CN105084436A - 一种印花废水的高效脱色及回用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印花废水的高效脱色及回用方法，包括将反应剂和稀释剂按体积比2-4：6-8混合，得到脱色液；调节印花废水的pH值为3-4；将脱色液与印花废水混合，进行脱色处理，分层后得到负载脱色液和回用水。本发明能迅速实现对废水脱色，脱色率可达99％，同时经脱色后的印花废水可直接回用于水洗工艺，提高了水资源利用率。

Description

一种印花废水的高效脱色及回用方法

技术领域

本发明涉及印染行业废水处理技术领域。更具体地，涉及一种印花废水的高效脱色及回用方法。

背景技术

印花废水是织物在印花、皂洗、水洗过程中产生的废水的统称。印花结束后，未反应完全的染料、助剂、染料产品夹带的中间体和异构体以及染料的水解产物等从织物表面去除进入印花废水中，导致印花废水的成分十分复杂。同时，这些污染物多为带有发色基团以及极性助色基团的大分子有机化合物(如芳烃和杂环化合物)，致使印花废水的色度高，难以处理达标。此外，这些污染物具有一定的生物抑制性，只通过生化降解难以达到脱色的目的。

目前，针对印花废水的常规处理方法有以下两种：1)絮凝沉降：该方法存在色度去除效率低(即染料的脱除率)、残渣固体产生量大、影响后续的总氮达标的问题；2)化学氧化：包括使用臭氧、双氧水、氯系氧化剂等，该方法可以氧化染料中的发色基团，但处理成本高，影响后续的生化处理，且残留的氧化剂会影响废水的回用。因此，现有的常规处理方法难以同时满足印花废水脱色与回用的要求。

关于印花废水处理也有一些专利文献。

1、CN101234814A适合中小型印花厂的印花废水深度处理及回用方法，包括：选用适当的生物悬浮填料，铺设颗粒活性炭滤床，培养高效污染菌种，选取动态膜支撑体，形成动态膜和动态膜的清洗和再生。

2、CN104098211A一种提高活性染料印花废水脱色率的方法，通过将活性染料印花废水的pH值调至中性，缓慢加入0.5-2g/L氯化钙并搅拌使之溶解，然后用微孔滤膜将生成的固体悬浮物去除，超声条件下加入0.5-1g/L异构十醇聚氧乙烯醚并搅拌15min，最后将上述印花废水进行常规二氧化钛光催化脱色。该方法是针对二氧化钛光催化脱色的不足来改进的，脱色率为88-92％。该方法需要先将废水中的海藻酸钠去除，之后再使用二氧化钛光催化，存在工艺流程复杂，脱色率偏低的问题。

3、CN103539315A印花废水处理设备及处理工艺，公开了一种印花废水处理设备，包括与废水处理装置相连通的调节池、微电解反应器、混凝沉淀一体机、ABR水解反应器、生物接触氧化池、二沉池、砂滤池、炭滤池及清水池。并依靠该设备，采用分流工艺，将筛网清洗废水及水洗废水分别进行预处理，之后经新型铁碳微电解反应器处理后进入后续生化工艺，达标回用。该处理工艺虽然自动化程度高，操作简易、运行稳定、处理效果好，但需要依赖全新的设备，投资过大。

4、CN103011516A和CN203112652U公开了一种活性印花废水处理工艺和装置。该装置包括预处理装置、调节池、厌氧池、生物同步降解池和后处理装置。该工艺是前处理生产废水经预处理装置去除COD后，流入调节池与染色印花废水混合；流入厌氧池脱色和降解COD；之后流入生物同步降解池曝气同步降解COD和N，并有末端混合液回流进水端；流入泥水分离区，上部清水经后处理装置，进一步脱色和降解COD至达标排放，底部污泥回流到生物同步降解进水端，剩余污泥排入污泥处置装置系统。该装置生化处理降解废水COD、N和色度，物化处理脱色和降解COD，处理出水达到相关排放标准，同时降低废水处理成本。该工艺同样存在处理成本高、设备复杂、处理过程复杂的问题。

因此，需要一种新的印花废水的处理方法，可以简单、方便、成本低的对印花废水进行高效脱色，并对脱色后的印花废水进行回用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种印花废水的高效脱色及回用方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种印花废水的高效脱色及回用方法，包括以下步骤：

