CN104058539B

CN104058539B - 一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺

Info

Publication number: CN104058539B
Application number: CN201410318901.5A
Authority: CN
Inventors: 殷宗正; 朱本洪
Original assignee: Yibin Grace Group Co Ltd; Chengdu Grace Fiber Co Ltd
Current assignee: Yibin Grace Group Co Ltd; Chengdu Grace Fiber Co Ltd
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2034-07-07
Also published as: CN104058539A

Abstract

本发明公开了一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，该处理工艺是对粘胶纤维生产废水中塑化水进行的处理，所述的塑化水由粘胶纤维塑化浴工段蒸煮后的废气经凝塔回收二硫化碳后而得到，该塑化水的处理工艺依次包括有预处理、塑化浴处理以及半纤处理三个步骤，能有效的完成塑化水中半纤的处理工艺，在实际操作过程中，本发明较现有技术中，将塑化水直接送入污水处理站进行处理的操作步骤而言，能更有效的降低混合废水中的半纤含量，实际使用效果良好，且适宜广泛推广使用。

Description

一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺

技术领域

本发明是一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，具体涉及对粘胶纤维成型工段中塑化车间产生的废水进行的半纤处理技术，属于粘胶短纤维技术领域。

背景技术

粘胶成形是粘胶纤维生产过程中的一项重要工序，其过程为：酸站将符合工艺要求的酸浴送到纺丝机浴槽内，粘胶则经原液车间熟成后，在纺丝车间内通过喷丝头孔道进入纺丝机浴槽内并凝固形成丝束，然后再经三级牵伸进入塑化工段（塑化浴），塑化浴的原理是利用蒸汽对丝束进行蒸煮，去除丝束内含有的二硫化碳、硫酸、硫酸锌、半纤维素（即半纤，它是由粘胶带入的不溶性杂质，因此，是表示水中还原性物质多少的一个指标）。蒸煮后的废气经凝塔回收二硫化碳，塑化浴溢流水（即:塑化水）带走了丝束中的硫酸、半纤、硫酸锌，且温度约95℃，塑化水酸度达到了13g/l左右溢流排放。

在粘胶纤维的工业生产过程中，除塑化水外还会产生大量的酸、碱混合废水，若直接排放不仅会造成严重的水污染，更会形成大量纤维资源的流失浪费，传统的处理方法是将粘胶纤维生产过程中的混合废水进行三级处理，用于除去该混合废水中的硫化物、锌盐和半纤（1克半纤转化为COD约1克，可生化降解性差、理化和生化效果均不理想），从而达到提高出水水质，防止COD（化学需氧量，是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，往往还会造成所消耗的氧化剂量的超标和资源的流失浪费。

随着粘胶纤维的工业化发展，人们已经意识到了混合废水中产生的胶质硫、硫化物以及粘胶带入的半纤和灰分、粘胶成形过程中产生的胶块等杂质对环境的影响，现有已披露的处理粘胶纤维废水的专利文献有：CN102941017A、CN102963994A、CN100494087C等，其中，CN102941017A、CN102963994A是对粘胶纤维生产过程中废弃碱液的处理方法，公开了去除压榨碱液中高含量半纤的工艺方法；CN100494087C是对酸性废水的处理方法，公开了去除废水中的胶质硫、硫化物、金属离子的工艺方法，但现有情况是，混合废水中汇同有约2000方/天的塑化水，同时进入一级污水处理站进行处理，由于塑化水内含有高浓度的半纤，若直接进入污水处理厂，则会导致进口COD浓度的偏高，同时，由于水量较大处理难度较大的因素，采用投入大量的水处理药剂进行处理，其效果也欠佳，往往会造成污水温度较高，影响生化细菌的生长和处理能力等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，包括在塑化浴前端加入碱液进行预处理、收集塑化溢流水和对该塑化溢流水的半纤处理等步骤，能有效的在将废液送入污水处理站之前出去其中的半纤含量，实际使用效果良好，经实践证明，塑化溢流水获得的废液中，半纤的去除率到达85%，较现有技术中，将塑化水直接送入污水处理站进行处理的操作步骤而言，本处理工艺更具实用性，适宜广泛推广使用。

本发明通过下述技术方案实现：一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，该处理工艺是对粘胶纤维生产废水中塑化水进行的处理，所述的塑化水由粘胶纤维塑化浴工段蒸煮后的废气经凝塔回收二硫化碳后而得到，该塑化水的处理工艺包括：

