CN105481147A - 一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高浓度印花废液的同步脱色及氮回收方法及设备，设备包括处理机、过滤器及氮回收罐；所述的处理机包括反应槽、一级分离槽、二级分离槽、储水槽、回流水泵；所述储水槽与一级分离槽间设有回流水管，回流水管上设置回流水泵；所述处理机一级分离槽与过滤器间设有树脂排放管，排放管上设置树脂排放泵，所述过滤器位于氮回收罐上方；所述氮回收罐与处理机反应槽间设有过滤器，所述氮回收罐与过滤器间设有树脂排放管，排放管上设置树脂排放泵，所述过滤器位于处理机反应槽上方。采用本发明的方法及设备处理，可使高浓度印花废液脱色率高达99.5%以上，氨氮去除率达到90%左右，COD_Cr去除率达到90%以上，实现了废液同步脱色和氮的回收，且不增加废水中酸根离子的含量。

Description

一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收方法及设备

技术领域

本发明属于纺织印染工业技术领域，特别涉及一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收方法及连续处理设备。

背景技术

水性油墨主要由水溶性树脂、颜料、醇、胺或氨及其他添加剂和水组成。水性油墨因为其健康、环保、安全的特性，在各个领域被广泛应用。目前，大量的塑料包装（防水）材料在印花时越来越多地采用水性油墨，在生产过程中产生了一定量的高浓度水性油墨废液。该种油墨废液中含有颜料、水溶性丙烯酸树脂、醇、胺（氨）等污染物，其有机物含量多，色度高，含氮量高，污染极为严重（色度：3万倍以上；COD_Cr：10万-50万mg/L；氨氮：1000-5000mg/L），难于处理。

对于该种高浓度废液的处理，通常采用混凝法、酸析法等化学方法直接投加化学药剂进行预处理，即向废液中投加混凝剂或无机酸，使污染物凝聚形成污泥，再采用板框轧滤机、带式脱水机或离心脱水机等进行机械脱水等固液分离方法进行固液分离，出水再进行其他化学或生物处理至达标排放。但是混凝法、酸析法只能去除废液中的水溶性丙烯酸树脂、颜料等有机物，并不能同时去除废液中的氨氮，通常需要再采用其他化学法或生物法进行单独除氮，如化学沉淀法、吹脱法、生物反硝化等。特别是酸析法直接向废液中投加无机酸，增加了废水中酸根离子的含量，造成二次污染，且容易形成苦咸水。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收方法及设备，实现废液中有机污染物和氮的高效去除，同时实现氮的回收，且不增加废水中酸根离子的含量。

