CN102491467A - 旋转式染料废水脱色装置及吸附板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转式染料废水脱色装置，包括进水装置、吸附板反应装置、转动装置、沉淀收集装置、冲洗装置。所述的吸附板反应装置的主体是上部开口的圆筒式反应器，反应器内有4～8个固定于转动轴卡槽上的吸附板，转动装置主要是由转动轴与驱动轴承构成；在驱动力的作用下，转动轴在反应器内转动，使得吸附板与染料废水充分接触。在转动吸附的过程中，吸附板表层脱落的赤泥、污泥吸附剂在沉淀收集装置中富集并统一处理。本发明操作方便、占用空间小，处理过程简捷，解决了染料废水难处理的问题。

Description

旋转式染料废水脱色装置及吸附板的制作方法

技术领域

本发明涉及一种旋转式染料废水脱色装置，属于污水处理领域。

背景技术

染料废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。染料废水水量较大，每印染加工1吨纺织品耗水100～200吨，其中80～90％成为废水。由于有机物含量高、色度深、水质复杂且成分波动大，染料废水成为了难处理的工业废水之一。染料废水中含有大量的有机污染物，排入水体将消耗水中的溶解氧，破坏水生态平衡，危及鱼类和其它水生生物的生存。沉于水底的有机物，会因厌氧分解而产生硫化氢等有害气体，破坏大气环境。因此，如何有效的处理染料废水迫在眉睫的。赤泥是氧化铝生产过程中铝土矿经强碱浸出时形成的不溶性残渣，其化学成分稳定、粒度较小，比表面积大，并具有胶结的孔架状结构，在水中的分散稳定。作为一种固体废物，如何合理而经济有效地将赤泥资源化，已成为环保者关注的焦点。

目前国内外处理染料废水大多以生物法辅以物化法处理为主，但脱色效果较差，废水处理后难以稳定达到国家排放标准。而吸附法作为深度处理染料废水行之有效的方法之一，已被广泛的应用。

发明内容

针对纺织物染色生产中染料废水处理所存在的问题，本发明提供了一种旋转式染料废水脱色装置。

本发明技术方案如下：

一种旋转式染料废水脱色装置，包括进水装置、吸附板反应装置、转动装置、沉淀收集装置、冲洗装置；所述的吸附板反应装置的主体是上部开口的圆筒式反应器，反应器内有4～8个吸附板固定于转动轴上的卡槽内，相邻两个吸附板之间夹角为45°～90°；圆筒式反应器的底部是倒锥形沉淀收集池。所述的圆筒式反应器上部有溢流堰，在溢流堰的器壁上设有出水口。

根据本发明，优选的：

所述的进水装置由集水池、进水管、蠕动泵组成，进水管一端位于集水池内，通过蠕动泵再与反应器的进水口相连。在蠕动泵的作用下，使得集水池内的染料废水进入反应器并由下往上流动。

所述的吸附板反应装置中的吸附板是由不锈钢丝条编制的网状挂泥器作为骨架并烧结附着有赤泥、污泥混合吸附剂。且可以随需要更换。进一步优选的，赤泥、污泥混合吸附剂中赤泥∶污泥质量比＝70～80∶5～20。

所述的网状挂泥器尺寸为(5～7)cm×(12～15)cm，优选的网状挂泥器尺寸为7cm×15cm。进一步优选的网状挂泥器为10目网。

所述的溢流堰8的外壁是圆形挡板，挡板顶部高出反应器顶端2～3cm。溢流堰堰底呈圆环状，内、外环边分别连接反应器壁与溢流堰的外壁。

所述的转动装置主要由转动轴与驱动轴承构成；所述转动轴位于反应器的中心，转动轴的上端与驱动轴承相连，在转动轴下部表面上设有4～8个均匀分布的竖直卡槽，用以固定吸附板。两相邻的卡槽之间夹角为45°～90°。驱动轴承在外界驱动力的作用下带动转动轴旋转，转动轴在反应器内部转动，使得固定在其上的吸附板与染料废水充分接触，提高染料的脱色效率。在旋转的过程中，吸附板表面与染料废水充分接触的赤泥缓慢脱落，以实现吸附板表面有效成分的不断更新。

进一步优选的，所述转动轴分上下两部分，转动轴下部分的半径比上部分半径大1.2～1.4cm。所述的转动轴上部分顶端与驱动轴承通过螺纹相连。所述的驱动轴承与变频调速电机相连，变频调速电机可以通过控制驱动轴承调节吸附板在反应器内的转动速度。

所述的冲洗装置是可旋转的射流管，固定在倒锥形沉淀收集池的倾斜壁上，且与沉淀收集池的倾斜壁垂直。进一步优选的，射流管固定在距离倒锥形沉淀收集池上边缘的竖直下方5cm处。射流管管口朝向吸附板。在整个装置停止工作时，射流管11可对吸附板4进行全面冲洗，保证反应的高效率进行，防止反应器钝化。

