CN109569399B - 调酸系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种调酸系统，包括一原液收集装置、一酸液储存装置、一预混合装置、一一级调节装置、一二级调节装置和一三级调节装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种印染废水处理领域，具体涉及染色残浴脱色回用过程中所使用的一种调酸系统。
背景技术
活性染料因其颜色鲜艳、牢度良好、价格低廉、使用方便等特性，是棉染色最常用的染料。但在染色过程中，活性染料总有相当部分(大约30％)的染料会水解。为了使水解的染料易于在染后洗除，防止沾附在棉纤维上影响染色牢度，活性染料的分子结构被设计成为对棉纤维的亲和力较低。这种分子结构使得活性染料在染色的过程中纤维对染料的吸附量减少，影响染料的使用效率。
为了使活性染料能够有效地上染棉纤维，在染色工作液中必须加入大量的盐以进行促染。通常，工作液中的盐含量可高达100克/升，这就造成了染色后的残浴中不仅含有大量的水解染料，使染色废水的颜色极深，还含有极高的盐浓度(硫酸钠或氯化钠)。在本领域中，这种污水极难处理，常规的生化处理难以将色度去除，用絮凝法脱色则产生大量的污泥，高浓的盐尚无良法脱去，给环境造成严重的污染。
针对上述高盐高染料的染色废水，可采用的处理方式是脱色回用，即使用萃取剂(以三辛胺为主要组分的油液)对染色残浴进行有效脱色，从而使残浴中的高盐溶液得以回用。这种处理方式可以避免高盐溶液的排放，极大地减轻了活性染料对棉制品的染色所造成对环境的盐污染。但是，脱色处理需要在酸性环境下进行，即，染色废水需要呈酸性(pH值在2.4～3之间)才能具有良好的萃取脱色效果。
然而，活性染料染色工艺直接排出的染色废水呈高碱性(pH值约为11)，因而需要先对染色废水进行加酸处理后才能进行后续的脱色处理。
目前还没有符合工业生产中染色残浴脱色回用处理中所需的处理量大且连续反应的调酸装置，限制了染色残浴的脱色回用。
因此，我们需要一种新的调酸系统，以满足染色残浴脱色回用处理的需要，实现染色残浴液体的连续自动调酸处理。
发明内容
为弥补现有技术的缺陷，本发明首先提供一种调酸系统，包括一原液收集装置、一酸液储存装置、一预混合装置、一一级调节装置、一二级调节装置和一三级调节装置；其中，所述原液收集装置通过一管路与所述预混合装置流体连接；所述酸液储存装置通过管路分别与所述预混合装置、所述二级调节装置及所述三级调节装置流体连接，用于分别向所述预混合装置、所述二级调节装置及所述三级调节装置提供酸液；所述预混合装置通过管路与所述一级调节装置流体连接；所述一级调节装置通过管路与所述二级调节装置流体连接；并且，所述二级调节装置通过管路与所述三级调节装置流体连接。
在本发明一实施例中，所述二级调节装置设有一第一pH控制组件，所述三级调节装置设有一第二pH控制组件；其中，
所述第一pH控制组件用于根据所述二级调节装置内的二级混合液的pH值控制：(1)所述酸液储存装置与所述二级调节装置之间的管路的启闭；以及，(2)所述二级调节装置与所述三级调节装置之间的管路的启闭；
所述第二pH控制组件用于根据所述三级调节装置内的三级混合液的pH值控制所述酸液储存装置与所述三级调节装置之间的管路的启闭。
在本发明一实施例中，所述原液收集装置、所述一级调节装置、所述二级调节装置及所述三级调节装置内分别设置一低液位开关和一高液位开关。
在本发明一实施例中，所述三级调节装置通过一出液管路与一出液储存罐流体连接。
在本发明一实施例中，第二pH控制组件根据所述三级调节装置内的三级混合液的pH值控制所述出液管路的启闭。
在本发明一实施例中，所述原液收集装置内的低液位开关与所述一级调节装置内的高液位开关分别控制所述原液收集装置与所述预混合装置之间的管路的启闭。
在本发明一实施例中，所述二级调节装置内的低液位开关与所述三级调节装置内的高液位开关分别控制所述二级调节装置与所述三级调节装置之间的管路的启闭。
在本发明一实施例中，所述三级调节装置内的低液位开关控制：
(1)所述二级调节装置与所述三级调节装置之间的管路的启闭；以及，
(2)所述出液管路的启闭。
在本发明一实施例中，所述原液收集装置与所述预混合装置之间的管路上设有一第一流量计；所述酸液储存装置与所述预混合装置之间的管路上设有一第二流量计。
在本发明一实施例中，所述一级调节装置与二级调节装置之间的管路与所述一级调节装置的底部流体连接。
