酸法提取成革废料中的铬及其产物的厌氧生物降解

由于对成革废料进行浸提测试所得浸提液中存在一定量的铬，因此通过使用硫酸铬鞣制得到的成革废料被认为是一类危险物。为了解决这一问题，目前正试图建立一种既可减少成革废料中的铬含量，又可将从成革废料中脱除下来的铬进行回收再生的新方案。为了实现这一目的，我们在低温条件下，使用硫酸溶液对制革含铬固体废渣进行浸提，目的在于在尽可能不破坏皮革基质的条件下，增大铬的脱除率。我们主要研究了成革废料的尺寸大小、脱铬所用酸溶液中硫酸及硫酸钠浓度、浸提时间及浸提温度对铬的脱除回收率的影响。此外，我们还对脱铬后的成革废料剩余物进行了可生物降解性能研究。实验结果表明，于（293～313）K±2K的温度条件下，使用浓度为25ml浓硫酸／1L溶液的硫酸溶液处理成革废料，同时保证浸提保持时间为3～6天。其浴液中铬的提取回收率为（30％～60％）±5％，总有机碳含量为（3％～6％）±1％，甚至更低。且按此方案处理成革废料所得剩余物的面积及体积减小，材料更脆，且其降解性能相比未经脱铬处理的成革废料更强。尽管按此方案所得铬的提取回收率高。然而，由于对脱铬后的成革废料剩余产物进行浸提测试所得铬的释放量，仍然超出了现行标准。所以，经脱铬后的成革废渣仍被认为属于危险物。因此，对脱铬后的成革废料剩余产物进行水洗，将从胶原上打断下来的铬完全洗净是十分必要的。

利用反渗透（膜）技术处理制革废水的可行性研究

将传统废水处理方法与先进反渗透膜处理技术结合，用于制革废水的处理，能够将制革废水回收利用。本文对此进行了技术以及经济成本上的可行性分析，工艺过程如下：首先采用中和、澄清絮凝、生物降解处理等传统方法净化制革废水，再使制革废水通过反渗透膜装置，利用反渗透膜技术进行再处理。我们对处理前后的废水进行了各项化学性能的检测，结果表明，处理前的废水pH值、生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、悬浮固体总量（TSS）、可溶固体总量（TDS）以及总铬含量分别为4．0～4．6、680mg／L～3600mg／L、1698mg／L～7546mg／L、980mg／L～1480mg／L、4200mg／L～14500mg／L、26．4mg／L～190mg／L。实验发现，制革废水的特征在于，钙离子（Ca^2＋）、钠离子（Na^＋）、氯离子（Cl^-）以及硫酸根离子（SO4^2-）等无机离子含量较高。从实验结果还可以看出，传统方法在去除有机污染物方面效果明显，但很难去除废水中的可溶无机盐。反渗透膜技术的作用效果正好相反，在去除可溶无机盐方面效果显著。由此我们能够得出结论：将传统方法与反渗透膜技术结合用于制革废水的处理，能获得最佳效果，处理过的废水能被回收利用。位于泰米尔纳德邦韦洛尔区的一些制革厂已采用结合处理方法处理废水，从这些工厂排放的废水中取样进行实验，实验结果表明，废水中的平均可溶固体、钠离子及氯离子去除率分别为93％～98％、92％～99％、91％～96％，70％～85％的制革废水能够重新得以回收、循环、再利用。在反渗透完成时，高压侧的剩余废水样可直接被收集到一个收集舱内，采用低成本太阳能蒸发系统（SES）或多重功效蒸发体系（MEE）进行再处理。采用反渗透膜处理技术的另外一个优点在于，反渗透膜能够直接将可溶无机盐收集在塑料袋中，在垃圾填埋场得到安全、妥善的处理。经济估算结果表明，每处理1m^3制革废水大概需花费100卢比～110卢比。

鞣制工段酶的使用研究：PartⅡ．植鞣吸收动力学

研究了细菌胶原酶作为助剂在鞣制系统中的作用，细菌胶原酶的使用能够使单宁更好地向皮内渗透，提升坯革对单宁的吸收率。对不同浓度细菌胶原酶预处理过的坯革的鞣制动力学进行了研究，得到了鞣制过程中坯革对单宁的等温吸收曲线和不同经验公式（Parabolic公式、Cegarra—Puente公式以及修正后的Cegarra—Puente公式）的拟合曲线。结果表明修正后的Cegarra—Puente公式与实验所得数据拟合程度最好，用该公式计算出的吸收速率常数表明，酶助鞣工艺比对照组有更高的速率常数以及更快的吸收动力学。和对照组相比，不同温度条件下的酶处理均会使单宁的吸收率和吸收速率常数明显提高，而且酶处理后坯革的表面活化能明显降低，由Arrhenius公式得出，酶助鞣工艺与对照组相比坯革表面活化能降低了60％。