（1）预处理：设置塑化水补充罐，使用碱液将所述塑化水补充罐内冷水的PH值调节至12～14后，作为塑化水补充水，待用；

（2）塑化浴处理：设置塑化水回收罐，使用步骤（1）获得的塑化水补充水和冷却水作为溶剂送入塑化槽，并经蒸煮回收二硫化碳后得到温度为95～98℃的塑化溢流水，再将该塑化溢流水送入塑化水回收罐中；

（3）半纤处理：将塑化水回收罐中的塑化溢流水依次经降温、气浮处理后，再将得到的废液送入粘胶纤维生产的污水处理站，完成塑化水中半纤的处理工艺。

在上述步骤（1）中，加入碱液的目的主要在于调节塑化水补充水呈碱性，提高塑化溢流水中半纤浓度，从而减少后续步骤处理过程中的用水量，实际使用效果良好，在本发明中，所述的碱液包括浓度为12～17g/L、PH值为12～14的氢氧化钠水溶液，优化的，采用浓度15g/L、PH值为14氢氧化钠水溶液。

为更好的实现上述操作，在所述的塑化水补充罐上设有供碱液添加的计量泵和控制阀，所述碱液的添加量控制在0.25～0.3L/min。

所述的塑化水回收罐采用玻璃钢材质制作而成，其容积为18～22m³，优选20m³。

在实际操作过程中，由于塑化溢流水中含有少量的二硫化碳和硫化氢，因此，本发明在所述的塑化水回收罐上还设有与系统冷凝器相连通的抽风管，利用系统冷凝器尾冷负压将塑化溢流水中残余的二硫化碳和硫化氢抽走，并送至废气处理设施，降低后端处理的塑化溢流水中有毒气体浓度。

在本发明中，所述的半纤处理步骤包括：

（3.1）降温处理：采用高温泵以100～140m³/h的流速将所述塑化水回收罐中的塑化溢流水抽送至换热设备，并将塑化溢流水的温度降至90～105℃；

（3.2）气浮处理：将降温处理后的塑化溢流水送入混合池，使用碱性物质调节该塑化溢流水的PH值为3～5后，再加入沉淀剂，启动气浮处理设备除去上层悬浮物，分离后得到废液和含悬浮物的浓缩液，将废液送入粘胶纤维生产的污水处理站；

（3.3）脱水处理：将步骤（3.2）中得到的含悬浮物的浓缩液送入框压滤机或带式脱泥机去除水分，得到含半纤的干泥饼并回用，在实际使用时，该含半纤的干泥饼可暂用于燃煤锅炉掺燃。

所述的碱性物质为纳滤废碱液或石灰乳中的一种或两者的组合，所述的沉淀剂为阳离子聚丙烯酰胺，其中，纳滤废碱液可使塑化溢流水中的半纤在酸性条件下析出成微小颗粒悬浮物，加入石灰乳和阳离子聚丙烯酰胺则是为了使微小悬浮物生成较大颗粒，便于气浮处理设备的处理。

为更好的实现上述步骤，所述换热设备的数量为两组，包括使用组和备用组，每组均由两台换热面积为180～220m2的换热器串联组成，优选200m²由M200C耐腐材料制作而成的换热器。

所述的气浮处理设备采用处理量为80～120m³/h、出水悬浮物≤70SS的高效浅层气浮机，可选用QJ100浅层气浮成套设备。

所述的混合池为设有搅拌混合器和刮泥板的反应池，在实际使用时，可将加入塑化溢流水中的沉淀剂沉淀剂搅拌均匀，便于悬浮物的析出，细小悬浮物随气浮处理设备产生的气泡上浮至上层后，由混合池中的刮泥板将其刮除分离后，得到废液，较大悬浮物形成的浓缩液则继续完成步骤（3.3）的脱水处理。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明设计合理，主要针对塑化水中的半纤进行处理，处理后的废水再汇同混合废水送入污水处理站，较现有技术中，将塑化水直接送入污水处理站进行处理的操作步骤而言更具实用价值，能有效的降低混合废水中的半纤含量，尤其是在污水量大的情况下，其效果尤其明显，适宜广泛推广使用。

