制革废水处理的二级处理技术目前主要以生化法为主，国内制革废水处理应用较成熟的技术是氧化沟，也有用SBR法、接触氧化法等以及各种方法的组合。目前国内应用较多的有氧化沟、SBR和接触氧化法，应用较少的是射流曝气法、序批式生物膜反应器（SBBR）、流化床和升流式厌氧污泥床（UASB）。
（1）氧化沟
氧化沟是一种改良的活性污泥法，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动。早期氧化沟只是一单沟道的循环曝气池，主要用于去除污水中的BOD及进行硝化反应。现已发展形成各种不同的类型，包括卡鲁塞尔型、奥贝尔型、二沟或三沟交替工作型，一体化氧化沟等。
近年来，氧化沟技术在我国制革废水中广为应用，其技术成果已在国内大中型制革企业中得到推广。
（2）SBR法
SBR生化法在皮革废水处理中的研究表明，在进水中Cr的浓度逐渐增加的情况下，SBR法仍然能够保持较高的去除率。其中BOD、SS、N、P的去除率分别为96.18%、95.2%、89.5%、74.1%。
SBR法来处理皮革废水与传统连续性布水操作相比，SBR法的优点：可以在皮革废水（甚至有机负荷浓度较大时）中获得抗毒性的微生物;动力学特点使其有较高的底物去除率;能够实现絮状污泥的较好沉降；具有耐冲击性能佳，操作运行管理方便，建设成本和运行费用较低等。
膜法SBR工艺（BSBR）处理皮革废水周期比SBR短，并且可更多地降低COD，剩余污泥量少，并具有更强的耐冲击负荷能力。
（3）接触氧化法
用于制革废水的生物膜法多是采用生物接触氧化，并多与其它工艺结合起来。利用活性污泥、生物膜混合工艺处理牛皮制革废水，废水经预处理后进入泥-膜混合一体化曝气系统，该工艺兼有活性污泥法、生物膜法的优点，抗冲击负荷能力强，污泥产量低，不易发生污泥膨胀，工艺运行稳定可靠，对预处理要求不是很高，能达到污水综合排放二级标准的要求。
选用接触氧化技术替代传统式的活性污泥法，撤消氧气不足段，把控好氧HRT=18h，好氧柱DO为2.5-3.5毫克/升，该技术在确保氨氮合理有效除去的前提条件下，取消了传统式A2O技术中的氧气不足段，合理有效的运用了同时硝化反硝化不错的脱氮实际效果，降低了反应器容量，提升了处理工作效率，在工业生产上有着不错的经济价值和使用价值。
如废水中含有大量的钙铁离子，采用纤维填料，初期运行效果很好，但长期运行，钙铁离子易粘附在纤维表面并结垢，造成纤维钙化，使之发脆、断裂，使处理效果越来越差。如果经常更换填料又增加了企业负担，因而接触氧化工艺在此类制革废水处理中要慎用。
（4）射流曝气法
活性污泥法废水生物处理的一种新工艺。系在曝气池，利用射流式扩散器充氧。其优点是搅动混合能力强，氧转递效率高，活性污泥沉降性能好，适宜中等规模的曝气池，缺点是曝气池尺寸受限制，喷嘴会堵塞。鼓风式射流曝气需要有鼓风机与泵，吸气式射流曝气可省去鼓风机。
（5）SBBR、流化床和UASB
SBBR是将SBR和生物膜技术结合起来，兼具两者特点；流化床和UASB工艺的负荷高，这些技术都有适合制革废水处理的一方面，但应用少，技术参数不全面，需要进一步研究。
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