CN113772861B - 一种面料印染中水的节能利用工艺 - Google Patents

一种面料印染中水的节能利用工艺 Download PDF

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Abstract

本申请涉及水资源节能的技术领域，具体公开了一种面料印染中水的节能利用工艺，包括如下步骤进行：S1：将印染过程中的冷凝水冷却至45℃以上后得到第一处理水，备用；S2：将经过S1处理后的第一处理水与工业用水混合得到第二处理水，通过第一处理水的用量与工业用水的用量以使得第二处理水的温度为40‑43℃，得到第一使用水；S3：将经过S2处理后的第一使用水用于对面料进行染整使用。通过将印染过程中一些染色设备等工作的过程中产生的冷凝水经过少部分的冷却处理，然后将冷却后的冷凝水与工业用水互相混合，一方面能够使得这些处理过的冷凝水的温度降低，减少冷凝水冷却的流程；另一方面能够减少工业用水的使用量，为企业实际生产生活降低成本。

Description

一种面料印染中水的节能利用工艺
技术领域
本申请涉及水资源节能的技术领域，尤其是涉及一种面料印染中水的节能利用工艺。
背景技术
水资源，是指地球上具有一定数量和可用质量能从自然界获得补充并可资利用的水。生活中，水资源与人类的生产生活息息相关。在印染行业中，退浆、洗涤、中和、染色、固色、定型、印花、蒸化等步骤中，水是常用到的物质，因此，印染行业中对于水的需求量一直很高。
蒸汽作为一种能源在各行各业中被广泛应用，如发电、石油、化工、印染、造纸、轻纺、酿造、橡胶、制陶等工业领域中。蒸汽多用作热源，而实际上被使用的仅仅是蒸汽的潜热，蒸汽中的显热——冷凝水所具有的热量几乎全部被丢弃，这是因为要提高蒸汽使用设备的生产效率，即加热效率，就必须尽快把传热效率低的冷凝水从蒸汽中排出。
但是，即使是蒸汽冷却后的冷凝水，仍具有很多热量，若要将这些冷凝水回用，则需要使用冷却塔等冷却设备将这些对其进行冷却，冷却至 30-40℃以供印染工艺过程中使用。而使用冷却塔冷却冷凝水时，通常需要数个冷却塔，才能将80-90℃的冷凝水冷却至30-40℃，这就势必导致流程长、用时长的缺陷，无形中增加了冷凝水的回用成本。因此，亟需一种能够降低面料印染时耗水量、充分利用水蒸气资源的水利用工艺。
发明内容
为了解决印染过程中耗水量大、水蒸气资源得不到很好的利用的问题，本申请提供一种面料印染中水的节能利用工艺。
本申请提供的一种面料印染中水的节能利用工艺，采用如下的技术方案：
一种面料印染中水的节能利用工艺，包括，将印染过程中产生的冷凝水冷却至第一预设温度后得到第一处理水备用；
将第一处理水与原水混合得到第二处理水，通过控制第一处理水与原水的用量以使得第二处理水的温度达到第二预设温度；
所述第二预设温度低于第一预设温度；
第二处理水用于面料染整。
通过采用上述技术方案，通过将印染过程中一些染色设备等工作的过程中产生的冷凝水经过少部分的冷却处理，然后将冷却后的冷凝水与原水互相混合，一方面能够通过热量的传递，使得这些处理过的冷凝水的温度降低，简化了冷凝水冷却回用的流程；另一方面能够减少原水的使用量，从而减少整个印染工艺的耗水量。原水主要指自来水厂的自来水。
作为本发明的进一步改进，还包括，将部分第二处理水冷却至第三预设温度后用于染色机降温得到升温水，剩余的第二处理水用于面料染整；
接着将升温水冷却至第四预设温度后得到冷却水，冷却水与原水混合后得到第三处理水，通过控制原水以及冷却水的用量以使得第三处理水达到第二预设温度；
将冷却水和原水以及第一处理水三者混合得到第四处理水，通过三者的用量以使得第四处理水的温度达到第二预设温度；
第四处理水同第二处理水，持续循环使用。
