CN1021238C

CN1021238C - 苎麻细菌化学联合脱胶综合治废方法及设备

Info

Publication number: CN1021238C
Application number: CN 90105510
Authority: CN
Inventors: 刘正初; 罗才安; 杨瑞林; 孙庆祥; 彭源德
Original assignee: Institute of Bast Fiber Crops of CAAS
Current assignee: Institute of Bast Fiber Crops of CAAS
Priority date: 1990-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1993-06-16
Anticipated expiration: 2005-07-31
Also published as: CN1058624A

Abstract

本发明涉及一种苎麻细菌化学联合脱胶技术及设备，它是“苎麻细菌化学联合脱胶技术”的配套技术，其特征是将苎麻细菌化学联合脱胶中产生的精炼废气、冲洗机废水、渍油废液、烘干机冷凝水、部分精炼废液。发酵废气处理用于浸泡细菌脱胶麻、拷麻、精炼、渍油、过滤锅炉烟尘，处理综合废水；沉淀池为平面矩形斜流式。本发明具有投资省，运行费用低，处理效果好，设备维修工作量小等优点，处理水质符合国家一级标准。

Description

本发明涉及一种苎麻纺织行业的综合治废方法及设备。具体地说是“苎麻细菌化学联合脱胶技术（专利号：85103481）”的配套技术。

脱胶是苎麻纺织行业的一项重要工艺，通过这项工艺处理，除去生苎麻（原麻）中25～28%的非纤维素物质（包括半纤维素、果胶、木质素、脂腊、水溶物等，统称胶质），获得松散、柔软、洁白具有可纺能力的苎麻纤维。苎麻脱胶是苎麻纺织工业的首要环节，在脱胶中所产生的废水、废汽的处理，是苎麻纺织工业发展中必须解决的难题，也是国内外正在研究尚不成熟的问题。目前国内外普遍采用的苎麻脱胶治废方法有：1、厌氧-好氧法处理苎麻脱胶废水;2、生物转盘法处理苎麻煮炼废水;3、活性污泥法处理苎麻煮炼废水;4、化学处理苎麻煮炼废水;5、物理法处理苎麻煮炼废水;6、印染废水处理抛煤机锅炉烟尘;这些方法的基本情况如下：

1、厌氧-好氧法处理苎麻煮炼废水。

厌氧-好氧法处理苎麻煮炼废水工艺包括厌氧部分和好氧部分，厌氧部分是采用上流式厌氧污泥床（UASB）型式的消化器;好氧部分的反应器是一根有机玻璃圆柱体，顶部直通大气，空气从底部进入，由柱上部的气室逸出。

2、生物转盘法处理苎麻煮炼废水。

生物转盘法处理污水已有三十年历史，国内外经验表明，生物转盘法处理污水，BOD去除率高，耐冲击负荷，管理方便，对可生化性能好，且COD浓度不很高的污水有较好的应用价值。但是生物转盘法处理苎麻煮炼炼水，由于转盘上产生的生物膜，其微生物对有机物的分解和机体的新陈代谢是在氧的参与下进行的，当氧气充足时，其结果产生了无机盐和二氧化碳。当生物较厚、煮炼废水中有机物浓度较大时，空气中的氧很快被表面生物膜消耗，里层生物膜因供氧不足而进行厌氧分解，产生氨和硫化氢气体，形成二次空气污染。另外，由于玻璃钢等防料昂贵，处理水量十分有限（一般不大于1000米³日），煮炼废水必须大量稀释后才能进入生物转盘，使投资和吨水处理费用相当高，费用问题又限制了煮炼废水不能再更多倍数地稀释下去，进水CODcr降不下来，进水CODcr就难以达到排放标准。

3、活性污泥法处理苎麻煮炼废水

活性污染法处理苎麻煮炼废水是利用活性污泥，通过煮炼废水→总废水→曝气池→沉淀池 (污泥)/() 消化池的处理过程对苎麻煮炼废水进行处理的一种治废方法，对比生物转盘法处理苎麻煮炼废水的显著特点是不受处理水量的限制，出水水质较好。