一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收方法，包括以下步骤：

步骤a：将阳离子交换树脂和高浓度印花废液按比例连续加入处理机反应槽中，搅拌反应30-90min，使污染物凝聚；

步骤b：反应后的废液溢流入处理机一级分离槽，用处理后的废水回流反冲将阳离子交换树脂与废液中的污泥分离；

步骤c：废液溢流入处理机二级分离槽，污泥沉淀进行固液分离；

步骤d：固液分离后废水溢流入储水槽，沉淀污泥排放进行脱水处理；

步骤e：将处理机一级分离槽内的阳离子交换树脂排出后过滤脱水；

步骤f：将阳离子交换树脂用2-20%酸液再生后过滤脱除酸液，回收氮；

步骤g：将再生后的阳离子交换树脂回用于高浓度印花废液处理。

一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收处理设备主要包括处理机、过滤器及氮回收罐。

其中所述的处理机包括反应槽、一级分离槽、二级分离槽、储水槽、回流水泵。

所述反应槽分为2格，底部开孔连通，反应槽内设搅拌机，第二格反应槽上部设有导液管与一级分离槽连通，导液管直径大于20cm；

所述一级分离槽内设有搅拌机，底部设有回流水管，回流水管出水口与导液管出水口上下相对，两出水口间距大于20cm，回流水管连接处理机末端储水槽，中间设置回流水泵；

一级分离槽上部开有过水孔与二级分离槽连通，孔眼直径大于20cm，孔眼中心低于第二格反应槽导液管中心20-30cm；

所述一级分离槽内废液流态为竖流式，废液上升流速大于污泥沉淀速度，小于树脂沉降速度，通过调节回流水泵流量控制上升流速；

所述二级分离槽底部设有穿孔排泥管，穿孔孔径20mm，孔眼间距10cm，孔眼向下，排泥管末端封闭；

二级分离槽末端上部与储水槽间开有过水孔连通，孔眼直径20cm，孔前设有挡泥板；

所述处理机储水槽末端设有溢流管，连接排水管道。

所述处理机一级分离槽底部设有树脂排放管，树脂排放管上设置树脂排放泵，排放管与1#过滤器连接；

所述1#过滤器置于氮回收罐上部，过滤器底部设有排水管，脱出水回流至处理机一级分离槽，脱水树脂落入氮回收罐。

所述氮回收罐为敞口式圆柱体，底部设有树脂排放管，树脂排放管上设置树脂排放泵，排放管与2#过滤器连接；

所述2#过滤器置于处理机反应槽上部，过滤器底部设有排液管，脱出液回流入氮回收罐，再生树脂落入处理机反应槽。

所述氮回收罐上部设有氮回收液排放管。

所述过滤器滤网倾角55-70度，滤网孔径尺寸小于阳离子交换树脂粒径尺寸。

废液中加入阳离子交换树脂，搅拌反应使污染物凝聚，并同时发生离子交换作用，吸附氮；废液反应完全后进入处理机一级分离槽，通过回流水使树脂与污泥分离，废液溢流入处理机二级分离槽，污泥沉淀，进行固液分离；固液分离后废水溢流入储水槽，沉淀污泥排放进行脱水处理；一级分离槽内的阳离子交换树脂经树脂排放泵排出后进入1#过滤器进行过滤脱水，脱水树脂自动落入氮回收罐，回收氮并使树脂再生；再生树脂经树脂排放泵泵入2#过滤器过滤脱除酸液后自动落入处理机反应槽中，循环使用。氮回收罐回收液经氮回收液排放管回收。

本发明具有以下有益效果：

经本发明设备及方法处理，高浓度印花废液脱色率高达99.5%以上，氨氮去除率达到90%左右，COD_Cr去除率达到90%以上，实现了废液同步脱色和氮的回收。

经本发明设备及方法处理，不会增加处理后废水中的酸根离子浓度，防止酸根离子形成二次污染。

附图说明

图1是根据本发明的高浓度印花废液同步脱色与氮回收处理工艺平面图

图2是处理机反应槽、一级分离槽部分剖视图

图3是处理机二级分离槽剖视图

附图标记说明

1、处理机2、反应槽3、一级分离槽4、二级分离槽5、储水槽6、树脂排放泵7、1#过滤器8、氮回收罐9、树脂排放泵10、2#过滤器11、回流水泵12、过滤器排水管13、过滤器排液管14、排泥管15、溢流管16、氮回收液排放管17、反应槽搅拌机18、一级分离槽搅拌机19、回流水管20、挡泥板21、导液管22、一级分离槽树脂排放管23、氮回收罐树脂排放管。

具体实施方式

参照图1、图2和图3。

本发明提供了一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收处理设备，它包括处理机1、1#过滤器7、氮回收罐8及2#过滤器10。

其中所述的处理机1包括反应槽2、一级分离槽3、二级分离槽4、储水槽5、回流水泵11。

所述反应槽2分为两格，底部开孔连通，第一格反应槽内设搅拌机17，搅拌废液与树脂反应成糊状，反应槽第二格上部设有导液管21与一级分离槽3连通，导液管直径大于20cm；

所述一级分离槽内设有搅拌机18，底部设有回流水管19，回流水管19出水口与导液管21出液口上下相对，两出水口间距大于20cm，回流水管连接处理机末端储水槽5，中间设置回流水泵11；

一级分离槽3上部开有过水孔与二级分离槽4连通，孔眼直径大于20cm，孔眼中心低于反应槽导液管21中心20-30cm；

一级分离槽3内废液流态为竖流式，废液上升流速大于污泥沉淀速度，小于树脂沉降速度，通过调节回流水泵11流量控制废液上升流速；

所述二级分离槽4底部设有穿孔排泥管14，穿孔孔径20mm，孔眼间距10cm，孔眼向下，穿孔排泥管14末端封闭；

二级分离槽4末端顶部与储水槽5间开有过水孔连通，孔眼直径20cm，孔前设有挡泥板20；

所述处理机储水槽末端设有溢流管15，溢流管连接排水管道。

所述处理机一级分离槽3底部设有树脂排放管22，树脂排放管上设置树脂排放泵6，排放管与过滤器7连接；

所述过滤器7置于氮回收罐8上部，过滤器底部设有排水管12，脱出水回流至处理机一级分离槽3，脱水树脂落入氮回收罐8。

所述氮回收罐8为敞口式圆柱体，底部设有树脂排放管23，树脂排放管上设置树脂排放泵9，排放管与过滤器10连接；

所述过滤器10置于处理机反应槽上部，过滤器底部设有排液管13，脱出液回流入氮回收罐8，再生树脂落入处理机反应槽2第一格内，循环利用。

所述氮回收罐8上部设有氮回收液排放管16，回收氮回收液。

所述过滤器7与过滤器10的滤网倾角55-70度，滤网孔径尺寸小于阳离子交换树脂粒径尺寸。

反应槽中废液加入阳离子交换树脂，搅拌反应30-90min使污染物凝聚，并同时发生离子交换作用，吸附氮；废液反应完全后溢流入处理机一级分离槽，通过回流水竖流反冲使树脂与污泥分离，废液溢流入处理机二级分离槽，污泥沉淀，进行固液分离；固液分离后废水溢流入储水槽，污泥通过排泥管排放后脱水处理；一级分离槽内的阳离子交换树脂经树脂排放泵排出后进入过滤器筛网上过滤脱水，脱水树脂自动落入氮回收罐，回收氮并使树脂再生；再生树脂经树脂排放泵泵入过滤器筛网上过滤脱除酸液后自动落入处理机反应槽，循环使用。氮回收罐回收液经氮回收液排放管回收。