在本发明中，通过合理设置各部件，实现染色残浴液体的连续自动调酸处理，以满足染色残浴脱色回用处理的需要。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的一种调酸系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做详细的说明，实施例旨在解释而非限定本发明的技术方案。
在本实施例中，提供一种调酸系统100，所述调酸系统100的结构请详见图1。如图1所示的，所述调酸系统100包括一原液收集装置110、一酸液储存装置120、一预混合装置130、一一级调节装置140、一二级调节装置150和一三级调节装置160。
如图1所示的，所述原液收集装置110通过一管路与所述预混合装置130流体连接；所述酸液储存装置120通过管路分别与所述预混合装置130、所述二级调节装置150及所述三级调节装置160流体连接，用于分别向所述预混合装置130、所述二级调节装置150及所述三级调节装置160提供酸液。所述预混合装置130通过管路与所述一级调节装置140流体连接。所述一级调节装置140通过管路与所述二级调节装置150流体连接；并且，所述二级调节装置150通过管路与所述三级调节160装置流体连接。
进一步地，所述三级调节装置160通过一出液管路与一出液储存罐170流体连接，用于将调酸后的出液存储与所述出液储存罐170内。
为了实现调酸功能，如图1所示的，所述二级调节装置150设有一第一pH控制组件，所述三级调节装置设有一第二pH控制组件。其中，所述第一pH控制组件用于根据所述二级调节装置150内的二级混合液的pH值控制：(1)所述酸液储存装置120与所述二级调节装置150之间的管路的启闭；以及，(2)所述二级调节装置150与所述三级调节装置160之间的管路的启闭。所述第二pH控制组件用于根据所述三级调节装置160内的三级混合液的pH值控制所述酸液储存装置120与所述三级调节装置160之间的管路的启闭。
所述第一pH控制组件与所述第二pH控制组件为本领域中可以根据检测到的pH值而控制管路启闭的常规组件。例如，在本实施例中，如图1所示的，所述第一pH控制组件可以实现为包括一设置于所述二级调节装置150内的第一pH测量装置153、设置于所述酸液储存装置120与所述二级调节装置150之间的管路上的阀门T1、以及设置于所述二级调节装置150与所述三级调节装置160之间的管路的上的泵D1。通过所述第一pH测量装置153的测量值控制所述阀门T1及所述泵D1的启闭，进而控制所述酸液储存装置120与所述二级调节装置150、所述二级调节装置150与三级调节装置160之间的液体流动。
相似地，所述第二pH控制组件包括一设置于所述三级调节装置160内的第二pH测量装置163、设置于所述酸液储存装置120与所述三级调节装置160之间的管路上的阀门T2、以及设置于所述三级调节装置160与所述出液储存罐170之间的管路上的泵D2。
通过所述第二pH测量装置163的测量值控制所述阀门T2与所述泵D2的启闭，进而控制所述酸液储存装置120与所述三级调节装置160之间、所述三级调节装置160与所述出液储存罐170之间的液体流动。
进一步如图1所示的，所述原液收集装置110、所述一级调节装置140、所述二级调节装置150及所述三级调节装置160内分别设置一低液位开关(111,141,151,161)和一高液位开关(112,142,152,162)。
所述原液收集装置110内的所述低液位开关111与所述一级调节装置140内的高液位开关142分别控制所述原液收集装置110与所述预混合装置130之间的管路的启闭。该控制管路的启闭可以通过任何本领域已知的方式实现。例如，在本实施例中，通过在所述原液收集装置110与所述预混合装置130之间的管路上设置泵D3，所述低液位开关111与所述高液位开关142均可以控制所述泵D3的启闭，进而控制所述原液收集装置110内的原液是否进入所述预混合装置130内。
相似地，所述二级调节装置150内的低液位开关151与所述三级调节装置160内的高液位开关162分别控制所述二级调节装置150与所述三级调节装置160之间的管路的启闭。该控制管路的启闭可以通过任何本领域已知的方式实现。例如，在本实施例中，所述低液位开关151与所述高液位开关162均可以控制所述泵D1的启闭，进而控制所述二级调节装置150内的二级混合液是否进入所述三级调节装置160内。
相似地，所述三级调节装置160内的低液位开关161控制：(1)所述二级调节装置150与所述三级调节装置160之间的管路的启闭；以及，(2)出液管路的启闭。该控制管路的启闭可以通过任何本领域已知的方式实现。例如，在本实施例中，所述低液位开关161分别控制所述泵D1与所述泵D2的启闭，进而控制所述二级调节装置150内的二级混合液是否进入所述三级调节装置160，以及所述三级调节装置160内的三级混合液是否进入所述出液储存罐170内。