通过采用上述技术方案，通过将已经降温至第二预设温度后的水再次回用至染色机降温，从而使得染色机的温度得到降低，增大了水的回用效果。同时由于染色机的温度降低，导致水的温度升高，此时，只需将用于染色机降温后的升温水进行初步冷却得到冷却水，然后将冷却水与原水混合，能够进一步的降低原水的使用量，同时能够多一步使用的效果，即能够对染色机进行降温。
作为本发明的进一步改进，面料染整包括：将剩余的第二处理水用于染浅色，染浅色结束后得到第一污染水，第一污染水进行沉淀过滤处理后进行染深色使用，染深色结束后得到第二污染水，将第二污染水排至污水池。
通过采用上述技术方案，染浅色后的第一污染水其所受的污染程度较轻，将其用于面料的染深色操作，能够进一步利用废水，以减少整个染整过程的耗水量。
作为本发明的进一步改进，面料染整包括：将剩余的第二处理水用于染浅色，染浅色结束后得到第一污染水，第一污染水进行沉淀过滤处理后进行染黑色使用，染黑色结束后得到第三污染水，接着将第三污染水进行过滤沉淀，对不同的布料再进行染黑色，染黑色结束后将得到的污水排至污水池。
通过采用上述技术方案，染浅色后的第一污染水其所受的污染程度较轻，将其对面料进行染黑色，染黑色后得到第三污染水后，进行过滤沉淀，能够再重复使用进行染黑色，从而能够提高水资源的利用率，降低了水资源的浪费情况。
作为本发明的进一步改进，第一污染水进行沉淀过滤包括：
先向第一污染水中投入吸附剂，所述吸附剂为活性炭和无机硅胶的混合物，且二者的质量比为6:1，静置3h，然后上清液过格栅过滤。
通过采用上述技术方案，活性炭与无机硅胶均是高活性吸附材料，并且其化学性质稳定，表面具有多孔稀疏的结构，能够吸附较多的杂质。由于活性炭和无机硅胶的表面均吸附了第一污染水中较多的杂质，从而使得自身的重量增大，加快了第一污染水中杂质的沉淀速度，缩短了静置的速度。
另一方面，无机硅胶的主要成分是二氧化硅，而活性炭则主要是以碳的单质的形式存在的，二氧化硅中硅原子和氧原子以共价键的形成相结合，而每分子的二氧化硅与四分子的碳以分子间的作用力相结合，因此，形成了稳定牢固的微观结构。而第一污染水中存在一些不溶于水的染料分子，被活性炭和无机硅胶分子包裹，从而进一步的增大了吸附量。
作为本发明的进一步改进，第一污染水进行沉淀过滤包括：
先向第一污染水中投入吸附剂，所述吸附剂为活性炭和无机硅胶的混合物，且二者的质量比为6:1，静置0.5h后再向静置后的第一污染水中投入絮凝剂，接着静置1-2h，然后上清液过格栅过滤。
通过采用上述技术方案，通过对经过吸附剂处理后的第一污染水中加入絮凝剂，能够进一步的减少第一污染水中胶体等一些粒子的存在，进一步的提升了经过处理后第一污染水的质量，方便后续染整使用。
作为本发明的进一步改进，所述絮凝剂的原料以重量份包括：明矾 20-40份和聚环氧乙烷14-27份。
通过采用上述技术方案，经过染浅色后的第一污染水中存在胶体颗粒，经过吸附剂的处理后，还有一部分胶体存在于第一污染水中。而胶体的表面带有大量的负电荷，胶体颗粒间同种电荷的斥力使胶体的颗粒不易变大，从而使得胶体粒子较为稳定。
明矾溶于第一污染水后电离产生了铝离子，铝离子在第一污染水后中不稳，易水解为氢氧化铝，氢氧化铝胶体粒子带正电荷，从而将第一污染水中存在的带有负电荷的胶体粒子中和，失去了电荷的胶体粒子间通过碰撞、表面吸附以及范德华力等作用，形成大型的矾花；此时聚环氧乙烷表面疏松多孔，与第一污染水中失去电荷的胶体粒子形成的矾花通过吸附、卷带以及架桥等作用，形成颗粒较大的絮凝体，从而能够发生沉淀，且方便被格栅滤过，进一步提高了第一污染水的质量。
作为本发明的进一步改进，所述絮凝剂的原料中还包括以重量份计的水玻璃20-40份。
