CN101549875A

CN101549875A - 丝光废碱的净化和回收工艺及其系统

Info

Publication number: CN101549875A
Application number: CNA2008103052784A
Authority: CN
Inventors: 沈海军
Original assignee: Zhejiang Dongyang Environmental Engineering Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Dongyang Environmental Engineering Co Ltd
Priority date: 2008-10-29
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2009-10-07

Abstract

本发明提供一种超滤与臭氧净化和回用牛仔印染丝光废碱的工艺，它包括废碱过滤网格，在过滤网格后进入废碱收集池，在废碱收集池后通过加压泵连接有预过滤器，预过滤器后连接中空纤维超滤膜装置，中空纤维超滤装置连接浓碱回收池，在浓碱回收池通入臭氧。其特征在于，用超滤净化废碱后，用臭氧进行深度处理。本发明的有益效果是工艺流程简单，处理效果好，提高了废碱的回用率。

Description

丝光废碱的净化和回收工艺及其系统

技术领域

本发明涉及一种工业废碱的净化和回收工艺，尤其涉及一种采用超滤膜与臭氧对牛仔印染工业中的丝光废碱进行净化和回收的工艺。

本发明还涉及一种工业废碱的净化和回收系统，本发明属于工业废碱回收技术领域。

背景技术

丝光工艺是用氢氧化钠溶液对纯棉或高含棉量的纱线和织物进行处理以增加其表面光泽的工艺。1984年英国Mercer发现浓烧碱过滤后的棉布，出现紧缩、半透明、强力增进和染色增深等诸多有益于提高棉布品质的现象，申请了第一个丝光专利。1889年Lowe在此基础上发现如在过程中施加张力阻止其收缩并将碱洗去，便能产生丝般光泽，由此产生真正的丝光工艺。按此原理设计的丝光工艺和设备至今仍被广泛应用，已成为纺织工业改善棉纤不可缺少的重要手段。由此产生的丝光废碱呈强碱性(含NaOH 3％-35％左右)其中色度、COD和悬浮物SS值均较高，杂质成分较多，包括纤维、染料、化学浆料、渗透剂、荧光增白剂、无机盐等，若不加以回收利用则浪费资源，直接排放会对环境造成较大污染。而牛仔丝光工艺由于采用的染料较复杂，处理回收难度更高。

现有技术通常是采用蒸发浓缩工艺对废碱进行回收。由于在回收的蒸发过程中只有水分被从碱液中移除，废碱中的污垢、染料、纤维和胶料残余以及织物预处理中所产生的其他外加化学物质等会残留在回收的碱液中；被污染的丝光残碱液中的杂质纤维难于分离；色泽、TSS、COD、盐分难以去除，最后残渣量大，易造成“二次污染”。如图2所示，牛仔丝光印染车间的排放的废碱通过管道7进入废碱收集池1，收集池1中的废碱经过加压泵2加压，通过预过滤器3除去较大的悬浮物后进入到中空纤维超滤膜装置4，中空纤维超滤膜装置4除去大部分有色染料以及细小的纤维等，通过超滤装置的碱液由管道11进入碱回用池5以待回用。超滤装置浓碱通过管道10进入废碱中间池6，中间池6废碱可以回流到废碱收集池2，也可以通过管道13排到废水处理系统。

中国专利申请200610049886.4利用中空纤维膜的物理筛分特点，采用浸没式抽取的方法对废碱液进行分离，除去废碱液中的污染物，通过鼓气搅动废液和中空纤维膜，形成错流过滤，使用洗涤剂或清水对中空纤维膜进行反冲洗，由里向外清除附着在膜表面上的污染物，恢复膜通量。但是该工艺还有很大不足，超滤不可能将废碱中的染料分子全部除去，如果效果不能保证，势必影响的回用的可行性。

中国专利申请200710200213.9采用超滤膜净化和回收丝光污碱。这种工艺能有效降低废碱中的悬浮物和色度，对于一般丝光废碱的处理效果很好，但是用于牛仔丝光废碱，此工艺的处理效果就下降很多，处理出的废碱呈绿色，达不到直接回用的要求。