所述集水池与进水口之间的进水管路上的蠕动泵带有流量计。

根据本发明所述的旋转式染料废水去除装置，其中，所述的吸附板的制作方法如下：

(1)将赤泥与污泥分别破碎，过100目筛。按重量份，称取70～80份赤泥，5～20份污泥与1～5份羟甲基纤维素钠和5～10份水均匀混合，调成浆状；

(2)取步骤(1)制得的浆状物用刷子均匀地涂抹于不锈钢丝编制的网状挂泥器上，烘干，制得生泥吸附板；

(3)将生泥吸附板置于马弗炉中烧制；烧制温度为550～650℃，烧制时间为60～120min。

当所述网状挂泥器尺寸为(5～7)cm×(12～15)cm的10目网时，上述步骤(2)中涂抹用浆状物为5～10g。

上述赤泥为氧化铝工业拜耳法工艺产生的工业废渣，含水率≤5wt％；上述污泥为脱水干化处理的城市污泥，含水率≤5wt％。

本发明使用时，集水池中的染料废水在蠕动泵的作用下，经进水口进入旋转反应装置内。吸附板完全浸泡在染料废水中。吸附板在转动轴的带动下在反应器中转动，使得吸附板上的赤泥吸附剂与染料废水充分接触并发生吸附反应。经处理的废水通过上部的溢流槽经出水口排出。在转动的过程中，吸附板表层脱落的赤泥、污泥在反应器底部的沉淀收集池中富集并统一排出。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明染料废水脱色装置是旋转吸附沉淀式，其中的吸附板上的吸附剂原料主要为赤泥与污泥两种固体废物，无需添加特殊材料；具有制作成本低，制作方法简单的优点，在污水处理过程中真正实现了低成本、低能耗。

2、本发明设有可用于冲洗的旋转式射流管，可在装置未工作时对吸附板进行冲洗，使其表面吸附饱和后的吸附剂掉落，形成新的表面。此外，吸附板也可方便地进行更换，不仅延长了此装置的使用寿命，而且提高了染料废水的脱色处理效果。

本发明的旋转式染料脱色装置为染料废水的处理提供了一种有效、环保的装置，不仅采用工业副产物赤泥、污泥作为原料，解决了赤泥的出路问题，而且具有负荷率较低，处理效果更加彻底，制作成本远远低于其他污水处理设备，资源利用率高的优点。适于工业化的生产。

附图说明

图1是本发明旋转式染料废水脱色装置示意图；图2是图1的正视图；图3是反应板结构示意图。其中，1.集水池，2.蠕动泵，3.进水口，4.吸附板，5.驱动轴承，6.转动轴，7.卡槽，8.溢流堰，9.出水口，10.沉淀池，11.射流管，12.变频调速电机，13.进水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述，但本发明的保护范围不限于此。实施例中吸附板制备的原料：赤泥取自山东铝业集团山东分公司，含水率约2.5％；污泥为脱水干化处理的城市污泥，含水率约4wt％，济南城市污水处理厂。

实施例1：一种旋转式染料废水脱色装置，包括进水装置、吸附板反应装置、转动装置、沉淀收集装置、冲洗装置；其中，所述的进水装置主要由集水池1通过蠕动泵2与进水口3相连。所述的吸附板反应装置的主体是上部开口的圆筒式反应器，反应器内有8个吸附板4固定于转动轴上的卡槽7内，相邻两组吸附板4之间夹角为45°；圆筒式反应器的底部是倒锥形沉淀收集池10。所述的反应器上部有溢流堰8，在溢流堰8的器壁上设有出水口9，以连接出水收集装置。

所述的转动装置主要由驱动轴承5与转动轴6构成；所述转动轴6位于反应器的中心，分上下两部分，且转动轴下半部分的半径大于上部分半径1.2cm。位于下部分的转动轴中部设有8个均匀分布的竖直卡槽，用以固定吸附板。两相邻的卡槽之间夹角为45°。而转动轴的上半部分则与驱动轴承5相连。所述的驱动轴承5的内壁上有螺纹，可与转动轴6上半部分顶部的外螺纹相连。所述的驱动轴承5与变频调速电机12相连。在运行过程中，变频调速电机可以通过控制驱动该设备调节吸附板在反应器内的转速。

所述的冲洗装置是可旋转的射流管11，其固定在距离倒锥形沉淀收集池上边的的竖直下方5cm处，与沉淀收集池斜壁垂直；在装置停止工作时，射流管11可对吸附板4进行全面冲洗，保证反应的高效率进行，防止反应器钝化。