（2）本发明在塑化水补充罐内加入有碱液，其目的主要在于调节塑化水补充水呈碱性，提高塑化溢流水中半纤浓度，从而减少后续步骤处理过程中的用水量，实际使用效果良好，

（3）本发明工艺简单，在原有工艺流程的基础上仅增加了塑化水补充罐以及塑化水回收罐的设置，可在现有工业生产的基础上进行改进，符合成本核算。

（4）本发明还设计有抽风管，在实际操作过程中，由于塑化溢流水中含有少量的二硫化碳和硫化氢，使用抽风管，则可利用系统冷凝器尾冷负压将塑化溢流水中残余的二硫化碳和硫化氢抽走，并送至废气处理设施，达到降低后端处理的塑化溢流水中的有毒气体浓度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本发明涉及一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，特别是对粘胶纤维生产废水中塑化水进行的处理。在粘胶纤维的生产中，塑化水是由粘胶纤维塑化浴工段蒸煮后的废气经凝塔回收二硫化碳后而得到的溢流水，在现有的塑化浴工段中，经蒸煮后的塑化水往往带有丝束中的硫酸、半纤以及硫酸锌等物质，且温度高达95℃，酸度达到13g/l左右，并与粘胶纤维生产过程中的其它混合废水一并排入污水处理站，经三级处理，如满足混合废水中硫化物、锌盐以及半纤的综合处理后，再进行排放，但实际情况却表明，混合废水中半纤的处理效果并不理想，即1克半纤转化为COD约1克，可生化降解性差、理化和生化效果均不理想，而正是基于塑化浴工段产生的塑化水中含有大量的半纤，本发明专门提出了一种新的半纤处理工艺，并不是专利文献CN102941017A、CN102963994A等披露的废弃碱液的处理方法，本方法专门针对现有粘胶纤维生产的工艺流水线而设置，只需在现有工业生产的基础上进行改进即可，完全符合成本核算，极具经济效益。

以下是对本发明方法的进一步概括。

本实施例所采取的方法具体包括如下步骤：

（1）预处理：设置塑化水补充罐，并在该塑化水补充罐上设置有计量泵和控制阀，使用浓度为12g/L、PH值为14的氢氧化钠水溶液经控制阀添加入塑化水补充罐中，并使用计量泵控制氢氧化钠水溶液的添加量控制在0.25L/min，将塑化水补充罐内冷水的PH值调节至14后，作为塑化水补充水，待用。

（2）塑化浴处理：采用玻璃钢材质制作一个容积为18m3的塑化水回收罐，并在该塑化水回收罐上设置一个与系统冷凝器相连通的抽风管，使用步骤（1）获得的塑化水补充水和冷却水作为溶剂送入塑化槽，并经蒸煮回收二硫化碳后得到温度为95℃的塑化溢流水，再将该塑化溢流水送入塑化水回收罐中，其中，抽风管的作用是利用系统冷凝器尾冷负压将塑化溢流水中残余的二硫化碳和硫化氢抽走，并送至废气处理设施，降低后端处理的塑化溢流水中有毒气体的浓度，设计十分合理。

（3）半纤处理：主要将塑化水回收罐中的塑化溢流水依次经降温、气浮处理后，再将得到的废液送入粘胶纤维生产的污水处理站，完成塑化水中半纤的处理工艺，具体步骤如下：

（3.1）降温处理：采用高温泵以100m³/h的流速将所述塑化水回收罐中的塑化溢流水抽送至换热设备，并将塑化溢流水的温度降至50℃，其中，换热设备的数量设置为两组，一组为使用组，另一种为备用组，且每组均由两台换热面积为180m²的换热器串联组成。

（3.2）气浮处理：首先，将降温处理后的塑化溢流水送入混合池，使用纳滤废液调节该塑化溢流水的PH值为3后，再加入石灰乳和沉淀剂，并由混合池的搅拌混合器搅拌均匀，其中，含碱纤的废液来自原液车间纳滤工段，可使塑化溢流水中的半纤在酸性条件下析出成微小颗粒悬浮物，加入石灰乳和沉淀剂（阳离子聚丙烯酰胺）则是为了使微小悬浮物生成较大颗粒；然后，启动气浮处理设备，利用气泡上浮原理除去上层微小颗粒悬浮物，由混合池中的刮泥板将其刮除分离后，得到废液和含悬浮物的浓缩液，将废液送入粘胶纤维生产的污水处理站，其中，气浮处理设备可选用处理量为80m3/h、出水悬浮物≤70SS的QJ100浅层气浮成套设备。