中国专利申请200710009485.0提供一种基于膜技术的废碱水处理方法，该方法先对废碱水进行前处理，然后将前处理滤液泵入膜过滤分离系统进行膜分离，得膜透析液和浓缩液，膜透析液直接回用到生产过程，浓缩液进行常规的中和处理。此工艺的重点在于采用反渗透膜过滤系统进行碱液的循环回收，投资成本和系统运行均较高。

臭氧(又名三子氧)是一种强氧化剂，易分解，活泼性强。在酸性介质中，其还原电位仅次于氟，是氯的600倍；同时，臭氧反应后的生成物是氧气，所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。

发明内容

本发明主要是提供一种回收效果好，能耗低，提高了处理效果，加快了活性染料的降解、脱色速度，根据处理的要求灵活选择废碱的回收率的丝光废碱的净化和回收工艺；解决现有技术所存在的废碱回收效果，处理效果不理想，活性染料的降解、脱色速度慢的技术问题。

本发明同时还提供一种投资能耗小，占地面积小，结构简单的丝光废碱的净化和回收系统；解决现有技术所存在的投资、能耗大，占地面积大的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种丝光废碱的净化和回收工艺，首先将经过预处理后的废碱放入废碱收集池，废碱收集池内的废碱通过管道连接在超滤装置上，通过超滤装置进行净化处理，经过净化处理后的废碱再利用臭氧进行氧化净化处理后将废碱回收。经过研究和试验发现，本发明的废碱的净化和回收工艺中可以有效的降低和缓解超滤装置内的污堵情况，节省工作时间，提高工作效率。臭氧是一种强氧化剂，易分解，活泼性强，所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。在超滤工艺之后添加了臭氧氧化净化处理工艺，使得经过处理的废碱的回收率更高，净化效果更好。超滤工艺与臭氧工艺结合的废碱净化和回收工艺，使得废碱在经过原有的超滤工艺后，通过新增的臭氧净化工艺，利用臭氧分解剩余的少量染料，在碱性条件下，高浓度的OH-，有利于臭氧分解链反应的引发，从而促进臭氧的自分解，产生更多的强氧化性的羟基自由基(OH·)，活泼的OH·与活性染料因子反应，加快了活性染料的降解、脱色速度，使得色度较低，浊度＜1NTU，进一步提高废碱处理效果，使得回收的碱液可以直接应用。

作为优选，在所述的预处理后的废碱水经过预过滤工艺后再进入超滤装置进行净化处理，经过预过滤除去废碱中大量纤维类物质以及其他体积较大的杂质。

作为优选，所述的预处理是将废碱经过过滤网格过滤后放到废碱收集池内。

作为优选，所述的超滤装置的净化采用中空纤维超滤膜进行净化，所述的中空纤维超滤膜的材料为耐强碱的聚砜或者聚醚砜，中空纤维超滤膜的平均截留分子量为2000道尔顿-6000道尔顿。聚砜或聚醚砜中空纤维超滤膜可耐受pH范围为1-14，超滤装置除去废碱中的大部分有色染料、一些细小的纤维类物质以及其他一些体积较大的杂质；通过了超滤装置的废碱进入臭氧净化装置，未通过的废碱重新回到废碱收集池进行二次回收，提高废碱的回收率。

一种丝光废碱净化和的回收系统，包括依次利用管道相互连接的废碱收集池、加压泵、超滤装置和浓碱回收池，所述的超滤装置后通过管道连接有臭氧发生装置，臭氧发生装置连接着浓碱回收池。增加的臭氧发生装置配合废碱的净化和回收工艺内的臭氧氧化净化工艺，臭氧发生装置通过管道与超滤装置连接，结构简单，同时可以根据不同的处理效果，方便拆卸和组装，投资能耗小，占地面积小。