4、化学法处理苎麻煮炼废水

在苎麻煮炼废水处理方面，国内采用过或正在试验中的化学法主要有腐殖酸铵法（俗名胡敏酸铵法）和电解法。腐殖酸铵法的工艺流程为：

。腐殖酸铵含氮量10%左右，能刺激作物生长发育，促进固氮菌活化，所以可做农肥。但是，由于要加农民氨水，腐殖酸铵成本增高，还要有足够的废酸来源，这是该法不能推广应用的原因。

电解法在纺织印染废水中的应用已有多年历史，但用于煮炼废水处理尚在试验中，电解法去除CODcr效果较好（60%以上），去色率很高（90%以上）。污泥少，管理方便，不产生二次污染。但是，由于电解法耗电量高（高于50克/吨水）、电耗高（高于0.5度/吨水），污泥含铁量高（高于100克/公斤污泥）。所以应用于苎麻煮炼废水的处理一直没能成功。

5、物理法处理苎麻煮炼废水

有可能用于苎麻煮炼废水处理的物理法主要有渗透膜法和浓缩回收法等，渗透膜法是利用一层膜将废水中的污染物隔离出来的方法，它包括反渗透法和电渗析法等。反渗透法是利用一种反渗透膜，让废水透过，污染物截留，从而达到净化的目的，将反渗透法用于苎麻煮炼废水处理，显著特点是废水不必稀释，出水水质好，一般可以回用，还可回收烧碱。但是，反渗透法的操作压力高达30～50公斤/厘米²，反渗透前还要预处理，所以设备投资和运转费用很高。

电渗析法是在外加直流电场下，列用阻、阳离子交换膜对水中离子的选择透过性，使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去，以达到浓缩、纯化、合成、分离的目的，该法曾用于处理与煮炼废水类似的造纸黑液，具有和反渗透类似的优点，但因耗电量大（高于19度/吨水）。成本高（高于18元/吨水），膜的性能尚不理想，使该法尚不能成功应用于生产。

6、印染废水和抛煤机锅炉烟尘综合治理。印染废水和抛煤机锅炉的烟尘是两大污染源，印染废水中较难处理的一是膜包，二是COD的去除。抛煤机锅炉排放烟尘浓度过高，经各种干式除尘器和多数湿式除尘器净化，仍不能达到国家规定的排放标准，本方法的工艺过程是：来自染整车间的废水（染整过程使用直接、硫化、分散、酸性、阳离子、还原、活性等十几种印染料和多种化学助剂）在配水槽中进行预暴气后，经调节池进入反应沉淀池，投加硫酸铝进行化学凝聚，然后进入双层滤池，通过粉煤灰和普通粗砂滤层过滤，滤后水一部分排入下水，另一部分进入除尘系统贮水池，对抛煤机锅炉烟尘进行湿示除尘后，经过灰水池，通过灰浆泵再打入滤池。在过滤池中，粉煤灰被截留做为染整废水相吸附滤层，而水则经过滤层，再经过砂滤层过滤后，做为洁净水排入下水成循环使用。

以上种种治废方法，都是针对以烧碱煮炼为中心的化学脱胶而设计的，虽各有特色，但都没有从根本上解决问题，苎麻细菌化学脱胶工艺（专利号：85103481）是为改变常规化学脱胶工艺成本高、废水污染严重而作出的发明，采用该工艺后，废水污染程度减轻60%左右，所以上述种种治废方法用于苎麻细菌化学联合脱胶工艺的治废，存在着基建投资大、运转费用高、设备维修工作量大等问题，同时也不利于综合利用。

本发明的目的在于提供一种基建投资省、运行费用低、处理效果好、设备维修工作量小、与“苎麻细菌化学联合脱胶技术”（专利号：85103481）配套的综合治废方法及设备。