通过采用上述技术方案，通过在絮凝剂中添加水玻璃，能够使得一些粒径小、结构松散的絮体之间互相凝结以增大粒径，提高密度和机械强度，从而加快了胶体颗粒的沉降。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、通过将印染过程中一些染色设备等工作的过程中产生的冷凝水经过少部分的冷却处理，然后将冷却后的冷凝水与原水互相混合，一方面能够使得这些处理过的冷凝水的温度降低，减少冷凝水冷却的流程；另一方面能够减少原水的使用量，为企业实际生产生活降低成本；
2、通过将已经降温至第二预设温度后再次回用至染色机降温，从而使得染色机的温度得到降低，增大了水的回用效果。同时由于染色机的温度降低，导致水的温度升高，接着将用于染色机降温后的升温水进行冷却得到冷却水，然后冷却水与原水混合，能够进一步的降低原水的使用量，同时能够多一步使用的效果，即能够对染色机进行降温；
3、染浅色后的第一污染水其所受的污染程度较轻，将其对面料进行染黑色，染黑色后得到第三污染水后，进行过滤沉淀，能够再重复使用进行染黑色，从而能够提高水资源的利用率，降低了水资源的浪费情况。
附图说明
图1为本发明实施例8一种面料印染中水的节能利用工艺的水流动图。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例，对本申请作进一步详细描述。
本发明中各原料组分如表1所示。
表1
原料 厂家
元明粉 山东九重化工有限公司
三乙醇胺 南京仁恒化工有限公司
碳酸钠(纯碱) 湖北万得化工有限公司
活性炭 溧阳市永佳活性炭有限公司
无机硅胶 苏州硒诺唯新新材料科技有限公司
明矾 安徽天辰化工有限公司
聚环氧乙烷 江阴市欧森纳化工有限公司
水玻璃 宜兴市建东环保材料有限公司
实施例1：
一种面料印染中水的节能利用工艺，包括，
将印染过程中例如染色机在使用的过程中产生的冷凝水冷却至第一预设温度后得到第一处理水备用，其中第一预设温度为50℃。
将第一处理水与原水混合得到第二处理水，通过控制第一处理水与原水的用量以使得第二处理水的温度达到第二预设温度。其中，原水为从自来水厂输送进来的自来水，自来水的温度为15℃；第二预设温度为40℃。
第二处理水用于面料染整，面料染整为对染色后的面料进行清洗使用，用于面料洗去浮色。
实施例2：
一种面料印染中水的节能利用工艺，包括，
首次开始：
将印染过程中例如染色机在使用的过程中产生的冷凝水通过冷却塔至第一预设温度后得到第一处理水备用，其中第一预设温度为50℃。
将第一处理水与原水混合得到第二处理水，通过控制第一处理水与原水的用量以使得第二处理水的温度达到第二预设温度。其中，原水为从自来水厂输送进来的自来水，自来水的温度为15℃；第二预设温度为40℃。
将部分第二处理水通过冷却塔冷却至第三预设温度后，第三预设温度为30℃，输送至染色机外部以对使用后的染色机进行降温，降温后，发生热传递，第二处理水的温度升高即为升温水。接着将升温水输送至冷却塔中冷却后得到冷却水，冷却水的温度为50℃。
剩余的第二处理水用于面料染整，面料染整为对染色后的面料进行清洗使用，面料染整为对染色后的面料进行清洗使用，用于面料洗去浮色。
后续过程：
将首次开始过程中得到的冷却水和原水以及第一处理水三者混合得到第四处理水，通过控制冷却水、原水以及第一处理水的用量以使得第四处理水的温度达到第二预设温度。接着，第四处理水的使用方式同第二处理水，持续循环使用。
实施例3：
与实施例2的区别在于，面料染整包括，面料选择纯棉布。将剩余的第四处理水输送至第一溢流染色机的染液桶内，并且将浅色染料投放至含有第四处理水的染液桶内，浅色染料的原料以重量份计包括嫩黄色的活性染料40份、元明粉5份、三乙醇胺25份以及纯碱10份，浴比为1:120，将该染液桶内的液体持续搅拌20min，转速为300r/min。然后将该染液桶内的染液输送至第一溢流染色机内，同时将待染色的第一棉布输送至第一溢流染色机内，染色结束后将未使用完毕的染液回收即为第一污染水。其中，嫩黄色的活性染料为邢台北方纺织化工有限公司售出的活性嫩黄K-2G。
