CN105621739B - 一种印花废液同步脱色与氮回收方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印花废液同步脱色与氮回收方法及装置，装置包括反应器、气浮处理机、过滤器及氮回收罐；所述的气浮处理机包括接触分离室、气浮分离室、回流水泵、刮泥机、穿孔集水管、污泥槽；所述气浮机接触分离室与气浮分离室间设有回流水管，回流水管上设置回流水泵及射流器；所述气浮机接触分离室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；所述氮回收罐与反应器间设有过滤器，所述氮回收罐与过滤器间设有树脂排放管，排放管上设置污泥泵，所述过滤器位于反应器上方。采用本发明的处理方法及设备处理，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。既不增加废水中酸根离子的含量，又降低污泥含水率。

Description

一种印花废液同步脱色与氮回收方法及装置

技术领域

本发明属于纺织印染工业技术领域，特别涉及一种油墨印花废液同步脱色与氮回收方法及装置。

背景技术

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。虽然该种油墨废液量小，但废液中含有高浓度颜料、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。多数企业采用物理化学方法预处理后再混入生活污水进行处理的方法，增大了废水处理量。

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，增加处理系统基建投资。特别是酸析法直接向废液中投加无机酸，提高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印花废液同步脱色与氮回收方法及装置，实现废液中有机污染物和氮的高效去除，同时可以实现氮的回收，且不增加废水中酸根离子的含量。

一种油墨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油墨印花废液按比例连续加入反应器中，搅拌反应30-90min，使污染物凝聚；

步骤b：反应后的废液溢流入气浮处理机接触室，用处理后的废水作为溶气水先将阳离子交换树脂与废液中的污泥分离；

步骤c：废液溢流入处理机气浮分离室，使泥水分离，处理水由底部集水管收集后排放，上层污泥由刮泥机刮入排泥槽；

步骤d：将接触室内的阳离子交换树脂排出后过滤脱水；

步骤e：将阳离子交换树脂用2-20%再生液再生后过滤脱除再生液，回收氮；

步骤f：将过滤脱后的阳离子交换树脂回用于反应器中，循环使用。

一种油墨印花废液处理设备主要包括反应器、气浮处理机、过滤器及氮回收罐。

所述反应器分为2格，底部开孔连通，第一格反应槽内设搅拌机，第二格反应槽上部设有导液管与气浮处理机接触室连通，导液管直径大于20cm，反应器位于气浮处理机上部。

所述气浮处理机包括接触分离室、气浮分离室、刮泥机、回流水泵、污泥槽；

所述气浮处理机接触分离室底部设有回流水管，回流水管出口与导液管出口上下相对，间距大于20cm，回流水管连接气浮分离室集水管，中间设置回流水泵及射流器；

所述气浮处理机接触分离室内废液流态为竖流式，废液上升流速小于树脂沉降速度，通过调节回流水泵流量及射流器进气量控制上升流速；

所述气浮处理机气浮分离室底部设有穿孔集水管，穿孔孔径20mm，两排孔眼、孔眼间距10cm，孔眼向下；

所述气浮处理机气浮分离室上部设有刮泥机；

所述气浮处理机污泥槽宽度大于30cm，深度大于50cm，外壁设有排泥管，排泥管直径20cm。

所述气浮机接触室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树脂分离槽，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^#过滤器置于反应器上部，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，氮回收罐中间设置隔板。

所述1^#和2^#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。

反应器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；反应完全后进入气浮处理机气浮接触分离室，通过回流溶气水使树脂与污泥分离，废液溢流入处理机气浮分离室，污泥上浮进行固液分离；固液分离后废水经底部穿孔集水管收集后排放，气浮污泥由刮泥机刮出至污泥槽；气浮机接触分离室内的阳离子交换树脂经树脂排放泵排出后进入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过滤器过滤脱除再生液后自动落入反应器，循环使用，脱出液回流至氮回收罐。氮回收罐回收液经氮回收液排放管排出回收。