作为优选，在所述的加压泵与所述的超滤装置之间设有预过滤器，所述的预过滤是采用机械过滤器或者精密微孔过滤器。

作为优选，所述的超滤装置采用中空纤维超滤膜；在所述的废碱收集池前端设有废碱过滤网格，废碱过滤网格前端设有废碱导入管道，废碱收集池与加压泵通过管道相连接，中空纤维超滤膜装置既通过管道连接至浓碱回收池，同时又通过管道与废碱中间池相连接，废碱中间池通过管道分别连接废碱收集池和废水处理系统，浓碱回收池通过管道连接臭氧发生装置，浓碱回收池下端连接有管道。没有通过超滤装置的废碱可以回到加压泵前端，重新进入系统再次进行回收工艺，这样增加了回收率，通过管道直接回到加压泵前端，结构比较简单，便于拆卸，组装方便，也不影响原有的系统管道的运作。

因此，本发明的丝光废碱的净化和回收工艺及其系统具有下述优点：在废碱的回收和净化工艺中，用中空纤维超滤装置除去废碱中的大部分染料成分后，用臭氧除去废碱中剩余的部分染料成分。与传统蒸发法相比，降低了能耗，增强了处理效果；与新型的单纯超滤相比，提高了处理效果，增加了废碱回收率；本发明将臭氧加到碱液收集池中，利用臭氧分解剩余的少量染料，在碱性条件下，高浓度的OH-，有利于臭氧分解链反应的引发，从而促进臭氧的自分解，产生更多的强氧化性的羟基自由基(OH·)，活泼的OH·与活性染料因子反应，加快了活性染料的降解、脱色速度，经臭氧进行氧化净化的碱液，色度较低，浊度＜1NTU。同时本发明的系统具有结构紧凑，结构工艺相对简单，能有效的除去牛仔印染丝光废碱中的各种有色成分，而且可以根据处理的要求灵活选择废碱的回收率，通不过超滤装置的废碱都回流到加压泵之前进行再次的回收，提高了回收效果，本套系统拆卸、组装方便，可以反复多次使用。

附图说明：

图1是本发明的丝光废碱的净化和回收的系统示意图。

图2是现有技术的一种回收丝光废碱系统示意图。

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的说明。

实施例：

如图1所示，一种丝光废碱的净化和回收工艺，包括将经过废碱过滤网格预处理后的废碱先进行预过滤，将预过滤后的废碱经过超滤装置进行超过滤工序，经过了超过滤工序后进入臭氧发生装置进行氧化净化工序，经过了氧化净化工序后的碱液进入碱回收池内。

采用废碱、蠕动泵、中空纤维超滤膜装置的装置，将废碱加压到0.10-0.15MPa，测试超滤膜的通透量，以及通透效果。经过实验处理废碱中悬浮物，纤维等大分子物质都被去除，大多数的染料也被去除，废碱颜色从原先混浊的褐色变成较清澈的淡绿色。向用处理过的微绿色的废碱中加臭氧，经过一段时间，废碱呈微黄色，证明染料已经被氧化了，处理后的废碱符合牛仔丝光印染工业中对碱的使用要求，即：清澈透明，无纤维类高分子，色度较低，浊度＜1NTU。

一种丝光废碱的净化和回收系统，牛仔丝光印染车间的排放的废碱通过管道9经废碱过滤网格1除去大颗粒及悬浮物后进入废碱收集池2，收集池2中的废碱通过管道10连接有加油泵3，经过加压泵3加压，加压泵3连接有预过滤器4，通过预过滤器4除去较大的悬浮物后通过管道11进入到中空纤维超滤膜装置5，超滤装置的净化采用耐强碱的聚砜中空纤维超滤膜，其平均截留分子量为2000-6000道尔顿，中空纤维超滤膜装置5除去大部分有色染料以及细小的纤维等，通过超滤装置的碱液由管道14进入废碱回用池6，臭氧发生装置7同时通过管路15向碱回用池6中加臭氧，以除去剩余的有色染料，达到回用要求的碱通过管路17回用。没有通过超滤装置5的浓碱由管路12排到废碱中间池8，废碱中间池8的废碱可以通过管路13回流到收集池2也可以通过管道16排放到废水处理系统。废碱的回用率可以通过超滤流量以及管路13上的阀门控制。碱回用池中的碱可直接回用。