“苎麻细菌化学联合脱胶技术”（专利号：85103481）包括脱胶菌种的培养、配液、加菌脱胶以及后处理工艺。对脱胶起主要作用的菌种T66是中国农业科学院麻类研究所用塘泥中分离到一株脱胶能力强的细菌。编号为T28，用这株菌进行硫酸二乙酯化学诱变得到的一个突变株，经鉴定为枯草芽杆菌（BaojlluS，SubtiliS）T66斜面和茄形瓶培养用马铃薯葡萄糖琼脂培养基，温度40～44℃，时间14～16小时，种子罐培养用豆饼无机盐培养基，控制温度40～42℃，风量1∶0.7～1.3，罐压0.3～0.7公斤/厘米²，时间9～12小时，培养后菌体粗壮、密集、无芽。配液：按1∶10浴比加普通自来水于发酵桶内，调温40～44℃，再加0.01～1%的三聚磷酸钠。加菌脱胶：按每1100斤麻加T66菌液10～20斤接种，保温40～42℃，通化净化空气的风量1∶0.45，桶内压力0.5公斤/厘米²，发酵10～14小时。后处理工艺：原麻经细菌发酵后，可任选下述一种工艺进行后处理：第一种工艺：水洗→精炼→拷麻→联合机→脱水→渍油→脱水→烘干;工艺参数：精炼：烧碱5%，三聚磷酸钠0.5～2%，浴比1∶10，蒸汽压力2公斤/厘米²，煮1.5小时;拷麻：适度、漂白浓度1～1.2克/升，过酸浓度1.5～1.8克/升，其余参数同常规化学脱胶。第二种工艺：脱水→装笼→精炼→拷麻→联合机→脱水→渍油→脱水→烘干。工艺参数：精炼：烧碱5%，三聚磷酸钠0.5～2%，浴比1∶12，蒸汽压力2公斤/厘米²，煮2小时，其余参数同常规化学脱胶。为了处理上述工艺中产生的精炼废汽、洗麻废水、渍油废液、烘干机冷凝水和锅炉烟尘，本发明的解决方案是：

A、将精炼废气与冷却水混和，将冷却水加温，用此带碱性的温水用于洗麻工序浸泡细菌脱胶麻。

B、将冲洗机所排废水过滤回收短纤维，再澄清后用于拷麻工序;

C、将渍油废液经过滤后配碱用于精炼工序;

D、将烘干机冷凝水回收配油后用于渍油工序;

E、将部分精炼废液与洗麻废液混合后，用作水膜过滤锅炉烟尘;

F、将发酵废气过滤、中和后与综合废水一起曝气、沉淀处理综合废水。

其沉淀池为矩形斜流式，长宽比1.5～2.0∶1，有效水深3.0～3.5m，进水口距水面2.8～3.2m，阻流板与水平成45°，设置于进水口上沿和出水口下沿连线与长边中心线相交处，阻流板长度为沉淀池宽度减去0.2×2m，板宽0.8～1.0m。

由于采用了上述技术方案，本发明实现了基建投资省、运行费用低、处理效果好、设备维修工作量小的发明目的，对应用“苎麻细菌化学联合脱胶技术”对苎麻脱胶所产生的废水废气及锅炉烟尘进合了综合回收处理应用;具有良好的稳定性，处理水质符合GB8978-88规定的一级标准，即SS＜70，CODcr＜100，BOD_B＜30;经综合利用每吨精干麻可节省水源215m³，标煤34.5kg，烧碱5kg，直接经济效益为100元左右。

附图说明：

附图1是本发明沉淀池结构示意图。

附图2是附图1的Ⅰ-Ⅰ剖视图。

附图3是附图2的A部放大图。

附图4是附图1的Ⅱ-Ⅱ剖视图。

实施例：

本发明包括精炼废汽、冷却水、洗麻水、废油液、冷凝水的回收利用，精炼废液用作水膜过滤烟尘，发酵废气回收用于综合废水曝气处理等技术方案（图1）。

1、精炼废汽和冷却水回收利用，其工艺流程为：

精炼废汽↓

冷却水→泵→热水桶→洗麻锅→污水处理站。

精炼是利用5g/l左右的稀碱液在2kg/cm²条件下对细菌脱胶的半制品进行蒸煮的过程。其容器三分之一以上空间充满碱性饱和蒸汽，直接排放势必污染局部环境，设置一回收管路将其导入空压机及压缩空气冷却水回收容器中，使30℃左右的温水加热至55±2℃，pH8.5±0.3。用这些碱性热水代替沿用60～80℃净热水浸泡细菌脱胶麻，由于改变了脱胶的反应条件，效果更佳，半制品残胶下降1%以上。

