CN112501927A - 一种污水超低排放的化纤类染色工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污水超低排放的化纤类染色工艺，属于超低排放的染整工艺，包括染色、后处理、污水分质处理三个步骤，该工艺采用一步一浴法染色工艺，高效率低成本，且生产废水实现分质处理并回用，降低资源水的消耗，总用水量比传统工艺减少70‑75％，水循环利用率最高可以达到80％，实现污水超低排放，解决了污水COD过高的环境污染问题。
Description
技术领域
本发明属于超低排放的染整工艺，具体涉及一种污水超低排放的化纤类染色工艺。
背景技术
染整的能耗最大就是水，而染整的用水消耗位于工业领域排名前四位之列；实现节水其实就是每个企业为了提高效益的最直接的方法，但是有些企业对于如何处理并应用好一直是一个难题，目前大多数做到了简单处理COD或重污染指数满足二级或更好的直接排放，但应用不细致会导致质量问题的影响。目前水处理技术的总体技术类型有：现有技术组合分析：生化+物化+膜技，再尽量回用，最后浓液蒸发-蒸发1吨浓液需1吨蒸汽(250-300元/吨蒸汽！实际需要20多元/吨水，东南亚蒸汽便宜，但总体还是贵！)，推广困难。
化纤类包括涤纶、尼龙、涤阳、腈纶等合成纤维品种，其中涤纶分散染料染色水质有自身的特殊成分，在所有染色工艺质量中，涤纶纤维的水质要求相对较其它染料对水质要求没有那么严格，但是涤纶纤维的成分处理结果对于其它纤维染色工艺存在排他性的影响，所以专用分质应用于对应的染色纤维中是当今最具有可行性的，分质利用，细分纤维与染料直接低成本处理回用的工艺循环技术是未来研究应用的最大最直接的工艺技术，尤其是低水耗(低浴比)工艺技术的优势。
大部分企业在工艺技术浴比模式上还是处于较传统的工艺浴比。6-8的浴比是正常的，所以水耗量较大处理成本也很高，因此制约了低排放或超低排放技术的开发与应用；很多企业实际加工的产品类型较多，由于各种的纤维结构不同，染化料较复杂，处理后的水质成分无法满足细分的染料染色质量。当生产废水分质处理并回用，废水达到超低排放，废气中绝大部分物质回收，污泥生态利用。达到水循环、气循环、物料循环，在环境中达到完美循环，整个产业链与自然循环相融合，即实现“生态产业”。所以实现该专业领域细分的流程是很必要，尤其是做到分质处理、细化回用、满足工艺质量是对未来细分领域技术的一个推动。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种污水超低排放的化纤类染色工艺，该工艺采用一步一浴法染色工艺，高效率低成本，且生产废水实现分质处理并回用，降低资源水的消耗，总用水量比传统工艺减少70-75％，水循环利用率最高可以达到80％，实现污水超低排放，解决了污水COD过高的环境污染问题。
为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种污水超低排放的化纤类染色工艺，包括以下步骤：
步骤1、染色：采用一步一浴法染色工艺，具体操作是：在室温中加入分散剂SQ-1091.0-2.0g/L、匀染剂YDL-320 1.0-2.5g/L、HAC 1.0-1.5g/L、染料OWF用量≤7％、除油剂1-1.5g/L，再加入化纤筒子纱，然后升温至65-70℃，保温5-8min，继续升温至110-115℃，保温8-10min，继续升温至130-135℃，保温30-45min；
步骤2、后处理：依据染色深浅分为三个处理工艺：浅色后处理工艺，中深色后处理工艺，深色后处理工艺；
