CN102241894B

CN102241894B - 一种从分散型染料生产废水中回收染料及分散剂的方法

Info

Publication number: CN102241894B
Application number: CN 201010603046
Authority: CN
Inventors: 林丽华; 何阿云; 方富林; 林雄水; 蓝伟光
Original assignee: Suntar Membrane Technology Xiamen Co Ltd
Current assignee: Suntar Membrane Technology Xiamen Co Ltd
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2030-12-23
Also published as: CN102241894A

Abstract

本发明涉及一种从分散型染料生产废水中回收染料及分散剂的方法，其包括如下的步骤：1)分散型染料生产中得到的染料浆液经过板框压滤后，板框滤液形成生产废水进入陶瓷膜过滤浓缩之后，带有小颗粒固体颜料的浓缩液回到板框压滤，与染料浆液一起过滤，并将染料浆液中的染料颗粒和陶瓷膜浓缩液中的小颗粒固体染料截留，形成滤饼，回收染料，陶瓷膜滤液则进入纳滤系统；2)陶瓷膜滤液进入纳滤系统之后，料液中的分散剂被截留在纳滤浓缩液侧，得到浓缩，小分子水和无机盐透过膜芯，进入滤液。该方法可分别回收分散型染料生产废水中的染料及分散剂，既降低废水处理难度，又节省了废水处理成本，一举数得。

Description

一种从分散型染料生产废水中回收染料及分散剂的方法

技术领域

本发明涉及一种分散型染料生产废水的处理方法，具体地涉及一种从分散型染料生产废水中回收染料及分散剂的方法。

背景技术

染料生产行业的生产废水已成为水体的主要污染源之一，且由于多数染料为有毒难降解有机物，其化学稳定性强，具有致癌、致畸、致突变的“三致作用”，因此，废水中残存的有机物即使浓度很低，也会对水体生态环境造成不可逆的破坏。另一方面，为了便于给整列度高、纤维空隙少、疏水性强的锦纶和涤纶上色，具有更好疏水性能的分散染料在现代工业中被广泛运用，分散染料的分子中含有极性基团(如羟基、氨基、羟烷氨基、氰烷氨基等)，属非离子型染料，这类染料通常需要在分散剂存在下经研磨机研磨，成为高度分散、均匀稳定的悬浮液才能使用。目前，染料生产行业的生产废水处理着重于降低废水排放，如CN101412571A中公开了一种偶氮染料生产中废水的回收利用工艺，其包括如下的步骤：1)将废水收集后根据水质排入相应污水调节池，染料生产中的母液水和pH小于4的洗涤水排入母液调节池，其余进入洗涤水调节池；2)母液水调节池出水经石灰预中和至pH＝6.5～9.0，压滤后进入铁碳塔，铁碳塔出水进入内置0.1％聚丙烯酰胺溶液的水解池，控制出水pH＝6～8，经沉淀分离的上清液进入生化处理工序；3)经生化处理后的出水进入氧化处理工序，用双氧水和硫酸亚铁在酸性条件下氧化，经氧化后，静置取上清液，收集后回用于染料生产中的滤饼洗涤过程。该工艺将染料生产过程中产生的大量母液废水和洗涤废水经处理后回用于滤饼的洗涤，降低废水排放。但是，上述的处理方法没有对生产废水中的染料、分散剂加以回收，造成了极大的资源浪费，且经济效益不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种从分散型染料生产废水中回收染料及分散剂的方法，以解决现有技术中存在的上述问题。该方法可分别回收分散型染料生产废水中的染料及分散剂，既降低废水处理难度，又节省了废水处理成本，一举数得。

本发明提供的技术方案如下：

一种从分散型染料生产废水中回收染料及分散剂的方法，其特征在于，包括如下的步骤：

1)分散型染料生产中得到的染料浆液经过板框压滤后，板框滤液形成生产废水进入陶瓷膜过滤浓缩之后，带有小颗粒固体颜料的浓缩液回到板框压滤，与染料浆液一起过滤，并将染料浆液中的染料颗粒和陶瓷膜浓缩液中的小颗粒固体染料截留，形成滤饼，回收染料，达到回收染料的目的，陶瓷膜滤液则进入纳滤系统；