1)将反应剂和稀释剂按体积比2-4：6-8混合，得到脱色液；

其中，所述反应剂为磷酸三丁酯、磷酸三辛酯或三辛基氧化磷；所述稀释剂为普通煤油、航空煤油或磺化煤油；

2)调节印花废水的pH值为3-4；

3)将步骤1)得到的脱色液与步骤2)得到的印花废水混合，进行脱色处理，分层后得到负载脱色液和回用水；

其中，所述脱色液和印花废水的体积比为1：25-40。

本发明通过向印花废水中加入特定组成的、不溶于水的脱色液，通过控制脱色液的组成、脱色液与印花废水的比例来使得印花废水中的显色物质经混合传质被分离到脱色液中，从而脱除印花废水的色度，得到的回用水还可用于水洗工艺。

航空煤油包括JETA-1、JETA、JETB，均可市售购买得到。磺化煤油又称260号溶剂油，是煤油磺化而成的。

进一步地，步骤3)中，脱色处理的处理时间为30-60分钟，然后静置30-60分钟后分层，得到负载脱色液和回用水。

进一步地，步骤3)中，得到的回用水可用于水洗工艺。

进一步地，所述方法还包括步骤：4)向负载脱色液中加入碱性水溶液，反应，分层，得到脱色液，脱色液重新用于步骤3)。碱性水溶液使得负载脱色液中的染料脱离脱色液进入碱液。负载了显色物质的负载脱色液经过碱性水溶液的再生处理，可继续用于脱色过程，脱色液可以反复使用。

进一步地，步骤4)中，碱性水溶液为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、碳酸钠水溶液中的一种或两种以上混合物；碱性水溶液的质量浓度优选为8-20％。

进一步地，步骤4)中，碱性水溶液与负载脱色液的体积比为1：4-6。

进一步地，步骤4)中，碱性水溶液与负载脱色液反应10-30分钟，静置分层得到脱色液。

本发明中所涉及的试剂均为市售试剂。

本发明的有益效果如下：

1、本发明首次提出使用脱色液对印花废水中的显色物质(染料及其中间体、水解产物)进行处理。

2、本发明的方法能迅速实现对印花废水的脱色，脱色率可达99％，同时经脱色后的印花废水可直接回用于水洗工艺，提高了水资源利用率。

3、本发明的脱色液可反复使用，成本低。

4、本发明处理后的印花废水可满足印花洗水的水质要求，避免了高色度废水的排放，减轻了污水处理的压力，具有良好的环境效益及社会效益。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1

一种印花废水的高效脱色及回用方法，包括以下步骤：

将印花废水3000mL收集于反应器中，缓慢加入硫酸，将废水的pH值调节为3-4；

将磷酸三丁酯和航空煤油按体积比2：8混合均匀，得到脱色液；

取该脱色液100ml加入调到节好pH的印花废水中，进行脱色处理，反应30min后静置30min，得到上层的负载脱色液和下层的回用水。

可以观察到，下层的回用水接近无色，脱色率达99％。

向上层的负载脱色液中加入质量浓度为20％的氢氧化钠溶液18ml，反应30min后，负载于脱色液中的染料进入氢氧化钠溶液中，脱色液得以再生，可循环用于印花废水的处理。

将回用水回用到水洗工段，考察将同一批处理得到的回用水用于不同花型布料的水洗效果与自来水水洗效果的差异。

具体回用方式如下：

(1)将待水洗的不同花型布样用自来水依次进行五次水洗：冷水、热水、热水+皂液、热水、冷水水洗。

(2)将待水洗的不同花型布样用脱色后废水依次进行四次水洗：冷水、热水、热水+皂液和热水水洗，最后一步冷洗用自来水水洗。

水洗条件如下：

考察各花型布料的皂洗效果、色光效果、撕力效果，对比回用水水洗和自来水水洗效果的差异，发现：对于皂洗效果，二者基本一致；对于色光效果，二者相对强度差值小于0.04，可接受；对于撕力效果，二者T、W的差值均小于0.07，可接受。总体水洗效果无差别，说明回用水对于不同花型布料的水洗效果可与自来水媲美。