步骤3、污水分质处理：将升温过程中的冷却水采用废水循环水处理技术“用于染色系统的废水循环利用系统”直接回收到染色设备中大于主缸容积3倍数的非压力容器中，用于后处理清洗，完成后排放至工艺清洁水回收池；将染色完成后的高浓颜色污水直接排入集中水处理池。
进一步地，所述步骤1中化纤筒子纱的单纱重量为1.2-1.4kg，密度为0.42-0.46g/cm3。
进一步地，工艺浴比为1：2.5-3.0。
进一步地，所述步骤2中浅色后处理工艺为：加入0.8-1.5g/L醋酸或酸性助剂将PH值调整至5.5-7，用热水清洗5-10min，温度为60-80℃。
进一步地，所述步骤2中中深色后处理工艺为：加入0.8-2.5g/L醋酸或酸性助剂将PH值调整至5.5-7，在70-90℃下保温10-15min，进行清洗后排水。
进一步地，所述步骤1深色后处理工艺为：包括还原清洗和热水清洗，具体操作为：加入还原助剂，在80-100℃温度下保温10-15min，加入0.8-2g/L的皂洗剂，在70-85℃温度下保温10min，加入0.8-2.5g/L醋酸或酸性助剂将PH值调整至5.5-7，排水后入水，在50-70℃温度下清洗3-8min后排水。
进一步地，所述还原清洗为碱性还原或酸性还原，其中碱性还原的还原助剂包括氢氧化钠2-3g/L和保险粉2-4g/L，酸性还原的还原助剂为酸性还原剂2-4g/L。
进一步地，所述步骤3中用于后处理清洗主要是用于浅色后处理中热水清洗。
进一步地，所述步骤3中工艺清洁水回收池中的工艺清洁水直接用于中深色和深色后处理中的热水清洗或高温还原清洗；清洗后的水排入集中水处理池中。
进一步地，所述步骤3中工艺清洁水回收池和集中水处理池的回用处理工艺流程为：将收集的污水排入低浓回用处理池中，污水温度为60-80℃，先进行微米曝气处理，处理时间3h，再进行气浮处理4h，之后进行催化氧化，最后依次进行砂滤、微纳米过滤，排入类纳米过滤回用池中，温度控制在40-60℃，测试达标，直接抽取进入染缸进行一步一浴法染色回用或直接排放。
进一步地，所述达标要求是：COD含量在150-350mg/L，硬度控制在30ppm以下，PH值5-7。
本发明采用的废水循环水处理技术“用于染色系统的废水循环利用系统”是本发明人申请的另一发明，用于本发明染色工艺中在应用实践中降温消耗水是工艺用水的40％，所以及时回用减少设备泄漏水污染隐患，同时节约水处理成本40％。
本发明的有益效果是：(1)本发明采用一步一浴法染色工艺，高效率低成本，且生产废水实现分质处理并回用，降低资源水的消耗，总用水量比传统工艺减少70-75％，水循环利用率最高可以达到80％，实现污水超低排放，解决了污水COD过高的环境污染问题；
(2)本发明采用的分散剂SQ-109能改善水质，在化纤染色中耐重金属沉淀，防止金属物分散再吸附，耐高温，分散能力强，有效螯合水中重金属离子、碱土金属离子不容易沉淀，软化水质；强力抑制悬浮物再附着力纺织杂质沉淀；可提高白度与鲜艳度，在退浆工程中可促进淀粉的膨润而加速分解，并可防止压克力浆料与钙、镁离子结合成为非水溶性造成退浆困难；高分散力使已分解的浆料悬浮于浴中，易于洗除，在先染纱的退浆中可防止脱落色素的再附着，对铁离子之螯合力强可防止纤维于碱浴或双氧水漂白加工浴中因铁离子存在，而致纤维急剧氧化造成织物断纱；在染色浴中，可促进染料分散，防止染料、盐等再凝聚而提高染色之均匀性及鲜艳度，防止色相变化，对环境友善不含APEO、不含磷；采用的匀染剂YDL-320是一种高效阴离子型、乳化性好、分散效果强的匀染剂，应用于聚酯纤维染色使用的分散均染剂，其特殊之渗透功效可改善紧密组织或高丹尼数的厚重织物及筒纱染色，因穿透困难造成之不均染及层差现象，低起泡性，耐盐及芒硝