CN104445771A - 一种用于色织布丝光废碱液的催化氧化蒸发回收系统 - Google Patents

一种用于色织布丝光废碱液的催化氧化蒸发回收系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于色织布丝光废碱液的催化氧化蒸发回收系统，包括淡碱液过滤及收集单元、碱液浓缩蒸发及收集单元和浓碱液催化氧化脱色单元；淡碱液过滤及收集单元包括通过管路依次串联的自清洗过滤器A和淡碱收集罐；碱液浓缩蒸发及收集单元包括扩容蒸发器等，淡碱输送泵的出口通过管路连接至扩容蒸发器的箱体内，经过扩容蒸发器处理后形成多条废碱液再生回用、价值组分的提取、回收与循环利用工艺路线，其中的废碱液再生回用采用浓碱液催化氧化脱色工艺。本发明通过改善水力条件、增大反应面积、引入催化氧化反应等处理手段，将沉淀、过滤、催化氧化、蒸发等过程结合在一起，具有除杂效率高、脱色效率高、蒸发效率高、操作维护简便的特点。

Description

一种用于色织布丝光废碱液的催化氧化蒸发回收系统
技术领域
本发明属于纺织印染废液处理系统，尤其涉及一种色织布丝光废碱液除杂、脱色及蒸发回收系统。
背景技术
丝光废碱液的普遍特征是废液杂质悬浮物高、色度深、难降解有机物含量高等特点，丝光稀碱液废水产生于丝光工序，织物经氢氧化钠浓液浸泡后会用清水对织物洗涤，洗涤后的废水为稀碱液废水。废碱液中的纤维和色度是影响碱液的循环使用的主要因素，是净化过程分离的主要对象。纤维主要来源于织物，织物在氢氧化钠浓溶液中浸泡时会引起织物中纤维混入氢氧化钠浓液中，对织物清洗时，纤维同时会混入到稀碱液中。色度产生于丝光工序中添加的荧光增白剂等助剂，荧光增白剂为产生稀碱液色度的主要原因。目前，多数纺织印染企业的丝光废碱液以末端治理为主，后续处理会使用大量的盐酸，这不仅成为企业经济发展的沉重负担，而且使一些可回收的资源未得到有效利用，致使企业原材料消耗增高，产品成本增加，经济效益下降，从而影响企业治理污染的积极性和主动性。
目前，丝光废碱液的常规回收方法是先用物理方法进行过滤去掉废水中的杂质悬浮物，然后通过吸附及氧化技术进行脱色，最后采用蒸发技术进行浓缩回用。传统的碱回收系统设备采用的吸附脱色技术多采用活性炭对废碱液进行脱色，此工艺脱色效果明显，但是脱色过程会产生大量的废炭无法处理，另有系统采用常规的氧化技术对废碱液进行脱色，此工艺对废碱液脱色具有一定效果，但回收碱液色度扔无法满足丝光工艺对特殊颜色布的丝光要求。因为上述原因，故而未能在丝光废碱液回收上获得大量应用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有高色度难降解废碱液回收技术的缺点，特别是现有吸附及氧化脱色方法和装置的不足之处。