然后将第一污染水进行沉淀过滤，包括，先将第一污染水输送至沉淀池内，然后朝向沉淀池内投入吸附剂，吸附剂的投入量为30g/L。吸附剂为活性炭和无机硅胶的混合物，且二者的质量比为6:1。然后将沉淀池内的第一污染水静置3h，然后将上清液过格栅过滤，栅条间空隙宽度为20mm。
将过滤后的第一污染水输送至第二溢流染色机的染液桶内，并且将深色染料投放至含有第一污染水的染液桶内，深色染料的原料以重量份计包括红色的活性染料40份、元明粉5份、三乙醇胺25份以及纯碱10份，浴比为1:50，将该染液桶内的液体持续搅拌20min，转速为300r/min。然后将该染液桶内的染液输送至第二溢流染色机内，同时将待染色的第二棉布输送至第二溢流染色机内，染色结束后将未使用完毕的染液回收即为第二污染水，最后将第二污染水排至污水池回收。其中，红色的活性染料为邢台北方纺织化工有限公司售出的活性大红KE-3G。
实施例4：
与实施例3的区别在于：
将过滤后的第一污染水输送至第三溢流染色机的染液桶内，并且将黑色染料投放至含有第一污染水的染液桶内，黑色染料的原料以重量份计包括黑色的活性染料40份、元明粉5份、三乙醇胺25份以及纯碱10份，浴比为1:50，将该染液桶内的液体持续搅拌20min，转速为300r/min。然后将该染液桶内的染液输送至第三溢流染色机内，同时将待染色的第三棉布输送至第三溢流染色机内，染色结束后将未使用完毕的染液回收即为第三污染水，接着将第三污染水输送至沉淀池内沉淀静置2h后，然后将上清液过格栅过滤，栅条间空隙宽度为20mm。
然后将经过过滤后的第三污染水输送至第四溢流染色机的染液桶内，并且将黑色染料投放至含有第三污染水的染液桶内，黑色染料的原料以重量份计包括黑色的活性染料40份、元明粉5份、三乙醇胺25份以及纯碱 10份，浴比为1:50，将该染液桶内的液体持续搅拌20min，转速为300r/min。然后将该染液桶内的染液输送至第四溢流染色机内，同时将待染色的第四棉布输送至第四溢流染色机内，染色结束后将未使用完毕的染液即为污水，排放至污水池内回收。其中，黑色的活性染料为邢台北方纺织化工有限公司售出的活性黑K-BR。
实施例5：
与实施例3的区别在于：
第一污染水进行沉淀过滤，包括，先将第一污染水输送至沉淀池内，然后朝向沉淀池内投入吸附剂，吸附剂的投入量为30g/L。吸附剂为活性炭和无机硅胶的混合物，且二者的质量比为6:1。然后将沉淀池内的第一污染水静置0.5h，接着向静置后的第一污水中投入絮凝剂，絮凝剂选用国泰化工(泰州)有限公司出售的聚丙烯酰胺，型号为阴离子型(粉状)，分子量为800-2000，固含量≥88％。然后，静置1h，最后将上清液过格栅过滤，栅条间空隙宽度为20mm。絮凝剂的使用量为10g/L。
实施例6：
与实施例5的区别在于：絮凝剂的成分有所不同，本实施例的絮凝剂的原料以重量份计包括明矾30份和聚环氧乙烷20份；且投入絮凝剂后的静置时间为2h。
实施例7：
与实施例6的区别在于：絮凝剂的成分有所不同，本实施例的絮凝剂的原料以重量份计包括明矾30份、聚环氧乙烷20份以及水玻璃30份。
实施例8：
参照图1，本实施例公开了一种面料印染中水的节能利用工艺，包括，
首次开始：
将印染过程中例如染色机在使用的过程中产生的冷凝水通过冷却塔至第一预设温度后得到第一处理水备用，其中第一预设温度为50℃。
将第一处理水与原水混合得到第二处理水，通过控制第一处理水与原水的用量以使得第二处理水的温度达到第二预设温度。其中，原水为从自来水厂输送进来的自来水，自来水的温度为15℃；第二预设温度为40℃。