实施例2

一种印花废水的高效脱色及回用方法，包括以下步骤：

将印花废水3000mL收集于反应器中，缓慢加入硫酸，将废水的pH值调节为3-4；

将磷酸三辛酯和航空煤油按体积比3：7混合均匀，得到脱色液；

取该脱色液80ml加入调节好pH的印花废水中，进行脱色处理，反应35min后静置35min，得到上层的负载脱色液和下层的回用水。

可以观察到，下层的回用水接近无色，脱色率达99％。

向上层的负载脱色液中加入质量浓度为15％的氢氧化钾溶液20ml，反应20min后，负载于脱色液中的染料进入氢氧化钾溶液中，脱色液得以再生，循环用于印花废水的处理。

将回用水回用到水洗工段，考察将同一批处理得到的回用水用于不同花型布料的水洗效果与自来水水洗效果的差异。回用方式与实施例1相同。

考察各花型布料的皂洗效果、色光效果、撕力效果，对比回用水水洗和自来水水洗效果的差异，发现：对于皂洗效果，二者基本一致；对于色光效果，二者相对强度差值小于0.045，可接受；对于撕力效果，二者T、W的差值均小于0.07，可接受。总体水洗效果无差别，说明回用水对于不同花型布料的水洗效果没有影响。

实施例3

一种印花废水的高效脱色及回用方法，包括以下步骤：

将印花废水3000mL收集于反应器中，缓慢加入硫酸，将废水的pH值调节为3-4；

将三辛基氧磷和磺化煤油按体积比4：6混合均匀，得到脱色液；

取该脱色液100ml加入调节好pH的印花废水中，进行脱色处理，反应60min后静置60min，得到上层的负载脱色液和下层的回用水。

可以观察到，下层的回用水接近无色，脱色率达99％。

向上层的负载脱色液中加入质量浓度为10％的碳酸钠溶液15ml，反应30min后，负载于脱色液中的染料进入碳酸钠溶液中，脱色液得以再生，循环用于印花废水的处理。

将回用水回用到水洗工段，考察将同一批处理得到的回用水用于不同花型布料的水洗效果与自来水水洗效果的差异。回用方式与实施例1相同。

考察各花型布料的皂洗效果、色光效果、撕力效果，对比回用水水洗和自来水水洗效果的差异，发现：对于皂洗效果，二者基本一致；对于色光效果，二者相对强度差值小于0.05，可接受；对于撕力效果，二者T、W的差值均小于0.075，可接受。总体水洗效果无差别，说明回用水对于不同花型布料的水洗效果没有影响。

实施例4

一种印花废水的高效脱色及回用方法，包括以下步骤：

将印花废水3000mL收集于反应器中，缓慢加入硫酸，将废水的pH值调节为3-4；

将三辛基氧磷和普通煤油按体积比3：7混合均匀，得到脱色液；

取该脱色液80ml加入调节好pH的印花废水中，进行脱色处理，反应60min后静置60min，得到上层的负载脱色液和下层的回用水。

可以观察到，下层的回用水接近无色，脱色率达99％。

向上层的负载脱色液中加入质量浓度为8％的氢氧化钾溶液20ml，反应10min后，负载于脱色液中的染料进入碳酸钠溶液中，脱色液得以再生，循环用于印花废水的处理。

将回用水回用到水洗工段，考察将同一批处理得到的回用水用于不同花型布料的水洗效果与自来水水洗效果的差异。回用方式与实施例1相同。

考察各花型布料的皂洗效果、色光效果、撕力效果，对比回用水水洗和自来水水洗效果的差异，发现：对于皂洗效果，二者基本一致；对于色光效果，二者相对强度差值小于0.045，可接受；对于撕力效果，二者T、W的差值均小于0.075，可接受。总体水洗效果无差别，说明回用水对于不同花型布料的水洗效果没有影响。

实施例5

一种印花废水的高效脱色及回用方法，包括以下步骤：

将印花废水3000mL收集于反应器中，缓慢加入硫酸，将废水的pH值调节为3-4；

将磷酸三丁酯和普通煤油按体积比3:7混合均匀，得到脱色液；

取该脱色液75ml加入调节好pH的印花废水中，进行脱色处理，反应40min后静置40min，得到上层的负载脱色液和下层的回用水。

可以观察到，下层的回用水接近无色，脱色率达99％。

向上层的负载脱色液中加入质量浓度为15％的氢氧化钠溶液15ml，反应15min后，负载于脱色液中的染料进入氢氧化钠溶液中，脱色液得以再生，循环用于印花废水的处理。

