CN109019977A - 一种印染行业碱减量废水预处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及印染领域，具体涉及一种印染行业碱减量废水预处理工艺。本发明一种印染行业碱减量废水预处理工艺,包括如下步骤：（1）收集碱减量废水入原水调节池中；（2）将原水调节池中的碱减量废水输送到第一反应区中，并加入镁盐，搅拌；（3）将步骤（2）处理后的碱减量废水输送至固液分离池，通过气浮，自然沉淀，离心或板框压滤的方式进行固液分离为浮渣和出水；所述浮渣由刮渣机刮至排渣槽，所述的出水进入中间储水池；（4）中间储水池中的出水进入车间回用，或者输送至酸析反应槽并加入酸，充分搅拌至pH值为3‑5，析出对苯二甲酸；（5）将经过酸析反应槽析出对苯二甲酸后的泥水通过压滤机得到滤饼和滤液，所得到的滤液再进行生化处理。
Description
技术领域
本发明涉及印染领域，具体涉及一种印染行业碱减量废水预处理工艺。
技术背景
碱减量是在高温和较浓的烧碱液中处理涤纶织物的过程，涤纶表面被强碱刻蚀后，其质量减轻，纤维直径变细，表面形成了凹坑，纤维的剪切刚度下降，消除了涤纶丝的极光，并增加了织物交织点的空隙，使得织物手感柔软、光泽柔和，改善了吸湿排汗性，具有蚕丝一般的风格，故印染行业碱减量处理也称为仿真丝绸整理。
涤纶碱减量是一种复杂的反应过程，主要发生聚酯高分子物与氢氧化钠间的多相水解反应。在氢氧化钠水溶液中，纤维表面聚酯分子链的酯键水解断裂，不断形成不同聚合度的水解产物，所产生的废水的主要成分是对苯二甲酸或其钠盐、过量的氢氧化钠、乙二醇、聚酯低聚物和少量的各种助剂。碱减量废水往往存在高pH值（＞12）和高COD值（＞8000mg/L）的特点，并且对苯二甲酸的苯环结构微生物又不能降解，无法直接进行生化处理。因此，涤纶碱减量废水处理的现有技术通常是先进行物化法预处理，如直接酸析法、絮凝(混凝)酸析法、膜预处理酸析法、膜滤混凝组合酸析法等，废水pH值至3~5时能将其中的对苯二甲酸钠变为对苯二甲酸析出而被回收，滤液再与印染过程中其他工艺产生的废水混合进行生化处理。
现有的物化法预处理技术主要存在两个方面的缺点：一是造成碱资源浪费且成本较高。直接酸析法虽工艺简单，但得到的对苯二甲酸纯度较低，利用价值不高，且该方法直接用酸中和废水中大量的碱，未对碱进行有效回收再利用，造成了较大资源浪费。此外，絮凝(混凝)酸析法采用有机高分子絮凝脱色剂或硫酸铝等材料对废水进行预先絮凝(混凝)脱色，这虽提高了酸析法获得的对苯二甲酸的纯度，但其成本也较高，而且使用硫酸铝混凝后形成的氢氧化铝又会部分溶解并悬浮于强碱溶液中，沉降困难。二是工艺复杂且滤膜孔道易堵塞。专利CN201410023018.3在碱减量废水中添加硫酸镁或氯化镁，利用镁盐与碱反应生成的带正电荷的氢氧化镁沉淀吸附对苯二甲酸根，并采用无机膜进行过滤。此种膜预处理方式虽能有效降低废水COD值，但滤渣中除对苯二甲酸钠外存在较多杂质，酸析后形成的粗对苯二甲酸无法实现高附加值利用，并且随着膜预处理时间的增加，废水中污染物质与膜相互作用发生了各种物化反应，使得污染物在膜面或孔道累积，造成膜孔径变小或堵塞，这反而降低了过滤效率，处理成本也变高。此外，现有技术采用悬浮、乳化、螯合、水洗等方式去除对苯二甲酸中的杂质，虽达到了分离提纯的目的，但其工艺较为复杂，且需匹配杂质的特性。因此，本发明旨在提供一种工艺简单、成本低廉且能实现碱减量废水中碱的回用及对苯二甲酸提纯的预处理工艺。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种印染行业碱减量废水预处理工艺，具体方案如下：
一种印染行业碱减量废水预处理工艺,包括如下步骤：
（1）收集碱减量废水入原水调节池中；（原水调节池能够收集碱减量废水并起到均匀水质作用）
（2）将原水调节池中的碱减量废水输送到第一反应区中，并加入镁盐，搅拌；