将部分第二处理水通过冷却塔冷却至第三预设温度后，输送至染色机外部以对使用后的染色机进行降温，降温后，发生热传递，第二处理水的温度升高即为升温水。接着将升温水输送至冷却塔中冷却后得到冷却水，冷却水的温度为50℃。
剩余的第二处理水用于面料染整，面料染整包括，面料选择纯棉布。将剩余的第二处理水输送至第一溢流染色机的染液桶内，并且将浅色染料投放至含有第二处理水的染液桶内，浅色染料的原料以重量份计包括嫩黄色的活性染料40份、元明粉5份、三乙醇胺25份以及纯碱10份，浴比为 1:120，将该染液桶内的液体持续搅拌20min，转速为300r/min。然后将该染液桶内的染液输送至第一溢流染色机内，同时将待染色的第一棉布输送至第一溢流染色机内，染色结束后将未使用完毕的染液回收即为第一污染水。其中，嫩黄色的活性染料为邢台北方纺织化工有限公司售出的活性嫩黄K-2G。
第一污染水进行沉淀过滤，包括，先将第一污染水输送至沉淀池内，然后朝向沉淀池内投入吸附剂，吸附剂的投入量为30g/L。吸附剂为活性炭和无机硅胶的混合物，且二者的质量比为6:1。然后将沉淀池内的第一污染水静置0.5h，接着向静置后的第一污水中投入絮凝剂，絮凝剂的原料以重量份计包括明矾30份、聚环氧乙烷20份以及水玻璃30份。然后，静置1.5h，最后将上清液过格栅过滤，栅条间空隙宽度为20mm。絮凝剂的使用量为10g/L。
将过滤后的部分第一污染水输送至第二溢流染色机的染液桶内，并且将深色染料投放至第二溢流染色机的染液桶内，深色染料的原料以重量份计包括红色的活性染料40份、元明粉5份、三乙醇胺25份以及纯碱10份，浴比为1:50，将该染液桶内的液体持续搅拌20min，转速为300r/min。然后将该染液桶内的染液输送至第二溢流染色机内，同时将待染色的第二棉布输送至第二溢流染色机内，染色结束后将未使用完毕的染液回收即为第二污染水，最后将第二污染水排至污水池回收。其中，红色的活性染料为邢台北方纺织化工有限公司售出的活性大红KE-3G。
将过滤后的剩余第一污染水输送至第三溢流染色机的染液桶内，并且将黑色染料投放至第三溢流染色机的染液桶内，黑色染料的原料以重量份计包括黑色的活性染料40份、元明粉5份、三乙醇胺25份以及纯碱10份，浴比为1:50，将该染液桶内的液体持续搅拌20min，转速为300r/min。然后将该染液桶内的染液输送至第三溢流染色机内，同时将待染色的第三棉布输送至第三溢流染色机内，染色结束后将未使用完毕的染液回收即为第三污染水，接着将第三污染水输送至沉淀池内沉淀静置2h后，然后将上清液过格栅过滤，栅条间空隙宽度为20mm。
然后将经过过滤后的第三污染水输送至第四溢流染色机的染液桶内，并且将黑色染料投放至第四溢流染色机的染液桶内，黑色染料的原料以重量份计包括黑色的活性染料40份、元明粉5份、三乙醇胺25份以及纯碱 10份，浴比为1:50，将该染液桶内的液体持续搅拌20min，转速为300r/min。然后将该染液桶内的染液输送至第四溢流染色机内，同时将待染色的第四棉布输送至第四溢流染色机内，染色结束后将未使用完毕的染液即为污水，排放至污水池内回收。其中，黑色的活性染料为邢台北方纺织化工有限公司售出的活性黑K-BR。
后续过程：
将首次开始过程中得到的冷却水和原水以及第一处理水三者混合得到第四处理水，通过控制冷却水、原水以及第一处理水的用量以使得第四处理水的温度达到第二预设温度。接着，第四处理水的使用方式同第二处理水，持续循环使用。
实施例9-12：
与实施例8的区别在于，絮凝剂的原料以重量份计如表2所示。单位：份
表2
实施例9 实施例10 实施例11 实施例12
明矾 20 40 25 35
聚环氧乙烷 14 27 17 24
水玻璃 20 40 24 36