如图1所示的，在所述原液收集装置110与所述预混合装置130之间的管路上设有一第一流量计L1；所述酸液储存装置120与所述预混合装置130之间的管路上设有一第二流量计L2，用于控制原液与酸液的流量。
如图1所示的，所述一级调节装置140与所述二级调节装置150之间的管路与所述一级调节装置140的底部流体连接。
应用实施例活性染料染色残浴脱色回用处理
在本应用实施例中，将所述调酸系统100应用于活性染料染色残浴脱色回用中，用于对染色机200排出的染色残浴进行调酸处理，然后进行后续的萃取脱色。
如图1所示的，所述染色机200中的染色残浴通过管路进入所述原液收集装置110内，并通过泵D3与所述酸液储存装置120内的酸液在所述预混合装置130内与混合，随后进入所述一级调节装置140内。所述原液收集装置110内的原液(染色残浴)与所述酸液储存装置120内的酸液的流量通过流量计L1和L2分别控制，按比例混合，使得所述一级调节装置140内的一级混合液的pH值控制在5±1.5的范围内。同时，通过设置于所述原液收集装置110内的所述低液位开关111与设置于所述一级调节装置140内所述高液位开关142控制所述泵D3的启闭：当所述原液收集装置110液位在低位或所述一级调节装置140液位在高位时，所述泵D3停止工作。
由于活性染料的染色残浴为高碱溶液(pH值在11左右)，因此需要混入足够量的酸，这使得在所述预混合装置130中会发生剧烈的中和反应，并使混合液的温度升高10～20度，随后进入所述一级调节装置140。由于活性染料染色时加的碱主要为碳酸钠，因此在所述预混合装置130内发生的中和反应会产生大量的二氧化碳气体，又由于染色残浴中会含有一定量的练漂和染色助剂(表面活性剂)，和棉自然生长过程中所带来的杂质，使预混合后的混合液产生大量的泡沫浮于液面上，因此在所述一级调节装置140中难以一步就能调酸至所需pH值。
为了避免泡沫对于调酸过程的影响，如图1所示的，所述一级调节装置140与所述二级调节装置150之间的连接管路设置于所述一级调节装置140的底部。这样，可以使得没有泡沫的混合液(pH值为5±1.5)的一级混合液体导入所述二级调节装置150，消除泡沫对调酸的影响。在所述二级调节装置150中，通过所述第一pH测量装置153和阀门T1控制加酸量，使所述二级调节装置150中二级混合液的pH控制在3.5±0.5的范围内。所述一级调节装置140与二级调节装置150中进一步可以设有曝气装置(图中未示)，使池中的溶液能够混合均匀。所述二级调节装置150的二级混合液随后通过泵D1导入三级调节装置160。在所述三级调节装置160内进行混合液的精调pH，工作过程如下：
所述三级调节装置160的容积为1～2m3，在所述低液位开关161和高液位开关162之间的可控液体体积为0.7～1.5m3。所述泵D1将所述二级调节装置150中的二级混合液泵入所述三级调节装置160，直至达到上液位，并由所述高液位开关162控制停止所述泵D1。在此过程中，当所述第二pH测量装置163测量的pH值大于等于一控制值时(所述控制值可以为2.5～3之间，例如2.8),则打开所述阀门T2，使得所述酸液储存装置120内的酸液进入所述三级调节装置160内(滴加)。在三级调节装置160底部可以装有搅拌装置或曝气管，通过搅拌或曝气使加入的酸液迅速分散，快速均匀。当所述第二PH测量装置163所测的pH值为控制值时(例如pH＝2.8±0.1)，则关闭所述阀门T2。随着进液的增加，所述三级调节装置160内的三级混合液pH值会随之变化，当测得的pH值再次大于所述控制值(例如2.8)时，再次打开所述阀门T2进行滴加酸液，如此往复，直至所述三级调节装置160中的三级混合液至高水位，并由所述高液位开关162控制所述泵D1关闭。持续搅拌或曝气3分钟后，在所述第二PH测量装置163测得的值为控制值时(例如pH＝2.8±0.1范围内)，则调酸完成。随即启动所述泵D2，将所述三级调节装置160内调准酸度的三级混合液泵入出液储存罐170内，用于后续的萃取。
当所述三级调节装置170中的液位到达下水位控制点时，所述低液位开关161控制关闭所述泵D2，并启动所述泵D1，进入新一轮精调酸过程。
所述泵D1还受所述二级调节装置150的pH控制，当所述第一pH测量装置153测得的pH值大4时，所述泵D1关闭，以防进入所述三级调节装置160中的液体pH值过高，导致在所述三级调节装置160中加酸量过大而产生大量泡沫，影响准确调酸。
当所述二级调节装置150的液位在低液位时，所述低液位开关151控制所述泵D1停止工作。