（3.3）脱水处理：将步骤（3.2）中得到的含悬浮物的浓缩液送入框压滤机去除水分，得到含半纤的干泥饼，可暂用于燃煤锅炉掺燃。

经本实施例所述方法处理后的废液被送入污水处理站，依次完成三级处理后获得排放水，对该排放水进行检测，获得如下数据：半纤含量2.6%、硫化物含量1.6%、锌盐含量0.06%。

实施例2：

本实施例所采取的方法具体包括如下步骤：

（1）预处理：设置塑化水补充罐，并在该塑化水补充罐上设置有计量泵和控制阀，使用浓度为15g/L、PH值为14的氢氧化钠水溶液经控制阀添加入塑化水补充罐中，并使用计量泵控制氢氧化钠水溶液的添加量控制在0.275L/min，将塑化水补充罐内冷水的PH值调节至13后，作为塑化水补充水，待用。

（2）塑化浴处理：采用玻璃钢材质制作一个容积为20m3的塑化水回收罐，并在该塑化水回收罐上设置一个与系统冷凝器相连通的抽风管，使用步骤（1）获得的塑化水补充水和冷却水作为溶剂送入塑化槽中，并经塑化蒸煮回收二硫化碳后得到温度为96.5℃的塑化溢流水，再将该塑化溢流水送入塑化水回收罐中，其中，抽风管的作用是利用系统冷凝器尾冷负压将塑化溢流水中残余的二硫化碳和硫化氢抽走，并送至废气处理设施，降低后端处理的塑化溢流水中有毒气体的浓度，设计十分合理。

（3.1）降温处理：采用高温泵以120m³/h的流速将所述塑化水回收罐中的塑化溢流水抽送至换热设备，并将塑化溢流水的温度降至55℃，其中，换热设备的数量设置为两组，一组为使用组，另一种为备用组，且每组均由两台换热面积为200m²的换热器串联组成。

（3.2）气浮处理：首先，将降温处理后的塑化溢流水送入混合池，使用纳滤废碱液调节该塑化溢流水的PH值为4后，再加入石灰乳和沉淀剂，并由混合池的搅拌混合器搅拌均匀，其中，含碱纤的废液来自原液车间纳滤工段，可使塑化溢流水中的半纤在酸性条件下析出成微小颗粒悬浮物，加入石灰乳和沉淀剂（阳离子聚丙烯酰胺）则是为了使微小悬浮物生成较大颗粒；然后，启动气浮处理设备，利用气泡上浮原理除去上层微小颗粒悬浮物，由混合池中的刮泥板将其刮除分离后，得到废液和含悬浮物的浓缩液，将废液送入粘胶纤维生产的污水处理站，其中，气浮处理设备可选用处理量为100m3/h、出水悬浮物≤70SS的QJ100浅层气浮成套设备。

（3.3）脱水处理：将步骤（3.2）中得到的含悬浮物的浓缩液送入框压滤机去除水分，得到含半纤的干泥饼，暂用于燃煤锅炉掺燃。

经本实施例所述方法处理后的废液被送入污水处理站，依次完成三级处理后获得排放水，对该排放水进行检测，获得如下数据：半纤含量2.1%、硫化物含量1.4%、锌盐含量0.04%。

实施例3：

本实施例所采取的方法具体包括如下步骤：

（1）预处理：设置塑化水补充罐，并在该塑化水补充罐上设置有计量泵和控制阀，使用浓度为17g/L、PH值为12的氢氧化钠水溶液经控制阀添加入塑化水补充罐中，并使用计量泵控制氢氧化钠水溶液的添加量控制在0.3L/min，将塑化水补充罐内冷水的PH值调节至12后，作为塑化水补充水，待用。

（2）塑化浴处理：采用玻璃钢材质制作一个容积为22m3的塑化水回收罐，并在该塑化水回收罐上设置一个与系统冷凝器相连通的抽风管，使用步骤（1获得的塑化水补充水和冷却水作为溶剂送入塑化槽中，并经塑化蒸煮回收二硫化碳后得到温度为98℃的塑化溢流水，再将该塑化溢流水送入塑化水回收罐中，其中，抽风管的作用是利用系统冷凝器尾冷负压将塑化溢流水中残余的二硫化碳和硫化氢抽走，并送至废气处理设施，降低后端处理的塑化溢流水中有毒气体的浓度，设计十分合理。

（3.1）降温处理：采用高温泵以140m3/h的流速将所述塑化水回收罐中的塑化溢流水抽送至换热设备，并将塑化溢流水的温度降至60℃，其中，换热设备的数量设置为两组，一组为使用组，另一种为备用组，且每组均由两台换热面积为220m2的换热器串联组成。

