CN100404440C - 化纤印染碱减量废水资源化预处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种化纤印染碱减量废水资源化预处理方法，先用酸调节废水的pH值至2.5～5.0，再向废水中加入絮凝剂，经充分混合后进行固液分离，从而将废水中75～90%CODcr污染物质去除，提高了废水可生化性，大大降低了污染物的浓度和碱度，大幅减轻了末端废水处理的负荷，实现废水最终的稳定达标排放，自废水分离出的固体有机物还可用于资源化回收。本发明设计合理，工艺路线简洁稳定，工艺设施占地面积小，投资少，废水处理成本低。

Description

化纤印染碱减量废水资源化预处理方法

技术领域

本发明涉及一种废水处理方法，特别是一种化纤织物印染过程中碱减量废水的资源化预处理方法。

背景技术

碱减量是近十年来印染行业为改善化纤织物的舒适性、柔软性等服用性能所采取的新生产工艺。所谓碱减量工艺是用碱(NaOH)处理化纤(聚酯)织物，在较高温度下使化纤织物的表层聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下简称PET)降解，水解，从而使织物减量变柔，具有真丝的质感。但在碱减量生产工艺过程中要产生碱减量废水，其主要成分是化纤织物PET的水解产物：对苯二甲酸二钠、乙二醇(EG)、少量的低聚物和过量的碱。这部分废水虽然只占化纤印染废水总量的5～10％，其污染物却占混合废水中总CODcr的40％左右。由于碱减量废水的碱度大，污染物浓度高，可生化性差，处理难度大，未经预处理微生物分解其中的有机物需耗时1～2周，因此采用现行的“厌氧+好氧+物化”法处理包含大量未经预处理碱减量废水的化纤印染废水，不仅投资大，费用高，而且很难达到稳定达标排放。

近五年来，印染企业为降低碱耗，提高碱减量效果和生产效率，在设备、工艺、助剂等方面作了较大的改进，如间歇式碱减量机是将原有碱减量槽浸泡式改成布料能循环转动，碱减量完成后，碱液提升至高位槽，待漂洗完成、布料更换后再放入碱减量机，使大部分碱液循环使用；工艺上采用加碱减量促进剂，提高碱减量温度等，使聚酯水解过程能进行的更快、更均匀和便于控制。

另外，随着纺丝、纺织技术的进步，碱减量比例和幅度也不断变化，如1998-2001年重度碱减量幅度一般为20～30％，而2002年以后碱减量幅度降为10～15％，而更大比例的减量过程改为轻度，减量为2～3％，减量过程在染缸中进行，减量温度也进一步提高。

根据对几家年加工亿米以上大规模化纤印染企业进行测试，其间歇式碱减量机碱减量废水CODcr为18000-30000mg/L，游离碱15～40g/L，pH值为12～13.5，日排放量800t/d以上。

中国发明专利(专利号971606539.x)公开了一种碱减量废水处理方法，该方法是：在反应器(池)废水中投加三价铁盐，投加量为(Fe³⁺)CODcr＝0.01～0.05；用酸调pH3.8～5.5；用搅拌器把药剂与废水混合，边投加，边作搅拌反应，搅拌转速为200～500rpm，反应时间为5～60min。并根据废水浓度高低间歇式和连续式两种工艺流程。该专利认为采用该方法废水COD去除率达70～90％，但从废水中去除的CODcr仍残留在污泥中，并且析出物沉淀不完全，不仅造成资源浪费，还会对环境造成二次污染，导致后期投资大，废水处理总成本居高不下。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中所存在的化纤印染碱减量废水处理难度大，投资和处理费用高，资源浪费，不能稳定达标排放等问题。

本发明的目的主要是通过下述技术方案得以实现的：一种化纤印染碱减量废水资源化预处理方法，先用酸调节废水的pH值至2.5～5.0，再向废水中加入絮凝剂，经充分混合后进行固液分离，固液分离后的固体物质用清水进行漂洗；

所述的酸为硫酸、盐酸、硝酸或磷酸；

所述的絮凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，其在废水中的浓度为3～50ppm；

所述的清水与所述的固体物质的体积比为0.5～10倍。

本发明具有如下特点：1.在废水中加入了酸，调节废水的pH值至2.5～5.0，酸调节经历两个过程：首先使碱减量废水中的游离碱中和，第二步将废水中的对苯二甲酸二钠转化为对苯二甲酸(PTA)从废水中析出，并通过添加絮凝剂形成较大固体颗粒，经固液分离后，将其从废水去除(去除率＞95％)，从而将废水中75～90％CODcr污染物质去除，提高了废水可生化性，大大降低了污染物的浓度和碱度，大幅减轻了末端废水处理的负荷，降低了末端污水处理成本，实现废水最终的稳定达标排放；2.自废水分离出的固体有机物可用于资源化回收，用作锅炉的燃料或进一步处理后用作工业原料，对环境不产生二次污染。用作锅炉燃料，其碳氢含量为62％相当于燃料煤，每40～150t废水中可回收固体有机物1.0t，价值200～300元，可抵消20～50％的预处理成本；如将固体有机物进一步精制处理，制成化工原料对苯二甲酸，其回收价值超过投入成本，从而降低了废水处理成本。3.本发明设计合理，工艺路线简洁稳定，工艺设施占地面积小，投资少，废水处理成本低，如建设1500t/d碱减量废水处理装置，占地600m²，设备投资50万元。采用本发明的方法后，可为化纤印染企业建综合污水处理厂节约投资20～40％，节约处理费用30～50％。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明实施例一工艺流程示意图；