所述集水池1与进水口3之间的进水管13路上设有带流量计的蠕动泵2。通过蠕动泵2使染料废水由下往上流动。所述的溢流堰8的外壁是圆形挡板，挡板顶部高出反应器顶端2cm。溢流堰堰底呈圆环状，内、外环边分别连接反应器与溢流堰的外壁。

所述沉淀收集装置10底部设有脱落赤泥排出口。

所述的吸附板是由不锈钢丝编制的10目网状挂泥器作为骨架，尺寸为7cm×15cm，其上通过烧结方式附着有70∶20重量比的赤泥和污泥混合物作为吸附剂，可以更换。

按重量份，称取70份赤泥，20份污泥与2份羟甲基纤维素钠和8份水均匀混合，调成浆状；取浆状物5g用刷子均匀地涂抹于不锈钢丝编制的网状挂泥器上，烘干，制得生泥吸附板；将生泥吸附板置于马弗炉中于600℃烧制60min即得。

使用时，集水池1中的染料废水在蠕动泵2的作用下经进水孔3进入旋转反应装置。吸附板4在转动轴6的带动下在反应器中转动，使得吸附板4上赤泥吸附剂与染料废水充分接触并发生吸附反应。经处理的废水通过上部的溢流堰8经出水口9连接到出水收集装置。在转动的过程中，吸附板表层脱落的赤泥、污泥在反应器底部的沉淀收集池10中富集并统一去除。该装置对结晶紫的染料废水的脱色率达到96％以上。

实施例2：旋转式染料废水脱色装置，如实施例1所述，所不同的是吸附板上的赤泥污泥重量比为78∶12。该吸附板对含酸性大红的染料废水的脱色率达到95％以上。

实施例3：旋转式染料废水脱色装置，如实施例1所述，所不同的是吸附板上的赤泥80份、污泥8份、羟甲基纤维素钠2份、水10份。该吸附板对含分散艳蓝的染料废水的脱色率达到99％以上。

Claims (10)

1.一种旋转式染料废水脱色装置，包括进水装置、吸附板反应装置、转动装置、沉淀收集装置、冲洗装置；所述的吸附板反应装置的主体是上部开口的圆筒式反应器，反应器内有4～8个吸附板固定于转动轴上的卡槽内，相邻两组吸附板之间夹角为45°～90°；圆筒式反应器的底部是倒锥形沉淀收集池；所述的圆筒式反应器上部有溢流堰，在溢流堰的器壁上设有出水口。

2.如权利要求1旋转式染料废水脱色装置，其特征在于，进水装置由集水池、进水管、蠕动泵组成，进水管一端位于集水池内，通过蠕动泵再与反应器的进水口相连。

3.如权利要求1旋转式染料废水脱色装置，其特征在于，所述的吸附板反应装置中的吸附板是由不锈钢丝条编制的网状挂泥器作为骨架，网状挂泥器上附着有赤泥、污泥吸附剂。

4.如权利要求3旋转式染料废水脱色装置，其特征在于，所述的网状挂泥器尺寸为(5～7)cm×(12～15)cm。

5.如权利要求1旋转式染料废水脱色装置，其特征在于，所述的溢流堰的外壁是圆形挡板，挡板顶部高出反应器顶端2～3cm；溢流堰堰底呈圆环状，内、外环边分别连接反应器壁与溢流堰的外壁。

6.如权利要求1旋转式染料废水脱色装置，其特征在于，所述的转动装置主要由转动轴与驱动轴承构成；所述转动轴位于反应器的中心，转动轴的上端与驱动轴承相连，在转动轴下部表面上设有4～8个均匀分布的竖直卡槽，用以固定吸附板；两相邻的卡槽之间夹角为45°～90°。

7.如权利要求6旋转式染料废水脱色装置，其特征在于，所述转动轴分上下两部分，转动轴下部分的半径比上部分半径大1.2～1.4cm；所述的转动轴上部分顶端与驱动轴承通过螺纹相连；所述的驱动轴承与变频调速电机相连。

8.如权利要求1旋转式染料废水脱色装置，其特征在于，所述的冲洗装置是可旋转的射流管，射流管固定在倒锥形沉淀收集池的倾斜壁上，且与沉淀收集池的倾斜壁垂直。

9.如权利要求1旋转式染料废水脱色装置，其特征在于，所述沉淀收集装置底部设有脱落赤泥排出口。

10.如权利要求1旋转式染料废水脱色装置，其特征在于，所述的吸附板的制作方法如下：

(1)将赤泥与污泥分别破碎，过100目筛；按重量份，将70～80份赤泥、5～15份污泥与1～5份羟甲基纤维素钠和5～10份水均匀混合，调成浆状；

(2)取步骤(1)制得的浆状物用刷子均匀地涂抹于不锈钢丝编制的网状挂泥器上，烘干，制得生泥吸附板；

(3)将生泥吸附板置于马弗炉中烧制；烧制温度为550～650℃，烧制时间为60～120min。

Images