（3.2）气浮处理：首先，将降温处理后的塑化溢流水送入混合池，使用纳滤废间液调节该塑化溢流水的PH值为5后，再加入含石灰乳和沉淀剂，并由混合池的搅拌混合器搅拌均匀，其中，含碱纤的废液来自原液车间纳滤工段，可使塑化溢流水中的半纤在酸性条件下析出成微小颗粒悬浮物，加入石灰乳和沉淀剂（阳离子聚丙烯酰胺）则是为了使微小悬浮物生成较大颗粒；然后，启动气浮处理设备，利用气泡上浮原理除去上层微小颗粒悬浮物，由混合池中的刮泥板将其刮除分离后，得到废液和含悬浮物的浓缩液，将废液送入粘胶纤维生产的污水处理站，其中，气浮处理设备可选用处理量为120m3/h、出水悬浮物≤70SS的QJ100浅层气浮成套设备。

经本实施例所述方法处理后的废液被送入污水处理站，依次完成三级处理后获得排放水，对该排放水进行检测，获得如下数据：半纤含量2.4%、硫化物含量1.5%、锌盐含量0.05%。

将上述实施例1～3获得的排放水数据指标与现有技术中的污水处理站的排放水数据指标进行比较，如表1所示。

表1

编号	半纤含量（%）	硫化物含量（%）	锌盐含量（%）	半纤去除率（%）
					实施例1	2.6	1.6	0.06	85
实施例2	2.1	1.4	0.04	89
					实施例3	2.4	1.5	0.05	87
现有技术	18	2.3	1.6	39

经上述数据对比可知，本发明较现有技术中，将塑化水直接送入污水处理站进行处理的操作步骤而言，能更有效的降低混合废水中的半纤含量，实际使用效果良好，适宜广泛推广使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，其特征在于：该处理工艺是对粘胶纤维生产废水中塑化水进行的处理，所述的塑化水由粘胶纤维塑化浴工段蒸煮后的废气经凝塔回收二硫化碳后而得到，该塑化水的处理工艺包括：

（2）塑化浴处理：设置塑化水回收罐，使用步骤（1）获得的塑化水补充水和冷却水作为溶剂送入塑化槽中，并经蒸煮回收二硫化碳后得到温度为95～98℃的塑化溢流水，再将该塑化溢流水送入塑化水回收罐中；

（3）半纤处理：将塑化水回收罐中的塑化溢流水依次经降温、气浮处理后，再将得到的废液送入粘胶纤维生产的污水处理站，完成塑化水中半纤的处理工艺，所述的半纤处理步骤包括：

（3.1）降温处理：采用高温泵以100～140m³/h的流速将所述塑化水回收罐中的塑化溢流水抽送至换热设备，并将塑化溢流水的温度降至50～60℃；

（3.3）脱水处理：将步骤（3.2）中得到的含悬浮物的浓缩液送入框压滤机或带式脱泥机去除水分，得到含半纤的干泥饼并回用，

所述的碱性物质为纳滤废碱液或石灰乳中的一种或两者的组合，所述的沉淀剂为阳离子聚丙烯酰胺。

2.根据权利要求1所述的一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，其特征在于：所述的碱液包括浓度为12～17g/L、pH值为12～14的氢氧化钠水溶液。

3.根据权利要求1所述的一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，其特征在于：在所述的塑化水补充罐上设有供碱液添加的计量泵和控制阀，所述碱液的添加量控制在0.25～0.3L/min。

4.根据权利要求1所述的一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，其特征在于：所述的塑化水回收罐采用玻璃钢材质制作而成，其容积为18～22m³。

5.根据权利要求1所述的一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，其特征在于：在所述的塑化水回收罐上还设有与系统冷凝器相连通的抽风管。

6.根据权利要求1所述的一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，其特征在于：所述换热设备的数量为两组，包括使用组和备用组，每组均由两台换热面积为180～220m²的换热器串联组成。

7.根据权利要求1所述的一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，其特征在于：所述的气浮处理设备采用处理量为80～120m³/h、出水悬浮物≤70SS的高效浅层气浮机。

8.根据权利要求1所述的一种基于粘胶纤维生产废水的半纤处理工艺，其特征在于：所述的混合池为设有搅拌混合器和刮泥板的反应池。