CN101700938A

CN101700938A - 一种印染工艺用水的净化与软化方法

Info

Publication number: CN101700938A
Application number: CN200910154248A
Authority: CN
Inventors: 杨波; 李方; 田晴; 张国华
Original assignee: ZHEJIANG XINCHENG DYEING CO Ltd; Donghua University
Current assignee: Pinghu Xinyuan Cci Capital Ltd; Donghua University
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2010-05-05
Anticipated expiration: 2029-11-19
Also published as: CN101700938B

Abstract

本发明公开了一种印染工艺用水的净化与软化方法，包括复合净水系统①、砂滤系统②、活性炭吸附系统③、阳离子交换树脂④、阴离子交换树脂⑤和精密过滤器⑥；给水首先进入复合净水系统①，然后依次流过砂滤系统②、活性炭吸附系统③、阳离子交换树脂④、阴离子交换树脂⑤和精密过滤系统⑥，最后得到印染工艺用水。本发明适用于给水水质条件欠佳、给水水质中含有有机污染物和钙、镁、铁、锰、氯等无机离子的印染工艺用水的净化和软化。

Description

一种印染工艺用水的净化与软化方法

技术领域

本发明涉及印染工艺用水的净化和软化方法，本发明特别适用于给水水质条件欠佳、给水水质中含有有机污染物和钙、镁、铁、锰、氯等无机离子的印染工艺用水的净化和软化。

背景技术

印染成品质量的提高，是印染厂在市场竞争中赖以生存和发展的必要手段。印染工艺用水的水质情况是影响加工质量的重要因素，而印染成品质量难以控制，大部分因素也是由于工艺用水水质不稳定所引起的。

由于水源不同，工艺用水中含有的杂质种类和数量等也各有差异，其中代表性的指标有硬度、金属离子、色度、混浊度等。从硬度来说，印染用水水质标准对总硬度的要求为：染液、皂洗用水＜18mg/L(＜0.36mmol/L)，一般洗涤用水＜180mg/L(＜3.6mmol/L)；当硬度小于100ppm(100mg/L)时对染整加工的影响较小，但硬度大于300mg/L以上的，即使只用于漂洗工艺，也会降低产品的染色牢度，还会造成钙斑、降低白度、手感粗糙、染色不均匀等负面影响。又如，当工艺用水中含有大量铁、锰离子时，则成品会产生色斑，严重影响产品品质。

对于浊度高、杂质多的给水，一般通过加入混凝剂(如聚铝、聚铁、PAM等)，经过混凝沉淀或过滤处理，可以去除水体中大部分有机物。水体中的硬度和金属离子可以使用络合剂来处理，但是与染料同浴时，存在把金属络合染料中的金属离子置换的可能性。各种络合剂其络合钙、镁、铁、锰等离子的能力不一样，且受pH值影响。也有通过活性炭的吸附作用，来去除水体中的有机物和各种类型离子。随着膜技术的成熟，纳滤和反渗透逐渐应用于水质的进一步处理，可以获得适用于各种工艺的良好水质，但是目前膜费用和膜污染问题是制约膜技术应用的主要因素。

针对给水水质条件欠佳，寻找低成本、运行稳定的印染工艺用水净化和软化工艺流程。

发明内容

本发明的目的是根据印染工艺用水的特点，将已有的水质净化和软化工艺合理组合，形成一套低成本、运行稳定的印染用水净化和软化方法(工艺流程)。

本发明要解决的是水质净化和软化的问题，以给水水质条件欠佳的企业，寻找出一种低成本、运行稳定和操作方便的印染工艺用水净化和软化工艺流程。

本发明通过选用合理的新型、对印染工艺友好的水质净化剂——钠基膨润土，避免水质净化过程中盐类物质的添加；利用不同级配的活性炭对净化后水体中污染物和部分离子进行吸附去除；利用离子交换树脂去除水体中的钙、镁、铁、锰离子和氯离子；精密过滤器作为整体净化和软化系统的把关设施，避免细小的活性炭颗粒和树脂颗粒等进入染色工艺，影响产品质量。上述各工艺组合成本发明完整的印染工艺用水净化和软化工艺流程。

这实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

建立水处理系统和给水处理；建立的水处理系统包括复合净水系统①、砂滤系统②、活性炭吸附系统③、阳离子交换树脂④、阴离子交换树脂⑤和精密过滤器⑥；给水处理工艺流程包括给水首先进入复合净水系统①，然后依次流过砂滤系统②、活性炭吸附系统③、阳离子交换树脂④、阴离子交换树脂⑤和精密过滤系统⑥，最后得到印染工艺用水；