2)陶瓷膜滤液进入纳滤系统之后，料液中的分散剂被截留在纳滤浓缩液侧，得到浓缩，小分子水和无机盐透过膜芯，进入滤液。

分散型染料浆液在经过板框压滤后，由于板框压滤过滤精度有限，部分小颗粒染料会跟随滤液透过滤布，进入陶瓷膜系统；而由于陶瓷膜截留孔径小于料液中悬浮的染料颗粒，因此，染料颗粒被陶瓷膜完全截留浓缩，并回到板框压滤单元压滤，与染料浆液一起过滤，在过滤过程中，形成滤饼，将陶瓷膜浓缩液中的小颗粒染料截留，达到回收染料的目的，溶解在废水中的很少一部分染料，小分子水，无机盐，分散剂等则透过陶瓷膜，进入纳滤系统，上述步骤可提高染料的收率，减轻后续废水处理的压力，保证后续纳滤膜运行的安全和稳定；进入纳滤系统的陶瓷膜滤液以分散剂和一价无机盐为主，这其中，分散剂的分子量在1000以上，纳滤膜的主要目的是将分散剂截留，回收废水中的分散剂，但大部分一价盐会透过膜，进入滤液，虽然纳滤不能完全处理废水，但回收其中的分散剂有一定的经济效益，同时也进一步减轻了废水处理压力。

另外，本发明中获得的纳滤浓缩液中虽然含有无机盐，但经实验证明，无机盐对分散染料的生产几乎不造成任何影响，因此，纳滤浓缩液可直接送回前期染料生产过程回用，节省分散剂用量。

在推荐的实施例中，陶瓷膜截留孔径在0.05μm～0.4μm，纳滤膜选择截留分子量在200～500的膜芯。

在推荐的实施例中，陶瓷膜滤液加碱性调节剂调节pH至5以上后再进入纳滤系统。不同分散型染料pH不同，但一般呈酸性，酸性过强，长时间运行会影响到纳滤膜芯的使用寿命，根据实际情况，可加入碱性试剂调节，而后再进入纳滤系统回收其中的分散剂。所述的碱性调节剂可以是氢氧化钠、氢氧化钾等。

在推荐的实施例中，陶瓷膜的进压压力为3.0～5.0bar，其出压压力为1.5～3.0bar，操作温度为31～46℃。

在推荐的实施例中，纳滤膜的操作压力为15～30bar，运行温度为25～46℃。

在推荐的实施例中，所述的分散型染料为粒径在0.5μm以上的分散染料黄、分散染料红、分散染料橙、分散染料蓝或分散染料紫中的一种。

在推荐的实施例中，所述分散剂的分子量在500以上。

本发明中，陶瓷膜和纳滤膜在运行过程中的污染均较轻，可通过清洗有效地去除膜污染，具体步骤如下：

在陶瓷膜的清洗过程中，加少量Suntar-90#清洗剂(也可以用0.5％的氢氧化钠加200ppm次氯酸钠)调节pH至10左右，循环清洗40min，清洗温度控制在70℃以下，通过清洗，陶瓷膜通量完全可以恢复，清洗方法有效可行。

在纳滤膜的清洗过程中，选用Suntar-90号专用清洗剂清洗，加清洗剂调节pH至9.5左右，循环清洗40min，清洗温度控制在40℃以下，膜通量可以很好的恢复，清洗方法有效可行。

与现有技术相比，本发明提供的制备方法具有如下的特点：

1、该方法可分别回收分散型染料生产废水中的染料及分散剂，既降低废水处理难度，又节省了废水处理成本，一举数得；

2、陶瓷膜和纳滤膜在运行过程中的污染均较轻，通过清洗，可以有效地去除膜污染，膜通量恢复较好。

附图说明

图1为本发明实施例1、实施例2的工艺流程图；

图2为实施例1中陶瓷膜进料液的色谱图；

图3为实施例1中陶瓷膜浓缩液的色谱图；

图4为实施例1中陶瓷膜滤液的色谱图；

图5为实施例1中纳滤滤液的色谱图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1

如图1中所示，将固含量为20％左右的待处理染料分散黄浆料经过板框压滤后，滤液进入陶瓷膜设备，启动设备，以泵为驱动，使滤液进入截留孔径在0.05μm～0.4μm的陶瓷膜进行过滤浓缩，分散黄染料废水中，染料颗粒粒径在2μm左右，利用膜对不同物质截留率的不同，使固体颗粒完全被截留在浓缩液内，而小分子物质透过膜得以分离，而后，带有颜料颗粒的浓缩液则回到板框压滤，回收染料。