本发明具有以下有益效果：

经本发明装置及方法处理，油墨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。

经本发明装置及方法处理，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，而且污泥含水率低。

附图说明

图1是根据本发明的一种印花废液同步脱色与氮回收装置工艺流程示意图

图2是气浮处理机剖视图

图3是气浮处理机平面俯视图

图4是氮回收系统工艺示意图

附图标记说明

1、反应器 2、气浮处理机 3、回流水泵 4、2#过滤器5、搅拌机 6、导液管 7、接触分离室 8、回流水管 9、气浮分离室 10、挡泥板 11、污泥槽 12、排泥管 13、穿孔集水管 14、树脂排放管 15、2^#过滤器排水管 16、射流器 17、刮泥机 18、1#树脂排放泵19、1^#过滤器20、氮回收罐 21、2^#树脂排放泵22、1^#过滤器排液管 23、氮回收罐树脂排放管 24、氮回收液排放管 25、氮回收罐隔板 26、分离室排水管 27、气浮处理机支架 28、刮泥机电动机。

具体实施方式

参照图1、图2、图3和图4。

本发明提供了一种油墨印花废液同步脱色与氮回收装置，它包括反应器1、气浮处理机2、1^#过滤器19和2^#过滤器4及氮回收罐20。

所述的反应器1分为2格，底部开孔连通，第一格反应槽内设搅拌机5，第二格反应槽上部设有导液管6与气浮处理机连通，导液管直径20cm，所述反应器1位于气浮处理机2上部。

所述气浮处理机2包括接触分离室7、回流水泵3、气浮分离室9、污泥槽11；

所述气浮处理机接触分离室7为圆筒形，底部设有回流水管8，回流水管8出水口与导液管6出液口上下相对，回流水管8通过回流水泵3与气浮分离室9中的穿孔集水管13连接；

所述回流水管8与回流水泵3间设有射流器，；

所述气浮处理机接触分离室7内废液流态为竖流式，废液上升流速小于树脂沉降速度，通过回流水泵3流量及射流器进气量调节控制上升流速；

所述气浮处理机气浮分离室9底部设有穿孔集水管13，穿孔孔径20mm，孔眼间距10cm，孔眼向下；

所述气浮处理机气浮分离室9上部设有刮泥机17，刮泥机由电动机28驱动旋转刮泥；

所述气浮处理机污泥槽11宽度大于30cm，深度大于50cm，外壁设有排泥管12，排泥管直径大于20cm。

所述气浮处理机接触分离室7底部设有树脂排放管14，所述树脂排放管上设置1^#树脂排放泵18，树脂排放管14末端与1^#过滤器19连接；

所述1^#过滤器置于氮回收罐20上部，过滤器底部设有排水管22，脱出水由导液管6回流至处理机树脂分离槽7，脱水树脂落入氮回收罐20。

所述氮回收罐20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2^#树脂排放泵，树脂排放管末端与2^#过滤器4连接；

所述2^#过滤器置于反应器2上部，过滤器底部设有排液管15，脱出液回流入氮回收罐20，再生树脂落入反应器1第一格内，循环利用。

所述氮回收罐20上部设有氮回收液排放管24，回收氮回收液；氮回收罐中间设置隔板25。

所述1^#过滤器19和2^#过滤器4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。

反应器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；废液反应完全后通过导液管流入气浮处理机接触分离室，通过回流溶气水使树脂与污泥分离，废液溢流入处理机气浮分离室，污泥上浮，进行固液分离；固液分离后废水通过气浮分离室底部集水管排放，气浮污泥通过刮泥机刮入污泥槽由排泥管排放；气浮机接触分离室内的阳离子交换树脂经1^#树脂排放泵排出后进入1^#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，脱出水回流至气浮处理机接触分离室；再生树脂经2^#树脂排放泵泵入2^#过滤器筛网上过滤脱除再生液后自动落入反应器，循环使用，脱出液回流至氮回收罐。氮回收罐回收液经氮回收液排放管排放回收。

本发明提供的一种印花废液同步脱色与氮回收方法及装置，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油墨印花废液按比例连续加入反应器1中，通过搅拌机5搅拌反应30-90min，使污染物凝聚成糊状。

