CN1062517A - 上浆废水综合治理新工艺 - Google Patents

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Abstract

一种上浆废水综合治理新工艺。从含有2— 3g/l聚乙烯醇(PVA)的上浆废水中回收PVA做粘 合剂，使废水CODCY由3000～6000mg/l降至 150mg/l以下，符合排放标准。本发明包括以下步 骤：(1)超滤，(2)盐析，(3)生物接触氧化，本工艺设备 简单，方法易行，特别适用于棉纺织厂上浆废水处理 及印染厂退浆废水处理。

Description

本发明是一种上浆废水综合治理新工艺。适用于处理棉纺织厂排出的上浆废水，并从中回收聚乙烯醇（PVA）。
上浆是棉纺织生产厂为防止纱绒起毛，减少断头，便于织造而采用的一道工序。浆纱的原料，以前采用天然原料淀粉，为了节约粮食，国内改用混合浆料，以高分子原料PVA为主，配用羧甲基纤维素（CMC）、淀粉。上浆废水污染严重，CODcr一般在3000-6000mg/l（甚至高达10000mg/l），任何单项技术均难以一次处理达标。
经上海科技情报所的国内外文献检索，没有找到和本发明同类型的文献。国内湖南湘潭印染厂引进美国ABCOR超滤设备，退浆废水经超滤浓缩分离PVA回用于生产或试做涂料、粘合剂，淡液的CODcr为400mg/l左右，不能达到排放标准。北京印染厂用盐析方法浓缩分离退浆废水中的PVA，制造粘合剂，析出液再与印染废水混合进行处理。由于我国浆料是混合浆料，浓缩液中混有淀粉，回用坯布色泽略暗且易发酵有异味，实际难以回用，而PVA的回收也存在浓度等问题，故至今尚无处理上浆废水的理想方法。而国外浆料以PVA为主，用超滤法回收后利用的可能性较大。
本发明的目的在于研究出一种行之有效的废水处理方法。和已有技术相比，既有相当高的化学耗氧量CODcr去除率，消除环境污染，又使PVA残留率和通量同时达到最佳状态，以便回收利用PVA，降低运行费用。
因此，本发明提供了一种上浆废水综合治理新工艺，包括以下步骤：
a）上述上浆废水经分子截留量为1～5万最佳5万的聚砜膜超滤，在1～3kg/cm2最佳1.5kg/cm2的渗透压力下，分离成PVA浓度为12～15g/l的浓液和PVA浓度为0.1～0.12g/l的淡液;
b）将步骤a）得到的浓液加热到44～52℃，最佳48℃，调节PH值至8.5～9.5，最佳9，于搅拌下先后加入胶凝剂硼砂和盐析剂硫酸钠，硼砂的加入量为0.8～1.6g/l，最佳1.4g/l，硫酸钠的加入量为10～18g/l，最佳14g/l，反应10～20分钟进行盐析，然后搅拌、粉碎、脱水，得到聚合度为1700、浓度为30g/l的PVA凝胶体和PVA浓度为1150～1200mg/l的析出液;
c）由步骤a）得到的淡液和由步骤b）得到的析出液以大于5∶1的体积比混合，进入生物接触氧化池代谢，处理后的水排入水体，生物接触氧化池的生物床采用由未牵伸涤纶丝与半软性填料组成的复合填料，净化效率可提高15%。
按照本发明，处理PVA浓度为2-3g/l、CODcr为3000-6000mg/l的上浆废水，可经济地回收PVA，并由于PVA的分离，提高了废水可生化性，使废水的CODcr降至150mg/l以下，其CODcr去除率＞95-97.5%，显著优于全国综合污水排放标准GB8978-88的规定指标。
本工艺PVA的回收率＞90%，回收后的PVA物理化学性质不变，聚合度＞1700，用来做胶水，质量与鹅牌胶水相似。
附图用于描述本发明所提出的主要流程。
体积为Q的上浆废水1流入循环槽2中，用循环泵3提升至超滤器4，超滤器中安装了分子截留量为1～5万的聚砜膜5，在渗透压力1～3Kg/cm2，通量151/m2·hr下，使92.5%的PVA被超滤膜截留成浓液6，浓液的PVA浓度为12～15g/l，透过的淡液7含分子量和聚合度都较低的PVA及绝大部分淀粉，其PVA浓度为0.1～0.12g/l，CODcr为400～500mg/l，透过量为进水量的5/6Q。
浓液6在搅拌下加入0.8～1.6g/l的硼砂8，生成不溶性综合物，然后一面搅拌，一面继续加10-18g/l的硫酸钠9，其反应温度为44-52℃，PH值为8.5～9.5，反应时间为10～20分钟，其PVA盐析析出率＞92%。
监析析出的PVA回收液10，经粉碎呈白色胶体状小块，通过脱水，其体积可为 1/12 ～ 1/9 Q，其析出水的PVA含量为1150～1200mg/l，CODcr为2000-2400mg/l。
超滤后的淡液7与盐析后的析出液11以大于5∶1的体积比混合，大大降低了盐类浓度（＜3g/l），保证了微生物的正常代谢。该水可直接进入生物接触氧化池12处理，出水排入水体13。
下面是本发明的实施例。
实例1
上海第二十一棉纺织厂上浆废水6吨/日，CODcr3000-6000mg/l，含PVA2～3g/l。在实验室0.2M2超滤装置上运行，工艺条件：采用分子截留量为5万的聚砜膜，渗透压力1.5kg/cm2，通量15～161/m2·hr，超滤后得到含PVA12-15g/l的浓液，将其加热到48℃，调整PH值至9后，先加入1.4g/l硼砂进行络合，后加14g/l硫酸钠盐析，析出的PVA回收液做粘合剂，析出液与超滤后的淡液以1.5∶15～16升体积比混合，进入生物接触氧化池，出水经测试结果为CODcr＜120mg/l，CODcr去除率达97.5%，PVA去除率达97.5%。
实例2
上海第二棉纺织厂上浆废水，以同样工艺条件在上述装置上进行，结果同实例1。
实例3
实验室配制上浆废水，其CODcr为3000-6000mg/l，PVA为2.5g/l，以同样工艺条件在上述装置上进行，析出的PVA色泽好，PVA回收率达98%，最终出水CODcr小于100mg/l。