（3）将步骤（2）处理后的碱减量废水输送至固液分离池，通过气浮，自然沉淀，离心或板框压滤的方式进行固液分离为浮渣和出水；所述浮渣由刮渣机刮至排渣槽，所述的出水进入中间储水池；
（4）中间储水池中的出水进入车间回用，或者输送至酸析反应槽并加入酸，充分搅拌至pH值为3-5，析出对苯二甲酸；
（5）将经过酸析反应槽析出对苯二甲酸后的泥水通过压滤机得到滤饼和滤液，所得到的滤液再进行生化处理。
所述步骤（2）经过第一反应区后再进入第二反应区中，并加入微量聚丙烯酰胺，搅拌。
所述步骤（2）中聚丙烯酰胺的加入量为碱减量废水质量的百万分之一到十万分之一。
所述聚丙烯酰胺为阴离子型聚丙烯酰胺。
所述镁盐为硫酸镁及其晶体或氯化镁。
本发明是采用“絮凝—气浮—酸析”联合工艺对印染行业的碱减量废水进行预处理。根据碱减量废水含碱量高的特点，先向废水中投加适量七水硫酸镁或者氯化镁，利用其与碱反应生成的氢氧化镁絮体强烈吸附废水中聚酯低聚物、各种助剂等杂质及少量对苯二甲酸钠，以实现废水中对苯二甲酸钠的纯化目的，但因考虑到氢氧化镁絮体颗粒细小，短时内难以完全沉淀的问题，故再向废水中投加微量的PAM（现有技术常需要投入大量PAM，增加了成本），利用其与分散于废水中的氢氧化镁悬浮颗粒之间的桥架吸附作用，形成更大的团块絮体，然后在气浮池内通过气浮方式使大块絮体迅速上浮，排出浮渣后废水清澈透明并仍含有大量碱（pH＞12），可以碱减量车间回用或加硫酸至pH值为3~5时进一步酸析出纯度约95%的PTA。本发明工艺简单，可以实现废水中碱的车间回用及PTA的提纯，满足PTA高附加值利用的要求，节约企业成本，是一种经济可行的碱减量废水预处理工艺。
本发明具有以下有点：
（1）本发明采用“絮凝—气浮—酸析”联合预处理工艺，其中，氢氧化镁沉淀预吸附废水中聚酯低聚物、各种助剂等杂质及少量对苯二甲酸钠，PAM强化絮凝效果。
（2）工艺中涉及的七水硫酸镁或氯化镁的加入量为碱减量废水质量的千分之一至百分之三。
（3）工艺中涉及的PAM，采用阴离子型，阳离子型PAM对后续成品不利，粘性大。因此优选为阴离子型。且本申请中聚丙烯酰胺的加入量为碱减量废水质量的百万分之一到十万分之一，加入量少，成本低。
（4）工艺中涉及的气浮机，包括超效浅层气浮机、涡凹气浮机和平流式气浮机。
（5）气浮排渣后废水清澈透明并仍含有大量碱（pH＞12），可以碱减量车间回用或加硫酸至pH值为3~5时进一步酸析出纯度约95%的PTA。现有技术中会使用活性炭等进行过滤，常会带入新的杂质。
（6）工艺中涉及的固液分离也可采用絮体自然沉淀的方式以代替气浮方式。
（7）本发明方法简单，已操作，成本也较低。
附图说明
图1本发明一种印染行业碱减量废水预处理工艺的流程示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1流程图所示，输送通过泵来实现
（1）收集碱减量废水入原水调节池中；
（2）将原水调节池中的碱减量废水输送到第一反应区中，并加入氯化镁（加入量为碱减量废水质量的1‰），搅拌，经过第一反应区后再进入第二反应区中，并加入微量聚丙烯酰胺，搅拌；其中聚丙烯酰胺占碱减量废水质量的百万分之一；
（3）将步骤（2）处理后的碱减量废水输送至固液分离池，通过气浮的方式进行固液分离为浮渣和出水；所述浮渣由刮渣机刮至排渣槽，所述的出水进入中间储水池；
（4）中间储水池中的出水进入车间回用，或者输送至酸析反应槽并加入酸，充分搅拌至pH值为3-5，析出对苯二甲酸；
（5）将经过酸析反应槽析出对苯二甲酸后的泥水通过压滤机得到滤饼和滤液，所得到的滤液再进行生化处理。
其CODcr为47200mg/L，浊度为190度，碱度为20600mg/L，PTA纯度为94%。
实施例2
（1）收集碱减量废水入原水调节池中；
（2）将原水调节池中的碱减量废水输送到第一反应区中，并加入七水硫酸镁（加入量为碱减量废水质量的3%），搅拌；
