CN105523608A - 化妆品铝制包装盒行业的含镍染色液废水的零排放工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种化妆品铝制包装盒行业的含镍染色液废水的零排放工艺，将染色工序和漂洗工序产生的含镍染色液废水经超滤膜除去固体悬浮物，并得到截留液和超滤透过液；对所述的超滤透过液经反渗透膜进行反渗透处理，得到的反渗透透过液回收用于漂洗工序，反渗透浓缩液回收用于染色工序；对所述的超滤截留液进行袋式过滤器过处理并经超滤膜循环再利用。本发明的工艺实现化妆品铝制包装盒行业的含镍染色液废水回收利用及废水的零排放。

Description

化妆品铝制包装盒行业的含镍染色液废水的零排放工艺

技术领域

本发明涉及含重金属染色液的废水处理领域，尤其是针对化妆品铝制包装盒染色过程中产生的含镍染色液废水的循环利用零排放工艺。

背景技术

随着美容市场的蓬勃发展，化妆品行业得到了非常迅猛的发展，对化妆品铝制包装盒的需求量也不断上升。化妆品铝制包装盒生产过程中排放的染色液漂洗废水，主要有以下污染物：(1)大量残留染料造成水体的色度很高；(2)由染料和助剂产生的COD浓度很高，且难以降解；(3)铝制包装盒的染色液通常含有较高浓度的重金属镍盐，重金属镍不能被生物降解，对人类和其他生物产生严重的危害。同时，废水中的镍盐也是很大的资源浪费。因此有必要对含镍染色液漂洗废水进行回收和循环利用，一方面有重大环保意义，另一方面也为企业创造更大的经济效益。

目前，传统染色液漂洗废水的深度处理方法主要有以下几种：(1)物理方法：主要包括过滤和吸附方法，如砂滤、纤维球过滤和活性炭吸附等；(2)高级氧化法：包括化学氧化法、电化学氧化法、光催化氧化法等，目前应用和研究较多。但是这两种方法仅用于废水中难降解有机物和色度的去除，并不能去除废水中的重金属镍，且处理后的废水不能直接回用。

膜分离集成技术在染色废水回用中不仅能去除废水中的重金属镍、各种不同颜色的有机染料,可以循环回用生产线上的漂洗水；同时在膜上游浓缩有价值的镍盐、各种不同颜色的染料，重新返回到生产线上的染色槽。这一清洁生产工艺可实现染色液漂洗废水的零排放。

发明内容

为了解决化妆品铝制包装盒染色过程中产生的含镍染色液废水问题,本发明采取一种以反渗透技术为核心，以超滤预处理技术为辅助的组合工艺,避免了单一反渗透技术装置使用寿命短、成本高、不能长期有效运行的弊端。该发明克服了传统处理工艺对资源浪费和环境污染的问题，实现含镍染色液废水回收利用和零排放。

超滤膜的孔径在2nm到50nm之间，其切割分子量在几千到几十万道尔顿。超滤膜适用于固液分离，经过超滤装置处理后的废水中基本不含固形物或悬浮物，因此超滤可以作为反渗透的预处理步骤。

反渗透膜分离粒子的直径范围为0.1nm～5nm,操作压力为0.5MPa～5MPa。反渗透装置是以反渗透膜为介质,以压力差为推动力,用来分离水溶液中的物质。反渗透膜能有效截留废水中小分子有机物，金属离子等。反渗透出水可以达到企业生产用水的水质要求，因此可以回收再利用。

该化妆品铝制包装盒染色过程中产生的含镍染色液废水是采用超滤和反渗透的集成膜处理工艺。如图1所示，整个循环工艺系统包括：染色槽1、漂洗槽2、集水池3、集水池12、供水泵4、反洗泵7、超滤装置5、超滤透过液水箱6、袋式过滤器13、高压泵8、反渗透装置9、反渗透浓缩液高位箱10、反渗透透过液高位水箱11。

整套工艺中各个组件的连接关系以及功能情况如下：化妆品铝制包装盒首先在染色车间的染色槽中进行染色处理，经过染色处理后的铝制包装盒进入到下一个步骤的漂洗。夹带染色液的包装盒在漂洗过程产生大量漂洗废水,废水中富含染色液，少量染色助剂，镍盐。漂洗后的废水收集至集水池3中集中储存,以待后期的处理。当集水池3中的废水达到一定量时用供水泵输送到超滤装置中，经过超滤装置的处理，漂洗废液中的固体悬浮物被截留。截留液进入集水池12中，经过沉降过程，再通过袋式过滤器回收固形物，清液再次回到集水池3。通过超滤预处理的含镍染色液废水继续进入反渗透装置，反渗透装置浓缩处理后将会产生10％-2％的截留液和90％-98％的透过液。截留液将进入浓缩液高位水箱，浓缩液中富含染料分子、染色助剂、镍盐，可用作染料液直接进入车间染色槽。反渗透装置的透过液进入回用水高位水箱，循环回用到漂洗槽的漂洗用水。以上就是整个工艺中各个组件的关系以及功能情况，采用该处理工艺可以实现含镍染色液废液的回收利用及零排放。