，高温时不会盐析与浮油，对化纤类织物有高移染与分散上染性能；分散力强，提高染浴的分散安定性，可防止分散性染料的热凝集及因染料斑点而引起的问题，对直接染料及反应性染料的染色性无影响，可使用于聚酯之混纺纤维，筒纱染色对于一些较硬的染料，因有优异的穿透、分散及均染性，可避免内外层的色差发生；采用的除油剂乳化分散效果强，可有效去除化纤油污，并纺止再附着织物上；耐碱、耐高温、耐氧化剂；能提高纤维吸水毛效以及上染率，有效去除莱卡或弹性纤维的油迹，改善白点现象，不含APEO；
(3)本发明在染色工艺中，加入的助剂配方不仅提高化纤纤维毛效，提高了上染率和分散均匀性，工艺时间缩短，控制因快速上染而导致的不均匀性，特别是在低浴比条件下，浴比越低循环染液中的化学分散效果要求就要高，本发明在低浴比的条件下上染率过快，就需要同时提高升温速率才能不影响染色质量，因此，相比较传统工艺，本发明在染色升温过程中，升温速率提高，就是为了结合染色助剂避免上染过快而导致染色不均匀的问题；
(4)本发明在进行污水回用处理是采用微米曝气处理方法，突破传统曝气，由于是微米级气泡，效率提高15％以上；微米及类纳米过滤技术：80微米到0.3微米过滤，使溶液清澈，且运行成本低，与膜技术相比，用气体反冲，因此不产生浓废水，这一优点具有突破性意义；采用的稀有金属催化氧化技术：对难降解、难沉淀废水具有很大改进；与低浴比工艺用水技术实现强强结合，优势互补实施印染废水超低排放，将对全世界纺织、印染行业产生巨大影响。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
在实施例中采用的低浴比涤纶筒子纱纤维染色规格型号如表1所示。
表1
实施例1：
一种污水超低排放的化纤类染色工艺，包括以下步骤：
步骤1、染色：采用一步一浴法染色工艺，具体操作是：在室温中加入分散剂SQ-1091.0g/L、匀染剂YDL-320 2.5g/L、HAC 1.0g/L、染料OWF用量0.5％、除油剂1.5g/L，再加入涤纶筒子纱，涤纶筒子纱的单纱重量为1.2kg，密度为0.42g/cm3，工艺浴比为1：2.5，然后升温至70℃，保温5min，继续升温至110℃，保温8min，继续升温至130℃，保温45min；
步骤2、后处理：浅色后处理工艺为：加入0.8g/L醋酸或酸性助剂将PH值调整至7，用热水清洗5min，温度为80℃；
步骤3、污水分质处理：将升温过程中的冷却水采用废水循环水处理技术“用于染色系统的废水循环利用系统”直接回收到染色设备中大于主缸容积3倍数的非压力容器中，用于后处理中热水清洗，完成后排放至工艺清洁水回收池，工艺清洁水回收池中的工艺清洁水直接用于深色后处理中的热水清洗和高温还原清洗；清洗后的水排入集中水处理池中；将染色完成后的高浓颜色污水直接排入集中水处理池；工艺清洁水回收池和集中水处理池的回用处理工艺流程为：将收集的污水排入低浓回用处理池中，污水温度为60℃，先进行微米曝气处理，处理时间3h，再进行气浮处理4h，之后进行催化氧化，最后依次进行砂滤、微纳米过滤，排入类纳米过滤回用池中，温度控制在40℃，测试达标，直接抽取进入染缸进行一步一浴法染色回用或直接排放；测试达标参数是：COD含量在150mg/L，硬度控制在30ppm以下，PH值5。
实施例2：
一种污水超低排放的化纤类染色工艺，包括以下步骤：
步骤1、染色：采用一步一浴法染色工艺，具体操作是：在室温中加入分散剂SQ-1091.5g/L、匀染剂YDL-320 1.0g/L、HAC 1.2g/L、染料OWF用量3％、除油剂1g/L，再加入涤纶筒子纱，涤纶筒子纱的单纱重量为1.4kg，密度为0.46g/cm3，工艺浴比为1：3.0，然后升温至65℃，保温8min，继续升温至115℃，保温10min，继续升温至135℃，保温30min；