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。

实施例一：某化纤印染企业碱减量废水处理，废水处理规模1500t/d，工艺流程如图2所示，先将染缸1、间歇式碱减量机2、连续式碱减量机3所产生的碱减量废水分别汇集到中间槽4，中间槽4选择体积2～20m³，数量可根据企业规模与分片收集的便利设置多个。本实施例尚未接入染缸中碱减量废水。通过泵5将废水输送到预处理储存槽6中，废水中的CODcr浓度为23660mg/l，pH值为12.5，因这部分废水呈碱性，必须选用耐碱性的泵和管道。在提升泵7(聚丙烯耐酸离心泵)与储存槽6之间设一三通，使反应槽8内液体和碱减量废水都能提升到反应槽8内。投加的酸为硫酸，也可为盐酸、硝酸或磷酸等强酸，酸通过酸高位槽10滴加，利用泵7使废水循环和搅拌器的不断搅拌，使废水与酸充分混合，将混合液的pH值调为2.5～5.0，使废水中的PTA析出率与加酸的成本之间处于最经济的状态，如果pH＜2.5滤液的酸性过强，易造成后续过程腐蚀性增大，酸耗高。如果pH＞5.0则中和未到第二个等当点，PTA析出不完全。待pH值稳定后，废水形成白色悬浮液，在反应槽8中加入一定量的絮凝剂，如国产含固量5％阳离子型聚丙烯酰胺。絮凝剂加入量为使其在废水中的浓度为3～50ppm，保持搅拌15～16min后将混合液压入板框式压滤机9进行固液分离。出水的CODcr去除率为83.9％，然后与该印染企业的其他废水混合进入末端废水处理设施进一步处理。分离出的固体物为含水分45％的PTA粗品(PTA干基含量96.4％)，用0.5～10倍体积比的清水漂洗后用于资源化回收，进一步处理后作为化工原料。由于自提升泵7与储存槽6之间三通阀以后排出的废水呈弱酸性，应选用耐酸碱性管道，反应槽8及其配置管应为耐酸材料，如增强聚丙烯。碱减量废水预处理前后水质分析结果对比表如表1所示。

表1碱减量废水预处理前后水质分析结果对比

实施例二：某化纤织物印染公司主要从事化纤织物的印染加工，年加工能力1.2亿米，共有间歇式碱减量机12台，连续式碱减量机1台，日排放高浓度碱减量废水约1000m³。反应槽容积25m³×4台，配60m²聚丙烯板框式压滤机2台，储存槽为混凝土高位池400m³(利用原废水池)，日处理碱减量废水的能力为1000m³。采用本发明的化纤印染碱减量废水资源化预处理工艺流程(如图1所示)，用30％硫酸调节废水的pH值至2.5～5.0，(如果pH值＞5.0则析出不完全)，絮凝剂加入量为使其在废水中的浓度为3～50ppm，保持搅拌15～45min。碱减量废水预处理前后水质分析结果对比如表2所示。

表2碱减量废水预处理前后水质分析结果对比

经预处理后废水呈酸性，清澈透明，与该印染公司其他碱性废液混合后进入污水处理厂。

实施例三：某从事化纤、棉布印染加工集团公司，现有间歇式碱减量机40台，连续碱减量机1台，日排放碱减量废水1500～2000吨。处理装置设500m³储存槽一只，25m³反应槽6只，板框式压滤机2台，日处理能力1500t/d。采用本发明所述的工艺流程(如图1所示)。用25％硫酸调节废水pH值为2.5～5，絮凝剂加入量为3～50ppm，保持搅拌15～45min。碱减量废水预处理前后水质分析结果对比如表3所示。

表3碱减量废水预处理前后水质分析结果对比

Claims (4)

1.一种化纤印染碱减量废水资源化预处理方法，其特征在于先用酸调节废水的pH值至2.5～5.0，再向废水中加入絮凝剂，经充分混合后进行固液分离，所述固液分离后的固体物质用清水进行漂洗。

2.根据权利要求1所述的一种化纤印染碱减量废水资源化预处理方法，其特征在于所述的酸为硫酸、盐酸、硝酸或磷酸。

3.根据权利要求1所述的一种化纤印染碱减量废水资源化预处理方法，其特征在于所述的絮凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，其在废水中的浓度为3～50ppm。

4.根据权利要求1所述的一种化纤印染碱减量废水资源化预处理方法，其特征在于所述的清水与所述的固体物质的体积比为0.5～10倍。

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