Claims (4)

1、一种上浆废水综合治理新工艺，它包括以下步骤：
a)该上浆废水经分子截留量为1～5万的聚砜膜超滤，在1～3kg/cm2的渗透压力下，分离成PVA浓度为12～15g/l的浓液和PVA浓度为0.1～0.12g/l的淡液；
b)将步骤a)得到的浓液加热到44～52℃，调节PH值至8.5～9.5，于搅拌下先后加入胶凝剂硼砂和盐析剂硫酸钠，硼砂的加入量为0.8～1.6g/l，硫酸钠的加入量为10～18g/l，反应10～20分钟进行盐析，然后搅拌、粉碎、脱水，得到聚合度为1700、浓度为30g/l的PVA凝胶体和PVA浓度为1150～1200mg/l的析出液；
c)由步骤a)得到的淡液和由步骤b)得到的析出液以大于5∶1的体积比混合，进入生物接触氧化池代谢，处理后的水排入水体。
2、根据权利要求1所述的工艺，其中在步骤a）中，超滤的最佳工艺条件是聚砜膜的分子截留量为5万，渗透压力为1.5kg/cm2。
3、根据权利要求1所述的工艺，其中在步骤b）中，盐析的最佳工艺条件是反应温度48℃，溶液PH值为9，胶凝剂硼砂加入量为1.4g/l，盐析剂硫酸钠加入量为14g/l。
4、根据权利要求1所述的工艺，其中在步骤c）中，生物接触氧化池的生物床采用由未牵伸涤纶丝与半软性填料组成的复合填料。
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