作为一实施例，所述调酸系统100的流量控制可以如下：1.所述三级调节装置160的进液和出液的流量(通过所述泵D1与所述泵D2控制)相同，且须要大于后续萃取系统平均流量的3倍以上。若萃取系统加工的流量为4吨/小时，则所述三级调节装置160所调的1吨溶液必须在15分钟内完成准确调酸过程。2.控制所述三级调节装置的进液流量大于12吨/小时，使所述三级调节装置160在5分钟内进满，进液过程中同时加酸，进液达到高液位后的2分钟内完成加酸，再曝气或搅拌3分钟，若酸度不足再自动追加，确保溶液酸度的准确性和稳定性。3.控制所述三级调节装置的排液流量大于12吨/小时，使所述三级调节装置160中的三级混合液在5分钟内排完。如此，可以控制所述三级调节装置160的一个循环过程的总时间小于15分钟，可输出准确调节pH值的溶液约1吨。尽管本发明所述的调酸系统100的调酸过程是一个间歇过程，但可以满足后续萃取脱色系统以4吨/小时流量的连续运行需要，符合工业需要。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改变、改进和润饰，这些改变、改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种调酸系统，用于对染色机排出的染色残浴进行调酸处理，包括一原液收集装置、一酸液储存装置、一预混合装置、一一级调节装置、一二级调节装置和一三级调节装置；其中，
所述原液收集装置收集所述染色残浴，通过一管路与所述预混合装置流体连接；
所述酸液储存装置通过管路分别与所述预混合装置、所述二级调节装置及所述三级调节装置流体连接，用于分别向所述预混合装置、所述二级调节装置及所述三级调节装置提供酸液；
所述预混合装置通过管路与所述一级调节装置流体连接；
所述一级调节装置通过管路与所述二级调节装置流体连接；并且，
所述二级调节装置通过管路与所述三级调节装置流体连接；
所述一级调节装置内设置一第一低液位开关和一第一高液位开关；
所述二级调节装置内设置一第二低液位开关、一第二高液位开关和一第一pH控制组件；所述第一pH控制组件包括：一设置于所述二级调节装置内的第一pH测量装置、设置于所述酸液储存装置与所述二级调节装置之间的管路上的阀门T1、以及设置于所述二级调节装置与所述三级调节装置之间的管路上的泵D1；通过所述第一pH测量装置的测量值控制所述阀门T1及所述泵D1的启闭；
所述三级调节装置内设置一第三低液位开关、一第三高液位开关和一第二pH控制组件；所述三级调节装置通过一出液管路与一出液储存罐流体连接；所述第二pH控制组件包括：一设置于所述三级调节装置内的第二pH测量装置、设置于所述酸液储存装置与所述三级调节装置之间的管路上的阀门T2、以及设置于所述三级调节装置与所述出液储存罐之间的管路上的泵D2；通过所述第二pH测量装置的测量值控制所述阀门T2与所述泵D2的启闭；
所述二级调节装置内的所述第二低液位开关与所述三级调节装置内的所述第三高液位开关分别通过所述泵D1控制所述二级调节装置与所述三级调节装置之间的管路的启闭；
所述三级调节装置内的所述第三低液位开关：
(1)通过所述泵D1控制所述二级调节装置与所述三级调节装置之间的管路的启闭；以及，
(2)通过所述泵D2控制所述出液管路的启闭。
2.如权利要求1所述的调酸系统，其特征在于，所述第一pH控制组件用于根据所述二级调节装置内的二级混合液的pH值：(1)通过所述阀门T1控制所述酸液储存装置与所述二级调节装置之间的管路的启闭；以及，(2)通过所述泵D1控制所述二级调节装置与所述三级调节装置之间的管路的启闭；
所述第二pH控制组件用于根据所述三级调节装置内的三级混合液的pH值通过所述阀门T2控制所述酸液储存装置与所述三级调节装置之间的管路的启闭。
3.如权利要求2所述的调酸系统，其特征在于，所述原液收集装置设置一低液位开关和一高液位开关。
4.如权利要求3所述的调酸系统，其特征在于，第二pH控制组件根据所述三级调节装置内的三级混合液的pH值通过所述泵D2控制所述出液管路的启闭。
5.如权利要求2所述的调酸系统，其特征在于，所述原液收集装置内的低液位开关与所述一级调节装置内的第一高液位开关分别控制所述原液收集装置与所述预混合装置之间的管路的启闭。
6.如权利要求1至5中任一项所述的调酸系统，其特征在于，所述原液收集装置与所述预混合装置之间的管路上设有一第一流量计；所述酸液储存装置与所述预混合装置之间的管路上设有一第二流量计。
7.如权利要求1至5中任一项所述的调酸系统，其特征在于，所述一级调节装置与二级调节装置之间的管路与所述一级调节装置的底部流体连接。
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