表1本发明的净化和回收工艺与现有技术(图2所示)的效果对比

参数	废碱原液	实施例	对比例
参数	废碱原液	实施例	对比例	浊度(NTU)	200-2000	＜0.1	＜0.2
色度(倍)	1000-20000	＜5	＜81	浊度(NTU)	200-2000	＜0.1	＜0.2
色度(倍)	1000-20000	＜5	＜81	形态	褐色	淡黄色	绿色
回收碱液浓度(g/L)	200	200	200	形态	褐色	淡黄色	绿色
回收碱液浓度(g/L)	200	200	200	回收率(％)	-	＞95	＞95

本发明经不断的小试和中试，均能达到良好的处理效果，废碱中的纤维类物质、胶体、高分子物质、染料基本被截留和去除，回收碱液的浓度达到200g/L，废碱回用率可达95％以上，污碱产生量大大减少。回收碱液可以再回用于丝光、煮洗、染色等工艺而不影响产品品质。

Claims

1.一种丝光废碱的净化和回收工艺，其特征在于：首先将经过预处理后的废碱放入废碱收集池，废碱收集池内的废碱通过管道连接在超滤装置上，通过超滤装置进行净化处理，经过净化处理后的废碱再利用臭氧进行氧化净化处理后将废碱回收。

2.根据权利要求1所述的丝光废碱的净化和回收工艺，其特征在于：在所述的预处理后的废碱水经过预过滤工艺后再进入超滤装置进行净化处理，经过预过滤除去废碱中大量纤维类物质以及其他体积较大的杂质。

3.根据权利要求1或2所述的丝光废碱的净化和回收工艺，其特征在于：所述的预处理是将废碱经过过滤网格过滤后放到废碱收集池内。

4.根据权利要求1或2所述的丝光废碱的净化和回收工艺，其特征在于：所述的超滤净化采用中空纤维超滤膜进行净化，超滤净化工序除去废碱中的大部分有色染料、一些细小的纤维类物质；通过了超滤净化的废碱进入臭氧净化工序，未通过的废碱重新回到废碱收集池进行二次回收。

5.根据权利要求4所述的丝光废碱的净化和回收工艺，其特征在于：所述的中空纤维超滤膜的材料为耐强碱的聚砜或者聚醚砜，中空纤维超滤膜的平均截留分子量为2000道尔顿-6000道尔顿。

6.一种丝光废碱净化和的回收系统，包括依次利用管道相互连接的废碱收集池(1)、加压泵(3)、超滤装置和浓碱回收池(6)，其特征在于：所述的超滤装置后通过管道连接有臭氧发生装置，臭氧发生装置连接着浓碱回收池。

7.根据权利要求6所述的丝光废碱净化和的回收系统，其特征在于：在所述的加压泵与所述的超滤装置之间设有预过滤器，所述的预过滤装置是采用机械过滤器或者精密微孔过滤器。

8.根据权利要求6所述的丝光废碱的净化和回收系统，其特征在于：所述的超滤装置采用中空纤维超滤膜；在所述的废碱收集池前端设有废碱过滤网格(1)，废碱过滤网格(1)前端设有废碱导入管道(9)，废碱收集池(2)与加压泵(3)通过管道(10)相连接，中空纤维超滤膜装置(5)既通过管道(14)连接至浓碱回收池(6)，同时又通过管道(12)与废碱中间池(8)相连接，废碱中间池通过管道(13)、(16)分别连接废碱收集池(2)和废水处理系统，浓碱回收池(6)通过管道(16)连接臭氧发生装置(7)，浓碱回收池(6)下端连接有管道(17)。