步骤2、后处理：中深色后处理工艺为：加入2.5g/L醋酸或酸性助剂将PH值调整至5.5，在90℃下保温10min，进行清洗后排水；
步骤3、污水分质处理：将升温过程中的冷却水采用废水循环水处理技术“用于染色系统的废水循环利用系统”直接回收到染色设备中大于主缸容积3倍数的非压力容器中，用于后处理中热水清洗，完成后排放至工艺清洁水回收池，工艺清洁水回收池中的工艺清洁水直接用于中深色高温还原清洗，清洗后的水排入集中水处理池中；将染色完成后的高浓颜色污水直接排入集中水处理池；工艺清洁水回收池和集中水处理池的回用处理工艺流程为：将收集的污水排入低浓回用处理池中，污水温度为80℃，先进行微米曝气处理，处理时间3h，再进行气浮处理4h，之后进行催化氧化，最后依次进行砂滤、微纳米过滤，排入类纳米过滤回用池中，温度控制在60℃，测试达标，直接抽取进入染缸进行一步一浴法染色回用或直接排放；测试达标参数是：COD含量在350mg/L，硬度控制在30ppm以下，PH值7。
实施例3：
一种污水超低排放的化纤类染色工艺，包括以下步骤：
步骤1、染色：采用一步一浴法染色工艺，具体操作是：在室温中加入分散剂SQ-1092.0g/L、匀染剂YDL-320 1.2g/L、HAC 1.5g/L、染料OWF用量7％、除油剂1.3g/L，再加入涤纶筒子纱，涤纶筒子纱的单纱重量为1.3kg，密度为0.45g/cm3，工艺浴比为1：2.6，然后升温至68℃，保温7min，继续升温至112℃，保温9min，继续升温至132℃，保温40min；
步骤2、后处理：深色后处理工艺为：包括还原清洗和热水清洗，具体操作为：加入氢氧化钠2g/L和保险粉2g/L，在80℃温度下保温10min，加入0.8g/L的皂洗剂，在70℃温度下保温10min，加入2.5g/L醋酸或酸性助剂将PH值调整至5.5，排水后入水，在50℃温度下清洗8min后排水；
步骤3、污水分质处理：将升温过程中的冷却水采用废水循环水处理技术“用于染色系统的废水循环利用系统”直接回收到染色设备中大于主缸容积3倍数的非压力容器中，用于后处理中热水清洗，完成后排放至工艺清洁水回收池，工艺清洁水回收池中的工艺清洁水直接用于深色高温还原清洗，清洗后的水排入集中水处理池中；将染色完成后的高浓颜色污水直接排入集中水处理池；工艺清洁水回收池和集中水处理池的回用处理工艺流程为：将收集的污水排入低浓回用处理池中，污水温度为65℃，先进行微米曝气处理，处理时间3h，再进行气浮处理4h，之后进行催化氧化，最后依次进行砂滤、微纳米过滤，排入类纳米过滤回用池中，温度控制在50℃，测试达标，直接抽取进入染缸进行一步一浴法染色回用或直接排放；测试达标参数是：COD含量在200mg/L，硬度控制在30ppm以下，PH值在6。
将本发明的低浴比1:3与浴比1:8进行蒸汽能耗分析，分析结果如表2所示。
表2
将实施例2中的低浴比分散染色成本价格优势进行比较，比较结果如表3所示。
表3
从表2和表3中可以看出，该工艺采用一步一浴法染色工艺，高效率低成本，且生产废水实现分质处理并回用，降低资源水的消耗，总用水量比传统工艺减少70-75％，水循环利用率最高可以达到80％，实现污水超低排放，解决了污水COD过高的环境污染问题。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员理解和使用本发明。