性能检测：
对实施例3以及5-8中的第一污染水以及实施例3中的第二处理水进行编号为A-F，并且对编号为A-F的水样进行浊度和悬浮物检测，并把检测结果记录至表3中。浊度：GB/T13200-1991。
表3
Figure BDA0003325577130000131
Figure BDA0003325577130000141
数据分析：
编号F对应的水样为第二处理水，第二处理水为第一处理水与原水混合而成的，因此在性能检测的时候起到空白对照的作用。
通过表3的数据能够得出，从编号为A至D的水样的浊度数据变化，能够得出，通过使用实施例7和实施例8记载的工艺，能够使得水的质量得到提高。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种面料印染中水的节能利用工艺，其特征在于：包括将印染过程中产生的冷凝水冷却至第一预设温度后得到第一处理水备用；将第一处理水与原水混合得到第二处理水，通过控制第一处理水与原水的用量以使得第二处理水的温度达到第二预设温度；所述第二预设温度低于第一预设温度；第二处理水用于面料染整；将部分第二处理水冷却至第三预设温度后用于染色机降温得到升温水，剩余的第二处理水用于面料染整；接着将升温水冷却至第四预设温度后得到冷却水，冷却水和原水以及第一处理水三者混合得到第四处理水，通过三者的用量以使得第四处理水的温度达到第二预设温度；第四处理水同第二处理水，持续循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种面料印染中水的节能利用工艺，其特征在于：面料染整包括：将剩余的第二处理水用于染浅色，染浅色结束后得到第一污染水，第一污染水进行沉淀过滤处理后进行染深色使用，染深色结束后得到第二污染水，将第二污染水排至污水池。
3.根据权利要求1所述的一种面料印染中水的节能利用工艺，其特征在于：面料染整包括：将剩余的第二处理水用于染浅色，染浅色结束后得到第一污染水，第一污染水进行沉淀过滤处理后进行染黑色使用，染黑色结束后得到第三污染水，接着将第三污染水进行过滤沉淀，对不同的布料再进行染黑色，染黑色结束后将得到的污水排至污水池。
4.根据权利要求2-3中任一项所述的一种面料印染中水的节能利用工艺，其特征在于：第一污染水进行沉淀过滤包括：先向第一污染水中投入吸附剂，所述吸附剂为活性炭和无机硅胶的混合物，且二者的质量比为6:1，静置3h，然后上清液过格栅过滤。
5.根据权利要求2-3中任一项所述的一种面料印染中水的节能利用工艺，其特征在于：第一污染水进行沉淀过滤包括：先向第一污染水中投入吸附剂，所述吸附剂为活性炭和无机硅胶的混合物，且二者的质量比为6:1，静置0.5h后再向静置后的第一污染水中投入絮凝剂，接着静置1-2h，然后上清液过格栅过滤。
6.根据权利要求5所述的一种面料印染中水的节能利用工艺，其特征在于：所述絮凝剂的原料以重量份包括：明矾20-40份和聚环氧乙烷14-27份。
7.根据权利要求6所述的一种面料印染中水的节能利用工艺，其特征在于：所述絮凝剂的原料中还包括以重量份计的水玻璃20-40份。
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Pledgee: Zhejiang Shaoxing Ruifeng Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Binhai sub branch

Pledgor: Shaoxing Jinfa printing and dyeing Co.,Ltd.

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