通过改善水力条件、增大反应面积、提高氧化性能、引入催化氧化反应等设计方法，将沉淀、过滤、催化氧化、蒸发等过程结合在一起，以此为工艺基础设计一种除杂效率高、脱色效率高、蒸发效率高、操作维护简便的丝光废碱液回收系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种用于色织布丝光废碱液的催化氧化蒸发回收系统，包括淡碱液过滤及收集单元、碱液浓缩蒸发及收集单元和浓碱液催化氧化脱色单元；所述淡碱液过滤及收集单元包括通过管路依次串联的自清洗过滤器A、淡碱收集罐和淡碱输送泵；所述淡碱收集罐上设有温度计和液位计；所述碱液浓缩蒸发及收集单元包括扩容蒸发器、冷凝水罐、冷却水罐、冷凝水输送泵、冷却水输送泵、生蒸汽冷凝水罐、生蒸汽冷凝水输送泵，所述扩容蒸发器包括箱体，箱体内设有浓碱水池、生蒸汽冷凝管、生蒸汽冷凝水收集罐、换热器、与换热器连接的冷却水循环管路、平衡管和冷凝水收集罐；所述淡碱输送泵的出口通过管路连接至所述扩容蒸发器的箱体内，所述冷凝水罐与所述冷凝水收集罐的出口连接；所述冷却水罐与冷却水循环管路相连；所述生蒸汽冷凝水罐和与生蒸汽冷凝水收集罐的出口连接；所述冷凝水罐、所述冷却水罐和所述生蒸汽冷凝水罐的出口均分别各自依次连接有输送泵和输送管路；所述浓碱水池的出口连接至所述浓碱液催化氧化脱色单元；所述浓碱液催化氧化脱色单元包括自所述浓碱水池的出口通过管路依次连接的自清洗过滤器B、浓碱中间罐、浓碱输送泵A、板式换热器、臭氧氧化塔、浓碱输送泵B、活性炭过滤器、保安过滤器、浓碱回用罐和浓碱输送泵C；所述臭氧氧化塔连接有臭氧输送管路，所述臭氧输送管路上设有流量计；所有管路上均分别设有阀门。
进一步讲，所述淡碱收集罐包括多个串联的罐体，每个罐体上均分别设有温度计和液位计。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明废碱液的催化氧化蒸发回收系统中在处理过程中的废碱液、冷凝水、生蒸汽冷凝水可以全部分质回用生产，处理过程中的冷却水实现循环使用。
(2)采用臭氧催化氧化技术，实现强碱条件下的催化氧化，废碱液色度得到高效去除，完全满足丝光工艺各种色织布特别是浅色布对碱液的水质要求。
(3)采用高效沉淀过滤技术，降低了蒸发系统设备的结垢倾向，抑制了催化氧化反应罐发泡现象，提高了整个系统的效率。
(4)采用扩容蒸发技术，降低了系统蒸汽耗量，实现系统的连续生产。
(5)本发明废碱液的催化氧化蒸发回收系统实现了丝光工艺废碱液再生回用与价值组分的提取、回收与循环利用。
附图说明
图1是本发明废碱液的催化氧化蒸发回收系统结构示意图，图中：1-自清洗过滤器A、2-淡碱收集罐、3-淡碱输送泵、4-扩容蒸发器、5-冷凝水罐、6-冷凝水输送泵、7-生蒸汽冷凝水罐、8-生蒸汽冷凝水输送泵、9-冷却水罐、10-冷却水输送泵、11-自清洗过滤器B、12-浓碱中间罐、13-浓碱输送泵A、14-板式换热器、15-臭氧氧化塔、16-浓碱输送泵B、17-活性炭过滤器、18-保安过滤器、19-浓碱回用罐、20-浓碱输送泵C。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述。
如图1所示，本发明一种用于色织布丝光废碱液的催化氧化蒸发回收系统，包括：淡碱液过滤及收集单元、碱液浓缩蒸发及收集单元和浓碱液催化氧化脱色单元。
所述淡碱液过滤及收集单元包括通过管路依次串联的自清洗过滤器A1、淡碱收集罐2和淡碱输送泵3；所述淡碱收集罐2上设有温度计和液位计。其中的淡碱收集罐2最好是包括多个串联的罐体，并且在每个罐体上均分别设有温度计和液位计。
