泥中回收铬盐，回收率可达85%以上，实现资源循环利用，降低处理成本。

经济效益分析：相比传统处理方法，熟石灰处理工艺运行成本降低30-40%，同时产生可观的经济收益。

绿色环保特点：整个处理过程不产生二次污染，符合循环经济理念，促进制革行业绿色发展。

技术创新与发展趋势

智能控制系统：引入自动化pH控制、在线监测等技术，实现处理过程的精准控制。

复合处理技术：熟石灰与其他处理技术结合，如电化学法、生物法等，提高处理效率。

零排放技术：通过循环利用和资源化处理，实现制革废水的零排放或近零排放。

清洁生产整合：将废水处理与生产工艺整合，从源头减少污染物的产生和处理负荷。

结语

熟石灰在制革废水处理中的应用展现了其在环境保护、资源循环利用和经济效益等方面的综合优势。通过持续的工艺创新和技术优化，熟石灰处理技术将为制革行业的可持续发展提供重要支撑，实现经济效益与环境保护的和谐统一。未来发展方向包括智能化控制、复合处理技术以及清洁生产的一体化集成，推动制革废水处理向更高效、更经济、更环保的方向发展。