给水处理工艺流程具体实现过程为：印染厂的给水首先进入复合净水系统①(复合反应器)的加药区，利用进水富余水头作为混合动力，投加钠基膨润土作为净水剂(膨润土的层间阳离子种类决定膨润土的类型，层间阳离子为Na⁺时称钠基膨润土)，通过膨润土的吸附作用，去除大部分水体中残存的有机物、浊度和色度物质，同时对水体中少量钙、镁离子进行置换。经过复合净水系统①(复合反应器)的斜管沉淀区沉淀后，出水自流进入砂滤系统；斜管沉淀区的设计参数为6m³/(m².h)。

砂滤系统包括布水器、石英砂滤料和反冲洗系统。为避免复合反应器出水带出的SS和胶体状物质污染活性炭，因此复合净水系统①(复合反应器)出水先经过砂滤系统，截留水体中绝大部分悬浮固体和胶体状污染物。砂滤系统出水进入活性炭过滤系统。

活性炭吸附系统每个单元分为上、下两部分，实质为在同一罐体中的上、下两个串连的活性炭柱，进水采用上进下出的方式，进水首先经过上部分的活性炭柱后，再进入下部分的活性炭柱。上部活性炭柱中活性炭的粒径为1mm～2mm，下部活性炭柱中活性炭的粒径为0.6mm～1.2mm。不同级配活性炭柱的串连运行，可以更大限度的利用活性炭的吸附容量，并可减少反冲洗次数。活性炭具有巨大的比表面积(500～1700m²/g)，可以实现对水体中剩余有机物的去除，并可吸附少量的钙、镁、铁、锰、氯等离子。活性炭出水进入离子交换系统。

离子交换系统包括阳离子交换系统和阴离子交换系统。印染工艺用水对硬度的要求高，因此首先通过阳离子交换树脂实现对水体中钙、镁离子的有效去除。印染产品的品质对印染工艺用水中氯的含量也非常敏感，而一般给水为防止自来水在管网中的二次污染，在自来水出厂时都投加了氯(或者二氧化氯)，在水源水质条件不好时尤为甚(也有给水厂的水源受潮汐影响，水体中本来就含有大量的氯离子)，通过阴离子交换树脂，去除水体中的氯离子，可以保证印染工艺用水的质量，特别对于高档织物产品的印染。在阳离子交换树脂出水管上设置跨越管，当给水中氯离子含量不高或者印染对象为低档织物产品时，阳离子交换树脂出水不经过阴离子交换树脂，而直接进入蓄水池中。离子交换系统配套再生系统，再生废液混入印染废水进入废水处理厂处理。

蓄水池中设置5um精密过滤器，避免细小的活性炭粉末、树脂颗粒等进入水体；过滤器材料为陶瓷，避免选用不锈钢材料时可能造成的少量铁离子进入水体中，影响印染产品质量。

本发明的有益效果：

本发明是对已有成熟的水质净化和软化工艺重新组合，通过新型净水剂的选择，具有运行成本低、运行效果稳定、操作方便的特点，同时可以实现自动操作。

本发明可以有效解决印染厂的给水水质问题，确保印染工艺用水中的有机物、色度、浊度、硬度、铁离子、锰离子、氯离子等满足要求，实现对产品质量稳定性的控制，可以显著提高印染产品的档次和企业的市场竞争力。

附图说明

图1本发明的工艺流程图。

图1中①为复合净水系统、②为砂滤系统、③为活性炭吸附系统、④为阳离子交换树脂、⑤为阴离子交换树脂、⑥为精密过滤系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的使用范围。

实施例1

一种印染工艺用水的净化与软化方法，包括建立水处理系统和给水处理；建立的水处理系统包括复合净水系统①、砂滤系统②、活性炭吸附系统③、阳离子交换树脂④、阴离子交换树脂⑤和精密过滤器⑥；给水处理工艺流程包括给水首先进入复合净水系统①，然后依次流过砂滤系统②、活性炭吸附系统③、阳离子交换树脂④、阴离子交换树脂⑤和精密过滤系统⑥，最后得到印染工艺用水。

上述复合净水系统①或称复合反应器中，投加钠基膨润土作为净水剂，通过膨润土的吸附作用，去除大部分水体中残存的有机物、浊度和色度物质，同时对水体中少量钙、镁离子进行置换。

上述砂滤系统用于截留复合反应器出水带出的SS和胶体状物质污染。

上述活性炭吸附系统：每个单元分为上、下两部分，实质为在同一罐体中的上、下两个串连的活性炭柱，进水采用上进下出的方式。上部活性炭柱中活性炭的粒径为1mm～2mm，下部活性炭柱中活性炭的粒径为0.6mm～1.2mm。活性炭吸附系统实现对水体中剩余有机物的去除，并可吸附少量的钙、镁、铁、锰、氯等离子。