步骤b：反应器1中废液通过导液管6进入气浮处理机接触分离室7内，用回流水泵3将处理后的废水回流溶气将阳离子交换树脂与废液中污泥分离，调节回流水泵3回流水流量及射流器进气量，控制气浮处理机接触室7内废液上升流速小于树脂沉淀速度，防止将树脂冲出。

步骤c：气浮处理机接触分离室7内废液进入处理机气浮分离室9，污泥上浮，进行固液分离；处理机气浮分离室9内固液分离后废水通过底部穿孔集水管13收集后由排水管26排放，上浮污泥由刮泥机17刮入污泥槽11经排泥管12排放后进行脱水处理，刮泥机17由驱动电机28驱动旋转刮泥。

步骤d：气浮处理机接触分离室7内的阳离子交换树脂通过树脂排放管14由1^#树脂排放泵18排出至1^#过滤器19过滤脱水，脱出水由过滤器排水管22经导液管6回流至处理机接触分离室7内。

步骤e：脱水阳离子交换树脂自动落入氮回收罐20，用2-20%再生液浸泡再生并回收氮后通过树脂排放管23由2^#树脂排放泵21输送至2^#过滤器4，过滤脱除再生液，滤液由过滤器排液管15回流至氮回收罐20，回收再生液。

步骤f：2^#过滤器4过滤后的阳离子交换树脂自动落入反应器1第一格中，回用于油墨印花废液的处理，循环使用。

实际处理结果表明：该种油墨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。经本发明装置及方法处理，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。

该发明装置设备集成化，占地少，处理效果稳定，而且污泥含水率低，利于脱水处理。

Claims (5)

1.一种印花废液同步脱色与氮回收装置，其特征在于，所述装置包括反应器、气浮处理机、过滤器、氮回收罐；其中所述的气浮处理机包括位于处理机中央的接触分离室、位于接触分离室外周的气浮分离室、刮泥机、回流水泵、穿孔集水管、污泥槽；所述反应器位于处理机顶部，分为2格，底部开孔连通，第一格内设搅拌机，第二格上部设有导液管与气浮处理机接触分离室连通；所述气浮处理机接触分离室与气浮分离室由围成接触分离室的隔板隔开，隔板上部连通；所述气浮处理机接触分离室底部设有回流溶气水管，回流溶气水管出口与反应器导液管出口上下相对，回流水管连接处理机气浮分离室，中间设置回流水泵及射流器；所述气浮分离室上部设有刮泥机，底部设有穿孔集水管；其中，所述装置用于实现如下所述的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油墨印花废液按比例连续加入反应器中，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；

步骤b：反应后的废液溢流入气浮处理机接触室，用处理后的废水作为溶气水先将阳离子交换树脂与废液中的污泥分离；

步骤c：废液溢流入处理机气浮分离室，使泥水分离，处理水由底部集水管收集后排放，上层污泥由刮泥机刮入排泥槽；

步骤d：将接触室内的阳离子交换树脂排出后过滤脱水；

步骤e：将阳离子交换树脂用10%的盐酸或5%的硫酸作为再生液再生后过滤脱除再生液，回收氮；

步骤f：将过滤脱后的阳离子交换树脂回用于反应器中，循环使用；

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，若为钠型阳离子交换树脂应预先用酸溶液进行置换处理。

2.如权利要求1所述一种印花废液同步脱色与氮回收装置，其特征在于所述气浮处理机接触室内废液上升流速小于树脂沉降速度，通过调节回流水泵流量及射流器进气量调节控制上升流速。

3.如权利要求1所述一种印花废液同步脱色与氮回收装置，其特征在于所述气浮处理机接触分离室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，过滤器底部设有排水管。

4.如权利要求1所述一种印花废液同步脱色与氮回收装置，其特征在于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，排放管与过滤器连接；所述过滤器置于处理机反应器上部，过滤器底部设有排液管。

5.如权利要求1所述一种印花废液同步脱色与氮回收装置，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。