熟悉本领域的技术人员可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种污水超低排放的化纤类染色工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、染色：采用一步一浴法染色工艺，具体操作是：在室温中加入分散剂SQ-1091.0-2.0g/L、匀染剂YDL-3201.0-2.5g/L、HAC 1.0-1.5g/L、染料OWF用量≤7％、除油剂1-1.5g/L，再加入化纤筒子纱，然后升温至65-70℃，保温5-8min，继续升温至110-115℃，保温8-10min，继续升温至130-135℃，保温30-45min；
步骤2、后处理：依据染色深浅分为三个处理工艺：浅色后处理工艺，中深色后处理工艺，深色后处理工艺；
步骤3、污水分质处理：将升温过程中的冷却水采用废水循环水处理技术“用于染色系统的废水循环利用系统”直接回收到染色设备中大于主缸容积3倍数的非压力容器中，用于后处理清洗，完成后排放至工艺清洁水回收池；将染色完成后的高浓颜色污水直接排入集中水处理池。
2.根据权利要求1所述的一种污水超低排放的化纤类染色工艺，其特征在于，所述步骤1中化纤筒子纱的单纱重量为1.2-1.4kg，密度为0.42-0.46g/cm3；工艺浴比为1：2.5-3.0。
3.根据权利要求1所述的一种污水超低排放的化纤类染色工艺，其特征在于，所述步骤2中浅色后处理工艺为：加入0.8-1.5g/L醋酸或酸性助剂将PH值调整至5.5-7，用热水清洗5-10min，温度为60-80℃。
4.根据权利要求1所述的一种污水超低排放的化纤类染色工艺，其特征在于，所述步骤2中中深色后处理工艺为：加入0.8-2.5g/L醋酸或酸性助剂将PH值调整至5.5-7，在70-90℃下保温10-15min，进行清洗后排水。
5.根据权利要求1所述的一种污水超低排放的化纤类染色工艺，其特征在于，所述步骤1深色后处理工艺为：包括还原清洗和热水清洗，具体操作为：加入还原助剂，在80-100℃温度下保温10-15min，加入0.8-2g/L的皂洗剂，在70-85℃温度下保温10min，加入0.8-2.5g/L醋酸或酸性助剂将PH值调整至5.5-7，排水后入水，在50-70℃温度下清洗3-8min后排水。
6.根据权利要求5所述的一种污水超低排放的化纤类染色工艺，其特征在于，所述还原清洗为碱性还原或酸性还原，其中碱性还原的还原助剂包括氢氧化钠2-3g/L和保险粉2-4g/L，酸性还原的还原助剂为酸性还原剂2-4g/L。
7.根据权利要求1所述的一种污水超低排放的化纤类染色工艺，其特征在于，所述步骤3中用于后处理清洗主要是用于浅色后处理中热水清洗。
8.根据权利要求1所述的一种污水超低排放的化纤类染色工艺，其特征在于，所述步骤3中工艺清洁水回收池中的工艺清洁水直接用于中深色和深色后处理中的热水清洗或高温还原清洗；清洗后的水排入集中水处理池中。
9.根据权利要求1所述的一种污水超低排放的化纤类染色工艺，其特征在于，所述步骤3中工艺清洁水回收池和集中水处理池的回用处理工艺流程为：将收集的污水排入低浓回用处理池中，污水温度为60-80℃，先进行微米曝气处理，处理时间3h，再进行气浮处理4h，之后进行催化氧化，最后依次进行砂滤、微纳米过滤，排入类纳米过滤回用池中，温度控制在40-60℃，测试达标，直接抽取进入染缸进行一步一浴法染色回用或直接排放。
10.根据权利要求9所述的一种污水超低排放的化纤类染色工艺，其特征在于，所述达标要求是：COD含量在150-350mg/L，硬度控制在30ppm以下，PH值5-7。
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