2、联合冲洗机洗麻水回收利用，其工艺流程为：冲洗机→格栅→短纤收集机→集水池→泵→拷麻机→污水处理站。

联合冲洗机洗麻是利用水流冲击作用清除粘附在纤维细胞表面的胶杂物的过程。这一过程耗水量相当大，每吨生苎麻达200～300m³之多。这些废水经过滤回收其中的短纤维，再在集水池中澄清1.5～2.5小时，其悬浮含量不大于80mg/l，五日生化耗氧量在16mg/l以下，可用于对水质要求不高且耗水量较大的拷麻工序。

3、渍油废液回收利用，其工艺流程为：给油机→过滤网→废油回收池→泵→废油贮存槽→配碱桶。渍油是给脱过胶的纤维细胞表面被一层油脂膜，使之便于深度加工的工艺过程。渍油液一般以软化水，植物油和肥皂配制而成。渍油废液中残留油脂为5～20mg/l，五日生化耗氧量不超过10mg/l。经过滤，回收并以泵提升到贮存槽以后，用于配碱。渍油废液用于配碱，可增强纤维的表面活性，提高精炼效果。

4、烘干机冷凝水回收利用，其工艺流程为：烘干机→冷凝回收槽→泵→贮存槽→配油箱，烘干是利用蒸汽间接加热的办法除去纤维束缚水分的工艺过程。每吨生苎麻需消耗2吨以上过饱和蒸汽，可回收2吨左右蒸汽冷凝水，将这些冷凝水以泵提升到贮存槽，可用于调制渍油液。

5、部分精炼废液用作水膜处理锅炉烟尘。其工艺流程为：

精炼废液排出精炼锅时温度120℃以上;pH，12·3;SS，532mg/l;CODcr，6268～6426mg/l;BOD_i，2042～2900mg/l。经缓冲并与洗麻废水混和，温度降至常温：pH9～10。SS300～400mg/l，CODcr2000～2450mg/l，本实施例为pH，9.8;SSS，349mg/l;BOD，874mg/l。用废水泵提升至水浴除尘器中，用作水膜过滤锅炉烟尘，可比常规方法更进一步降低排放废气中的CO₂等酸性气体浓度和细微颗粒含量。再经沉淀，去除废水中的颗粒，即可达到允许排放标准。其中水膜除尘器规格及耗水量均按常规湿法除尘参数，沉灰池技术参数为：长宽比，4∶1;平流式;有效深度，0.8～1.2m;平均流速，0.3～0.5mm/S;出口堰负荷，0.2～0.4dm³/m·s。

6、发酵废气过滤、中和后与综合废水一起曝气沉淀处理综合废水。其工艺流程为：

发酵废气来自细菌脱胶工艺过程。细菌脱胶采用压缩空气连续供氧。压缩空气经2m水柱溶解了部分氧，但仍有大量游离氧可利用，同时，发酵废气中还含有发酵过程中产生的CO₂、NH，等气体以及发酵液中带出来的微生物。将发酵废气以回收管路导入予曝池和曝气池对综合废水进行生物氧化处理，效果很好。其技术参数为：①予曝池，曝气时间11～1.4小时;供气量，每立方米污水通入7kg/cm²，压缩空气，（发酵废气，按90%回收率计），1.5～2.5m³;曝气管入口气压，0.5kg/cm²，有效水深，3.0～3.5m。②曝气池，曝气时间，4～5小时;供气量。每立方米污水通过7kg/cm²压缩空气（发酵废气，按90%回收率计）4.5～5.5m³;曝气管入口气压0.5kg/cm²;有效水深3.5～4.0m。