鞣后染整工段中的低成本固定工艺研究

鞣后染整工段因能赋予皮革各项整体性能，从而成为皮革生产过程中的一个重要加工单元。在鞣后染整工段加工过程中，甲酸常作为一种固定剂被用于固定该过程中所使用的各种化学试剂，如染料、加脂剂、复鞣剂等。然而，甲酸作为一种有机酸，价格较为昂贵。为了降低固定工艺操作的成本，本研究试图寻找其他种类的无机酸来替代甲酸。在本项研究中，尝试了有机酸和无机酸的不同组合使用方式用于固定操作，以获得具有理想性能的皮革。具体而言，是将硫酸和盐酸作为固定剂与甲酸分步结合使用，或与甲酸混合同时加入进行结合使用。从实验结果可以看出，两种无机酸都能很好的与甲酸结合使用于固定操作过程，且甲酸、盐酸结合使用能够赋予皮革更好的感官性能。由不同研究路线所得到的皮革可以看出，硫酸、盐酸与甲酸的结合使用，其固定效果并不亚于单纯使用甲酸进行固定的效果。对实验组所得革试样浸出液的评估表明，革试样浸出液的pH值及革试样浸出液中所浸出的染料与对照组类似。通过对皮革纤维结构的观察得出，在皮革的感官性能以及力学性能方面，两者也没有明显的差别。因此，通过无机酸与有机酸的不同组合使用方式来部分替代甲酸，用于固定鞣后染整工段过程中所使用的各种化学试剂，以此来降低成本是切实可行的。

皮革浸水过程中普遍采用的某些细菌计数法的方法比较

本项研究主要考察了用于皮革行业生皮浸水过程中的一些常用细菌检测方法问的关系。为此，我们在预浸水后的主浸水过程中，分别考察了五种不同杀菌剂的使用活性。且在主浸水过程中，我们分别在主浸水开始后的第20min、24h、48h，通过使用两种不同的ATP荧光仪、浸片法以及琼脂平板法，对系统中的细菌量如RLU值（相对光单位）和CFU／ml值（每毫升落菌数）进行了检测。结果表明：按所有检测方法检测出的结果相互间都极不相同，而通过皮尔森统计分析结果表明：其间的皮尔森相关系数存在正相关性，尤其是24h与48h间的测量值更是如此。在相同条件下，不同检测方法间的皮尔森相关系数出现正相关的现象表明，在制革厂的环境中，杀菌剂能够有效抑制细菌的生长。通过实验结果还可以看出，一些仪器公司所提供的ATP荧光仪和浸片法是市场上普遍、精确及方便应用的细菌检测方法。

制革固体废弃物的产生及其清洁化利用

由于制革过程会产生大量的液体及固体废弃物，因而制革业被认为是污染行业。此外，皮胶原隆解过程中会释放出氨气、硫化氢、二氧化碳等有异味气体。制革工业所产生的固体废弃物主要包括原料皮修边产生的废皮边角料、去肉产生的废皮块、削匀铬革屑、磨革革灰及无用角蛋白等。这些固体废彝物存垃圾处理厂的挺时间累积会导致制革污泥的产生，使处理管道堵塞，最终降低垃圾厂的处理效率。众所周知，制革固体废弃物的处理小具备成本效益，对于多数制革厂具有一定的经济负担。目前发展中国家的制革业目前正面临十分严峻的污染问题，很多制革厂由于排放物不能满足生化需氧量（BOD）和总小溶固含量（TDS）的要求被迫关闭。本文主要针对以上问题，对制革工业固体废弃物种类进行了综述，并对一些能用于解决固体废弃物污染的成熟工艺技术进行了介绍。

利用活化纯稻壳脱除制革废液中酌铬离子的研究

本文通过将制革废液中的铬离子吸附到稻壳上的方法，对以稻壳为吸附剂脱除制革废液中的铬离子的方法进行了研究，并对影响吸附过程的活化纯稻壳的最佳用量、最佳吸附时间、最佳铬离子浓度及吸附过程的最佳浴液温度进行了优化。结果表明，利用活化纯稻壳吸附、脱除铬离子时，最佳活化纯稻壳用量和最佳吸附时间分别为0．5mg／50ml铬溶液和60min。此外，我们还对不同温度下的Freundlich吸附等温式、D—R吸附等温式及Langmuir吸附等温式的吸附常数进行了估算。结果表明，利用稻壳从制革废液中吸附脱除铬离子的过程是一个放热过程。另外，我们以lnKd对1／T作图，并通过对所得曲线的斜率和截距进行估算，可以得到吸附反应过程的自由能（△G^0）、反应焓（△H^0）和反应熵（△S^0）等热力学参数。结果表明，随着吸附温度的升高，吸附反应过程的自由能（△G^0）和反应焓（△H^0）降低，反应熵（△S^0）增加。这一结果说明，利用活化纯稻壳从制革废液中吸附脱除铬离子的过程是一个放热过程。