本发明提供的一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收方法及处理设备，其操作方法主要包括以下步骤：

步骤a：将阳离子交换树脂和高浓度印花废液按比例连续加入处理机反应槽2中，通过搅拌机17搅拌反应30-90min，使污染物凝聚成糊状。

步骤b：废液通过导液管21溢流入处理机一级分离槽3内，启动回流水泵11将处理后的废水回流反冲将阳离子交换树脂与废液中污泥分离，调节回流水泵流量，使一级分离槽内废液上升流速大于污泥颗粒沉淀速度，小于树脂沉淀速度，防止将树脂冲出。

步骤c：一级分离槽3内废液溢流入处理机二级分离槽4，污泥沉淀，进行固液分离。

步骤d：二级分离槽4内固液分离后废水溢流入储水槽5，沉淀污泥通过排泥管14排放后进行脱水处理。

步骤e：处理机一级分离槽3内的阳离子交换树脂通过树脂排放管22由树脂排放泵6排出至1#过滤器7过滤脱水，脱出水由过滤器排水管12回流至处理机一级分离槽3。

步骤f：脱水阳离子交换树脂落入氮回收罐8，用2-20%酸液再生并回收氮后通过树脂排放管23由树脂排放泵9输送至2#过滤器10过滤脱除酸液，滤液由排液管13回流至氮回收罐。

步骤g：再生阳离子交换树脂落入处理机反应槽2中，回用于高浓度印花废液的处理，循环使用。

实际处理结果表明：该种高浓度印花废液经过本发明方法和设备处理，废液脱色率高达99.5%以上，氨氮去除率达到90%左右，COD_Cr去除率达到90%以上，实现了废液同步脱色和氮的回收。经本发明设备及方法处理，不会增加处理后废水中的酸根离子浓度，防止酸根离子形成二次污染。阳离子交换树脂循环使用30次，处理效果未明显下降。

Claims (9)

1.一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收方法，包括以下步骤：

步骤a：将阳离子交换树脂和高浓度印花废液按比例连续加入处理机反应槽中，搅拌反应30-90min，使污染物凝聚；

步骤b：反应后的废液溢流入处理机一级分离槽，用处理后的废水回流反冲，将阳离子交换树脂与废液中污泥分离；

步骤c：废液溢流入处理机二级分离槽，污泥沉淀，进行固液分离；

步骤d：固液分离后废水溢流入储水槽，沉淀污泥排放进行脱水处理；

步骤e：将处理机一级分离槽内的阳离子交换树脂排出后过滤脱水；

步骤f：将阳离子交换树脂用2-20%酸液再生后过滤脱除酸液，回收氮；

步骤g：将再生阳离子交换树脂回用于高浓度印花废液处理。

2.根据权利要求1所述的一种高浓度印花废液的同步脱色及氮回收方法，其特征在于所述的阳离子交换树脂为氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂中的一种或几种或其混合树脂。

3.根据权利要求1所述的一种高浓度印花废液的同步脱色及氮回收方法，其特征在于所述的酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、硅酸、硼酸、碳酸、一元有机酸、二元有机酸或多元有机酸中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种高浓度水性油墨印花废液的同步脱色及氮回收方法，其特征在于所述的阳离子交换树脂若为钠型阳离子交换树脂应预先用酸液进行置换处理。

5.一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收设备，包括处理机、过滤器、氮回收罐；其中所述的处理机包括反应槽、一级分离槽、二级分离槽、储水槽、回流水泵；所述反应槽分为两格，底部开孔连通，反应槽内设搅拌机，第二格反应槽上部设有导液管与一级分离槽连通；所述一级分离槽内设有搅拌机，底部设有回流水管，回流水管出水口与导液管出水口上下相对，两出水口间距大于20cm，回流水管连接处理机末端储水槽，中间设置回流水泵。

6.如权利要求5所述一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收设备，其特征在于所述一级分离槽内废液流态为竖流式，废液上升流速大于污泥沉淀速度，小于树脂沉降速度，通过调节回流水泵流量控制上升流速。

7.如权利要求5所述一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收设备，其特征在于所述处理机一级分离槽底部设有树脂排放管，树脂排放管上设置树脂排放泵，排放管与过滤器连接；所述过滤器置于氮回收罐上部，过滤器底部设有回流排水管。

8.如权利要求5所述一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收设备，其特征在于所述氮回收罐为敞口式圆柱体，罐底部设有树脂排放管，树脂排放管上设置树脂排放泵，排放管与过滤器连接；所述过滤器置于处理机反应槽上部，过滤器底部设有排液管。

9.如权利要求5所述一种高浓度印花废液同步脱色与氮回收设备，其特征在于所述过滤器滤网倾角55-70度，滤网孔径尺寸小于阳离子交换树脂粒径尺寸。