所述碱液浓缩蒸发及收集单元包括扩容蒸发器4、冷凝水罐5、冷却水罐9、冷凝水输送泵6、冷却水输送泵10、生蒸汽冷凝水罐7、生蒸汽冷凝水输送泵8，所述扩容蒸发器4包括箱体，箱体内设有浓碱水池、生蒸汽冷凝管、生蒸汽冷凝水收集罐、换热器、与换热器连接的冷却水循环管路、平衡管和冷凝水收集罐；所述淡碱输送泵3的出口通过管路连接至所述扩容蒸发器4的箱体内，所述冷凝水罐5与所述冷凝水收集罐的出口连接；所述冷却水罐9与冷却水循环管路相连；所述生蒸汽冷凝水罐7和与生蒸汽冷凝水收集罐的出口连接；所述冷凝水罐5、所述冷却水罐9和所述生蒸汽冷凝水罐7的出口均分别各自依次连接有输送泵和输送管路；所述浓碱水池的出口连接至所述浓碱液催化氧化脱色单元。
所述浓碱液催化氧化脱色单元包括自所述浓碱水池的出口通过管路依次连接的自清洗过滤器B11、浓碱中间罐12、浓碱输送泵A13、板式换热器14、臭氧氧化塔15、浓碱输送泵B16、活性炭过滤器17、保安过滤器18、浓碱回用罐19和浓碱输送泵C 20；所述臭氧氧化塔15连接有臭氧输送管路，所述臭氧输送管路上设有流量计。
所有的管路上均分别设有阀门。
本发明的实质内容是其中的淡碱液过滤及收集单元、碱液浓缩蒸发及收集单元和浓碱液催化氧化脱色单元通过淡碱收集罐2、浓碱中间罐12和浓碱回用罐19串联。根据需要三个单元可独立或连续运行。
本发明一种用于色织布丝光废碱液的催化氧化蒸发回收系统的工作过程是：色织生产厂整理车间产生的淡碱废液通过恒压供液输入本系统中的淡碱液过滤及收集单元，首先，淡碱废液通过1mm不锈钢自清洗过滤器A 1进行预处理，经过过滤处理后，碱液中的毛绒等絮体得到有效去除，经过滤后的处理液进入淡碱罐收集2。该淡碱收集罐可以采用串联的多个罐体构成，废碱液经过滤后进入到多个淡碱收集罐中，淡碱收集罐设有出水口，该出水口通过淡碱输送泵3连接，从而向碱液浓缩蒸发及收集单元中的扩容蒸发器4输送淡碱液。在每个淡碱收集罐上均分别设有温度计，以显示每个罐中淡碱液的温度，同时罐体上设置液位计，用于控制淡碱输送泵3的启停。淡碱收集罐2贮存的淡碱液经淡碱液输送泵3输送到扩容蒸发器进行浓缩，淡碱液经扩容蒸发器4蒸发后，后续的浓碱液的回收过程如图1中的D路工艺路线所示：浓缩后的碱液进入1mm不锈钢自清洗过滤器B 11，经过进一步过滤的处理液进入浓碱中间罐12收集。浓碱中间罐12中贮存的浓碱液在满罐时经浓碱液输送泵A输送到车间内板式换热器14对热碱液进行降温，经板式换热器14降温后的碱液进入室外臭氧氧化塔15内，浓碱液在臭氧氧化塔15中进行脱色反应，脱色后的浓碱液由浓碱输送泵B依次打入活性炭过滤器17和保安过滤器18，浓碱液经臭氧氧化塔15脱色后，进入活性炭过滤器17进行余色脱除反应，经活性炭进一步脱色的浓碱液中含有一定量的絮体和活性炭粒，保安过滤器18可以达到对浓碱液中絮体和活性炭粒的去除，最终，进入浓碱回用罐19收集，最终由回收浓碱泵20输送到车间回用。