在处理流程中，为减少构筑物投资，设计沉淀地为斜流式（图2）。沉淀池平面为矩形;长宽比为1.5～2.1;有效水深3.0～3.5m;长边一端的池底进水，另一端池面出水;进水口上沿和出水口下沿连线，长边中心线，有效水深中心线相交处设置45°阻流板;阻流边长度为沉淀池宽度减去0.2×2m;阻流板宽度为0.8～1.0m;池底为“V”形污泥斗;进水端坡度为1∶1.5～2.5;出口端坡度为1∶1;两坡交叉处设置一开口向下的吸泥管，吸泥管两端封口，中部焊接抽泥管以排除泥斗污泥。

本实施例具体工艺流程图如下：

本发明实施例现场为年产800～1500精干麻的脱胶厂。按上述流程及其指标设计。实践证明，本发明具基建投资省（20～40万元），运行费用低（吨精干麻综合治废费用25～35元，包括折旧费），处理效果好，设备维修工作量小并适用于苎麻细菌化学联合脱胶工艺等特点。

Claims

1、一种苎麻生物脱胶综合治废方法，是“苎麻细菌化学联合脱胶技术”(专利号：85103481)的配套技术，利用枯草杆菌突变株I66及其发废气，并采用沉清、过滤、纤维收集、中和、暴气氧化等一些废水处理方法，对应用“苎麻细菌化学联合脱胶技术”进行苎麻加菌脱胶及后处理工艺中的精炼废液和废汽、洗麻废水、渍油废液、烘干机冷凝水以及锅炉烟尘进行综合处理，本发明的特征是：

A、将精炼废汽与冷却水混合使冷却水加温，用此带碱性的温水浸泡细菌脱胶麻；

B、将发酵废液气通入综合废水进行曝气、氧化处理；

C、将部分精炼废液与洗麻废液混合后，用作水膜过滤锅炉烟尘；

D、将冲洗机所排废水过滤回收短纤维，再澄清后用于拷麻工序；

E、将渍油废液过滤后配碱用于配制精炼液序；

F、将烘干机冷凝水回收配油后用于渍油工序。

2、根据权利要求1所述的苎麻生物脱胶综合治废方法，其特征是发酵废液、气与综合废水一起进行曝气氧化沉淀处理的曝气时间4～5小时，发酵废气供应量4.5～5.5m³/m³，曝气池有效水深3.5～4.0m，曝气管入口压力0.5kg/cm²;予曝时间1.0～1.4小时，发酵废气供应量1.5～2.5m³/m³。

3、根据权利要求1所述的苎麻生物联合脱胶综合治废方法，其特征是部分精炼废液用作水膜过滤烟尘的水质为pH9～10，SS300～400mg/l，CODcr2000～2450mg/l，BOD5700～950mg/l。

4、根据权利要求1所述的苎麻生物脱胶综合治废方法其特征是：在精炼锅上设一回收管路将精炼废气（碱性饱和蒸汽）导入空压机及压缩空气冷却水回收容器中，使30℃左右的温水加热至55+-2℃pH8.5+-0.3，用这些碱性热水导入洗麻锅浸泡细菌脱胶麻;

将冲洗机废水经过滤回收其中的短纤维，再在集水池中澄清1.5～2.5小时（其SS不大于80mg/l，BOD5在16mg/l以下），通入拷麻机，用于对水质要求不高且耗水量较大的拷麻工序;

渍油废液过滤后配碱用于配制精炼液，其残留油脂为5～20mg/lBOD5低于10mg/l;

5、一种苎麻生物脱胶综合治废设备，包括热水桶、废油贮存槽，缓冲池中和调节池、集水池、曝气池、沉淀池、沉灰池、水膜除尘器等，其特征是：沉淀池平面为形斜流式，长宽比1.5～2.0∶1，有效水深3.0～3.5m，进水口距水面2.8～3.2m，阻流板与水平面成45°，设置于进水口上沿和出水口下沿连线与长边中心线相交处，阻流板长度为沉淀池宽度减去0.2×2m，板宽0.8～1.0m。

6、按权利要求5所述的苎麻生物脱胶综合治废设备。其特征是部分精炼废液用作水膜处理锅炉烟尘的沉灰池长宽比为4∶1，平均流速0.3～0.5mm/S，出口堰负荷0.2～0.4dm³/m·S。