陶瓷膜滤液加碱性调节剂调节pH至6后再进入纳滤系统(选择截留分子量在200～500的膜芯)，启动设备，以泵为驱动，浓缩脱盐，料液中的分散剂分子量在1000～2000之间，可以被截留在纳滤浓缩液侧，得到浓缩，小分子水和无机盐透过膜芯，进入滤液。陶瓷膜、纳滤膜的实验数据如表一中所示：

表一分散染料黄陶瓷膜、纳滤膜实验数据

图2、图3、图4和图5分别为陶瓷膜进料液、陶瓷膜浓缩液、陶瓷膜滤液和纳滤滤液的色谱图，在上面4个图中，第1～2min之间的第一个峰为分散剂的峰，第8min略靠后的那个峰为颜料峰，比较图2和图4(即陶瓷膜进料和陶瓷膜滤液)发现，陶瓷膜滤液中，第8min的染料峰几乎看没有，这说明陶瓷膜对染料截留较好，大部分染料被回收。比较图4和图5(即纳滤进料和纳滤滤液)中第1～2min的分散剂峰，可以看出，分散剂峰明显变小，说明分散剂大部分倍纳滤膜截留，得到回收。

实施例2

如图1中所示，将固含量为10％左右的待处理染料分散红浆料经过板框压滤后，滤液进入陶瓷膜设备，启动设备，以泵为驱动，使滤液进入截留孔径在0.05μm～0.4μm的陶瓷膜进行过滤浓缩，利用膜对不同物质截留率的不同，使固体颗粒完全被截留在浓缩液内，而小分子物质透过膜得以分离，而后，带有颜料颗粒的浓缩液则回到板框压滤，回收染料。

陶瓷膜滤液加碱性调节剂调节pH至7后再进入纳滤系统(选择截留分子量在200～500的膜芯)，启动设备，以泵为驱动，浓缩脱盐，料液中的分散剂(分子量在1000～2000之间)被截留在纳滤浓缩液侧，得到浓缩，小分子水和无机盐透过膜芯，进入滤液。陶瓷膜、纳滤膜的实验数据如表二中所示：

表二分散染料红陶瓷膜、纳滤膜实验数据

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种从分散型染料生产废水中回收染料及分散剂的方法，其特征在于，包括如下的步骤：

1）分散型染料生产中得到的染料浆液经过板框压滤后，板框滤液形成生产废水进入陶瓷膜过滤浓缩之后，带有小颗粒固体颜料的浓缩液回到板框压滤，与染料浆液一起过滤，并将染料浆液中的染料颗粒和陶瓷膜浓缩液中的小颗粒固体染料截留，形成滤饼，回收染料，陶瓷膜滤液则进入纳滤系统；

2）陶瓷膜滤液进入纳滤系统之后，料液中的分散剂被截留在纳滤浓缩液侧，得到浓缩，小分子水和无机盐透过膜芯，进入滤液，

其中，所述陶瓷膜截留孔径在0.05μm～0.4μm，纳滤膜选择截留分子量在200～500的膜芯。

2.根据权利要求1中所述的一种从分散型染料生产废水中回收染料及分散剂的方法，其特征在于：陶瓷膜滤液加碱性调节剂调节pH至5以上后再进入纳滤系统，所述的碱性调节剂是氢氧化钠或氢氧化钾。

3.根据权利要求1或2中所述的一种从分散型染料生产废水中回收染料及分散剂的方法，其特征在于：陶瓷膜的进压压力为3.0～5.0bar，其出压压力为1.5～3.0bar，操作温度为31～46℃。

4.根据权利要求3中所述的一种从分散型染料生产废水中回收染料及分散剂的方法，其特征在于：纳滤膜的操作压力为15～30bar，运行温度为25～46℃。

5.根据权利要求1或2中所述的一种从分散型染料生产废水中回收染料及分散剂的方法，其特征在于：所述的分散型染料为粒径在0.5μm以上的分散染料黄、分散染料红、分散染料橙、分散染料蓝或分散染料紫中的一种。

6.根据权利要求5中所述的一种从分散型染料生产废水中回收染料及分散剂的方法，其特征在于：所述分散剂的分子量在500以上。