本发明回收系统同时可以按照价值组分进行提取、回收与循环利用。图1中的A路示出了扩容蒸发器4中所需冷却水的循环利用，即：扩容蒸发器4中换热器的冷却水循环管路中的冷却水通过与循环管路相连的冷却水罐9的出口，经过冷却水输送泵10后回用至需要的车间或外运至用户。图1中的B路示出了碱液浓缩蒸发处理过程中对于所产生的生蒸汽冷却水的回收利用，即：设置在扩容蒸发器4的箱体中的生蒸汽冷凝水收集罐的出口连接有生蒸汽冷凝水罐7，通过连接在生蒸汽冷凝水罐7出口处的生蒸汽冷凝水输送泵8将生蒸汽冷却水回用至锅炉房。图1中的C路示出了在碱液浓缩蒸发处理过程中对于所产生的冷凝水的回收利用，即：设置在扩容蒸发器4的箱体中的冷凝水收集罐的出口连接有冷凝水罐5，通过连接在冷凝水罐5出口处的冷凝水输送泵6将冷凝水回用至需要的车间或外运至用户。
浓碱液的回收利用的实验应用例：北方某纺织印染厂，丝光工艺废碱液排放量约200t/d，原设计工艺为废碱液加酸调节pH后统一排入全厂污水处理系统，此工艺中废碱液无法回用，同时该工艺系统中需要加入大量硫酸，大大提高了废水处理成本。采用本发明回收系统建立碱液处理站，其设计规模为200m3/d，其中，稀碱液150～200m3/d，浓碱液1.67m3/d，两股废碱液统一收集后集中处理回收，处理后回收浓碱15～20m3/d。回收废碱液水质指标如表1：
表1.废碱液主要水质指标汇总
综上，经过扩容蒸发系统后，废碱液浓度可浓缩至23.5％，满足丝光工艺用碱浓度；浓碱液经过催化氧化系统后，荧光增白剂无检出，色度可满足不同颜色色织布的丝光过程，特别是浅色布的丝光工艺。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (2)

1.一种用于色织布丝光废碱液的催化氧化蒸发回收系统，其特征在于，包括：淡碱液过滤及收集单元、碱液浓缩蒸发及收集单元和浓碱液催化氧化脱色单元；
所述淡碱液过滤及收集单元包括通过管路依次串联的自清洗过滤器A(1)、淡碱收集罐(2)和淡碱输送泵(3)；所述淡碱收集罐(2)上设有温度计和液位计；
所述碱液浓缩蒸发及收集单元包括扩容蒸发器(4)、冷凝水罐(5)、冷却水罐(9)、冷凝水输送泵(6)、冷却水输送泵(10)、生蒸汽冷凝水罐(7)、生蒸汽冷凝水输送泵(8)，所述扩容蒸发器(4)包括箱体，箱体内设有浓碱水池、生蒸汽冷凝管、生蒸汽冷凝水收集罐、换热器、与换热器连接的冷却水循环管路、平衡管和冷凝水收集罐；所述淡碱输送泵(3)的出口通过管路连接至所述扩容蒸发器(4)的箱体内，所述冷凝水罐(5)与所述冷凝水收集罐的出口连接；所述冷却水罐(9)与冷却水循环管路相连；所述生蒸汽冷凝水罐(7)和与生蒸汽冷凝水收集罐的出口连接；所述冷凝水罐(5)、所述冷却水罐(9)和所述生蒸汽冷凝水罐(7)的出口均分别各自依次连接有输送泵和输送管路；所述浓碱水池的出口连接至所述浓碱液催化氧化脱色单元；
所述浓碱液催化氧化脱色单元包括自所述浓碱水池的出口通过管路依次连接的自清洗过滤器B(11)、浓碱中间罐(12)、浓碱输送泵A(13)、板式换热器(14)、臭氧氧化塔(15)、浓碱输送泵B(16)、活性炭过滤器(17)、保安过滤器(18)、浓碱回用罐(19)和浓碱输送泵C(20)；所述臭氧氧化塔(15)连接有臭氧输送管路，所述臭氧输送管路上设有流量计；
所有管路上均分别设有阀门。
2.根据权利要求1所述用于色织布丝光废碱液的催化氧化蒸发回收系统，其特征在于，所述淡碱收集罐(2)包括多个串联的罐体，每个罐体上均分别设有温度计和液位计。
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