上述离子交换系统：包括阳离子交换系统和阴离子交换系统。阳离子交换树脂实现对水体中钙、镁离子的有效去除；阴离子交换树脂，去除水体中的阴离子(特别是氯离子)。

上述精密过滤系统⑥用的是5um陶瓷精密过滤器：避免细小的活性炭粉末、树脂颗粒等进入水体。

现结合某印染企业具体数据进行说明。

某印染企业现自来水用量为100m³/h。由于受到给水水源地潮汐的影响，自来水水体中含盐量较高。该水体浊度为15(铂钴度)，氯离子浓度450mg/L，总硬度200mg/L，采用本发明后，出水水质指标见表1：

表1高含氯自来水经净化与软化后水质指标

指标	色度(铂钴度)	Cl^-(mg/L)	总硬度(mg/L)
指标	色度(铂钴度)	Cl^-(mg/L)	总硬度(mg/L)	原水	15	450	220

指标	色度(铂钴度)	Cl^-(mg/L)	总硬度(mg/L)
指标	色度(铂钴度)	Cl^-(mg/L)	总硬度(mg/L)	出水	2	18	15

实施例2

一种印染工艺用水的净化与软化方法，本方法包括复合净水系统①、砂滤系统②、活性炭吸附系统③、阳离子交换树脂④、阴离子交换树脂⑤和精密过滤系统⑥，由①～⑥构成的一套完整的印染工艺用水的净化与软化工艺。给水首先进入复合净水系统①，然后依次流过砂滤系统②、活性炭吸附系统③、阳离子交换树脂④、阴离子交换树脂⑤和精密过滤系统⑥，最后得到印染工艺用水。

上述复合净水系统①(复合反应器)中投加钠基膨润土作为净水剂，通过膨润土的吸附作用，去除大部分水体中残存的有机物、浊度和色度物质，同时对水体中少量钙、镁离子进行置换。

上述精密过滤系统⑥为5um陶瓷精密过滤器：避免细小的活性炭粉末、树脂颗粒等进入水体。

现结合某印染企业具体数据进行说明。

某印染企业现自来水用量为150m³/h，水体中含钙、镁盐离子量较高。采用本发明后，出水水质指标见表2：

表2高硬度自来水经净化与软化后水质指标

指标	色度(铂钴度)	Cl^-(mg/L)	Fe³⁺(mg/L)	Mn²⁺(mg/L)	总硬度(mg/L)
指标	色度(铂钴度)	Cl^-(mg/L)	Fe³⁺(mg/L)	Mn²⁺(mg/L)	总硬度(mg/L)	原水	30	55	0.4	0.3	450
出水	＜5	＜10	＜0.1	＜0.1	＜18	原水	30	55	0.4	0.3	450

Claims

1.一种印染工艺用水的净化与软化方法，其特征在于该方法包括：建立水处理系统和给水处理；建立的水处理系统包括复合净水系统、砂滤系统、活性炭吸附系统、阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和精密过滤器；给水处理工艺流程为：给水首先进入复合净水系统，然后依次流过砂滤系统、活性炭吸附系统、阳离子交换树脂、阴离子交换树脂⑤和精密过滤系统，最后得到印染工艺用水。

所述的复合净水系统包括新型净水剂的投加、斜管沉淀，其中投加的净水剂为对印染工艺友好的净水剂——钠基膨润土，选择膨润土作为净水剂初步实现对水体中钙、镁离子的交换，为后续离子交换树脂系统减轻负担；所述的砂滤系统根据过滤阻力设置自动反冲洗系统；活性炭吸附系统采用不同级配活性炭组合，以增强系统的吸附能力。

2.根据权利要求1所述的印染工艺用水的净化与软化方法，其特征在于钠基膨润土以蒙脱石为主要成分，该蒙脱石晶胞形成的层状结构中存在某些阳离子，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不牢固，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。

3.根据权利要求1所述的印染工艺用水的净化与软化方法，其特征在于活性炭吸附系统的每个单元分为上、下两部分，实质为在同一罐体中的上、下两个串连的活性炭柱，进水采用上进下出的方式，进水首先经过上部分的活性炭柱后，再进入下部分的活性炭柱。上部活性炭柱中活性炭的粒径为1mm～2mm，下部活性炭柱中活性炭的粒径为0.6mm～1.2mm。

4.根据权利要求1所述的印染工艺用水的净化与软化方法，其特征在于阳离子交换系统出水设置跨越管，根据给水水质中氯含量多少，决定出水是否经过阴离子交换树脂，从而延长了阴离子交换树脂的使用寿命。

5.根据权利要求1所述的印染工艺用水的净化与软化方法，其特征在于精密过滤器使用5um的陶瓷过滤器，避免不锈钢过滤器可能会产生少量铁离子进入印染工艺。