整个含镍染色液废水处理工艺系统运作如下：化妆品包装盒经过染色槽染色，进入漂洗槽漂洗。在漂洗过程中，染料、助剂以及镍盐进入到漂洗液中。漂洗过程产生的染色液废水输送到集水池3中，当集水池3中的储存量达到需要处理的液位时通过供水泵输送到超滤装置中进行超滤。经过超滤装置处理后，废水中的微量固体或悬浮颗粒将会被全部除掉，透过超滤装置的液体为均一的液体。超滤透过液中的污染物主要为染料、助染剂和镍盐，这些成分和染色车间的染料液的成分是一致的，因此只需将超滤透过液进行反渗透浓缩后就可以再次回到染色槽回收利用。反渗透处理后的浓水部分包含镍染料浓缩液，这部分浓缩液占进水量的2％-10％，其组成与初始染色液基本一致，可作为染色槽的补充液。反渗透装置的透过液部分可作为漂洗用水。因此，整个处理过程仅有包装盒在铝制品加工过程夹带的微量铝屑的排放，实现了含镍染色液废水的回收利用和零排放，资源利用率接近100％，解决了长期困扰化妆品包装企业染色液废水资源回用率低的问题，在保护环境的同时降低企业的生产成本。

附图说明

图1是含镍染色液废水的零排放工艺设计图。

图中：染色槽1、漂洗槽2、集水池3、集水池12、供水泵4、反洗泵7、超滤装置5、超滤透过液水箱6、袋式过滤器13、高压泵8、反渗透装置9、反渗透浓缩液高位箱10、反渗透透过液高位水箱11。

具体实施方式

本实施例中工艺的具体实施情况如下：化妆品包装盒染色和漂洗车间每小时产生5吨含镍染色液废水，先将产生的5吨废水收集至集水池3，等待后期处理。集水池3中的废水达到集水池一定容量时将储水池1中的废水输送到超滤设备中。通过超滤设备将废水进行预处理，除去其中的悬浮颗粒物等不溶物，可以得到澄清的透过液4.8吨，同时将截留下来的0.2吨含有固体杂质的废液进入集水池12中，经过沉降除去其中大部分固体颗粒，再经过袋式过滤器回收固形物，清液再次回到集水池3，实际超滤透过液为5吨。超滤装置的5吨透过液经过高压泵进入反渗透装置。反渗透处理后的液体分为两部分，反渗透透过液共4.8吨，收集至透过液高位槽作为漂洗水；截留液部分包含进水中的99％以上的有机染料、染色添加剂、镍盐，其组成类似染色液，收集至浓缩液高位水箱，可以作为染色槽中染色液的补给液。

在以上含镍染料液处理案例中，设备进水流量为每小时5吨，来自漂洗过程废水和染色过程废水。经超滤设备处理后产生的截留液，经过沉降、袋式过滤器过滤后清水回到集水池3中再次回用，实际超滤产水约100％。反渗透的透过液为96％，与漂洗过程常规用水量相当，循环回用于漂洗水，回用水电导率180μs/cm—250μs/cm。反渗透截留液为4％，含有浓缩染色液的截留液均回用于染色槽，生产上可降低50％以上的染色液使用量。所以整个过程的废水资源利用率和水利用率均接近100％，实现了废水的资源利用和零排放。

以上所述仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种化妆品铝制包装盒行业的含镍染色液废水的零排放工艺，其特征在于，将染色工序和漂洗工序产生的含镍染色液废水经超滤膜除去固体悬浮物，并得到超滤截留液和超滤透过液；对所述的超滤透过液经反渗透膜进行反渗透处理，得到的反渗透透过液回收用于漂洗工序，反渗透浓缩液回收用于染色工序；对所述的超滤截留液进行过滤处理并经超滤膜循环再利用。

2.如权利要求1所述的零排放工艺，其特征在于，所述超滤膜的孔径在2nm到50nm之间。

3.如权利要求2所述的零排放工艺，其特征在于，所述反渗透膜分离粒子的直径范围为0.1nm～5nm，操作压力为0.5MPa～5MPa。

4.如权利要求3所述的零排放工艺，其特征在于，所述反渗透浓缩液占超滤透过液的2％-10％。

5.如权利要求4所述的零排放工艺，其特征在于，所述的超滤透过液也用于反洗超滤膜。

6.如权利要求5所述的零排放工艺，其特征在于，采用袋式过滤器对超滤截留液进行过滤处理。

7.如权利要求1所述的零排放工艺，其特征在于，所述反渗透透过液的电导率小于250μs/c，整个过程的废水资源利用率和水利用率均接近100％，实现废水的资源利用和零排放。