将回用水回用到水洗工段，考察将同一批处理得到的回用水用于不同花型布料的水洗效果与自来水水洗效果的差异。回用方式与实施例1相同。

考察各花型布料的皂洗效果、色光效果、撕力效果，对比回用水水洗和自来水水洗效果的差异，发现：对于皂洗效果，二者基本一致；对于色光效果，二者相对强度差值小于0.045，可接受；对于撕力效果，二者T、W的差值均小于0.08，可接受。总体水洗效果无差别，说明回用水对于不同花型布料的水洗效果没有影响。

实施例6

一种印花废水的高效脱色及回用方法，包括以下步骤：

将印花废水3000mL收集于反应器中，缓慢加入硫酸，将废水的pH值调节为3-4；

将磷酸三辛酯和磺化煤油按体积比2：8混合均匀，得到脱色液；

取该脱色液75ml加入调节好pH的印花废水中进行脱色处理，反应30min后静置30min得到上层的负载脱色液和下层的回用水。

可以观察到，下层的回用水接近无色，脱色率达99％。

向上层的负载脱色液中加入质量浓度为10％的氢氧化钾溶液25ml，反应20min后，负载于脱色液中的染料进入氢氧化钾溶液中，脱色液得以再生，循环用于印花废水的处理。

将回用水回用到水洗工段，考察将同一批处理得到的回用水用于不同花型布料的水洗效果与自来水水洗效果的差异。回用方式与实施例1相同。

考察各花型布料的皂洗效果、色光效果、撕力效果，对比回用水水洗和自来水水洗效果的差异，发现：对于皂洗效果，二者基本一致；对于色光效果，二者相对强度差值小于0.05，可接受；对于撕力效果，二者T、W的差值均小于0.08，可接受。总体水洗效果无差别，说明回用水对于不同花型布料的水洗效果没有影响。

本发明能够快速实现对印花废水的脱色，脱色率可达99％，同时，生成的回用水可回用于水洗工艺。该方法提高了水资源利用率，避免了高色度废水的排放，减轻了污水处理的压力，具有良好的环境效益及社会效益。

对比例1

同实施例1，区别之处仅在于，磷酸三丁酯和航空煤油的体积比为1：9。

脱色率为50％。脱色后废水不可回用。

对比例2

同实施例1，区别之处仅在于，磷酸三丁酯和航空煤油的体积比为7：3。

脱色率为70％。脱色后废水不可回用。

对比例3

同实施例1，区别之处仅在于，脱色液取150mL。

脱色率为94％。回用水色光效果较差，不可作为回用水回用。

对比例4

同实施例1，区别之处仅在于，脱色液取60mL。

脱色率为85％。回用水色光效果较差，不可作为回用水回用。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种印花废水的高效脱色及回用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将反应剂和稀释剂按体积比2-4：6-8混合，得到脱色液；

其中，所述反应剂为磷酸三丁酯、磷酸三辛酯或三辛基氧化磷；所述稀释剂为普通煤油、航空煤油或磺化煤油；

2)调节印花废水的pH值为3-4；

3)将步骤1)得到的脱色液与步骤2)得到的印花废水混合，进行脱色处理，分层后得到负载脱色液和回用水；

其中，所述脱色液和印花废水的体积比为1：25-40。

2.根据权利要求1所述的一种印花废水的高效脱色及回用方法，其特征在于，步骤3)中，脱色处理的处理时间为30-60分钟，然后静置30-60分钟后分层，得到负载脱色液和回用水。

3.根据权利要求1所述的一种印花废水的高效脱色及回用方法，其特征在于，步骤3)中，得到的回用水可用于水洗工艺。

4.根据权利要求1所述的一种印花废水的高效脱色及回用方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：4)向负载脱色液中加入碱性水溶液，反应，分层，得到脱色液，脱色液重新用于步骤3)。

5.根据权利要求4所述的一种印花废水的高效脱色及回用方法，其特征在于，步骤4)中，碱性水溶液为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、碳酸钠水溶液中的一种或两种以上混合物。

6.根据权利要求4或5所述的一种印花废水的高效脱色及回用方法，其特征在于，所述碱性水溶液的质量浓度为8-20％。

7.根据权利要求4所述的一种印花废水的高效脱色及回用方法，其特征在于，步骤4)中，碱性水溶液与负载脱色液的体积比为1：4-6。

8.根据权利要求4所述的一种印花废水的高效脱色及回用方法，其特征在于，步骤4)中，碱性水溶液与负载脱色液反应10-30分钟，静置分层得到脱色液。