（3）将步骤（2）处理后的碱减量废水输送至固液分离池，通过自然沉淀的方式进行固液分离为浮渣和出水；所述浮渣由刮渣机刮至排渣槽，所述的出水进入中间储水池；
（4）中间储水池中的出水进入车间回用，或者输送至酸析反应槽并加入酸，充分搅拌至pH值为3-5，析出对苯二甲酸；
（5）将经过酸析反应槽析出对苯二甲酸后的泥水通过压滤机得到滤饼和滤液，所得到的滤液再进行生化处理。
其CODcr为26190mg/L，浊度为172度，碱度为18400mg/L，PTA纯度为98%。
实施例3
（1）收集碱减量废水入原水调节池中；
（2）将原水调节池中的碱减量废水输送到第一反应区中，并加入七水硫酸镁（加入量为碱减量废水质量的3‰），搅拌，经过第一反应区后再进入第二反应区中，并加入微量聚丙烯酰胺，搅拌；其中聚丙烯酰胺占碱减量废水质量的十万分之一；
（3）将步骤（2）处理后的碱减量废水输送至固液分离池，通过气浮的方式进行固液分离为浮渣和出水；所述浮渣由刮渣机刮至排渣槽，所述的出水进入中间储水池；
（4）中间储水池中的出水进入车间回用，或者输送至酸析反应槽并加入酸，充分搅拌至pH值为3-5，析出对苯二甲酸；
（5）将经过酸析反应槽析出对苯二甲酸后的泥水通过压滤机得到滤饼和滤液，所得到的滤液再进行生化处理。
其CODcr为44400mg/L，浊度为198度，碱度为18800mg/L，PTA纯度为96%。
实施例4
（1）收集碱减量废水入原水调节池中；
（2）将原水调节池中的碱减量废水输送到第一反应区中，并加入七水硫酸镁（加入量为碱减量废水质量的5‰），搅拌，经过第一反应区后再进入第二反应区中，并加入微量聚丙烯酰胺，搅拌；其中聚丙烯酰胺占碱减量废水质量的百万分之二；
（3）将步骤（2）处理后的碱减量废水输送至固液分离池，通过离心的方式进行固液分离为滤渣和出水；所述滤渣至排渣口排放，所述的出水进入中间储水池；
（4）中间储水池中的出水进入车间回用，或者输送至酸析反应槽并加入酸，充分搅拌至pH值为3-5，析出对苯二甲酸；
（5）将经过酸析反应槽析出对苯二甲酸后的泥水通过压滤机得到滤饼和滤液，所得到的滤液再进行生化处理。
其CODcr为25510mg/L，浊度为158度，碱度为14600mg/L，PTA纯度为96%。
Claims (6)
1.一种印染行业碱减量废水预处理工艺,其特征在于，包括如下步骤：
（1）收集碱减量废水入原水调节池中；
（2）将原水调节池中的碱减量废水输送到第一反应区中，并加入镁盐，搅拌；
（3）将步骤（2）处理后的碱减量废水输送至固液分离池，通过气浮，自然沉淀，离心或板框压滤的方式进行固液分离为浮渣和出水；所述浮渣由刮渣机刮至排渣槽，所述的出水进入中间储水池；
（4）中间储水池中的出水进入车间回用，或者输送至酸析反应槽并加入酸，充分搅拌至pH值为3-5，析出对苯二甲酸；
（5）将经过酸析反应槽析出对苯二甲酸后的泥水通过压滤机得到滤饼和滤液，所得到的滤液再进行生化处理。
2.如权利要求1所述的一种印染行业碱减量废水预处理工艺,其特征在于：所述步骤（2）经过第一反应区后再进入第二反应区中，并加入微量聚丙烯酰胺，搅拌。
3.如权利要求2所述的一种印染行业碱减量废水预处理工艺,其特征在于：所述步骤（2）中聚丙烯酰胺的加入量为碱减量废水质量的百万分之一到十万分之一。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种印染行业碱减量废水预处理工艺,其特征在于：所述聚丙烯酰胺为阴离子型聚丙烯酰胺。
5.如权利要求1所述的一种印染行业碱减量废水预处理工艺,其特征在于：所述镁盐为硫酸镁及其晶体或氯化镁。
6.如权利要求1所述的一种印染行业碱减量废水预处理工艺,其特征在于：所述步骤（2）中镁盐的加入量为步骤（1）中碱减量废水质量的千分之一至百分之三。
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