印染厂碱减量废水回收处理实践

 涤纶织物由于其优良的性能而成为当前使用量*大的合纤织物,其中很大一部分涤纶产品是由于采用碱减量工艺提高了品质而得到消费者的欢迎,碱减量生产是利用较高浓度的烧碱溶液在一定温度下(100—130℃)对涤纶织物进行化学反应,在减量过程中产生的废水不但量较大,而且杂质浓度高,例如以15%的减量率计算,若一缸织物重380kg,减量下来的分解物就达到380kg×18%=68。4kg,并且还残留大量的烧碱,加剧了印染废水排放压力。如果直接排放,减量过程产生的聚酯分解物、低聚物和残碱将极大地增加废水的COD值和pH值,实际上聚酯分解物和低聚物也是一种工业原料,若能加以回收利用,不但能降低印染厂废水排放浓度,有利于环境保护,而且能使资源得到充分利用,是件有意义的事。

1.碱减量废水污染物分析和回收原理
聚酯纤维(涤纶)在烧碱的作用下表面发生水解反应形成小分子量的聚酯分解物从纤维上剥离,同时涤纶纤维上的低聚物也在减量时大量溶解于水溶液中,因而,首先我们看一下减量配方。
染缸减量和间歇式减量机减量工艺配方:
NaOH36ºBe’ X%
抗静电剂SN 0.2g/l
温度: 100—130℃
时间: 30—40min
连续碱减量机减量工艺:
NaOH 22—36ºBe’
温度: 115—140℃
时间: 4—10min(车速20一60m/min)
为了防止涤纶纤维强力的过度损伤和降低生产成本,减量配方中一般不加阴离子表面活性剂,采用染缸或间歇式减量机减量时,有时添加少量的减量促进剂,*常用的是抗静电剂SN,故碱减量溶液里除了烧碱和水之外,有时还有抗静电剂SN。
在碱减量条件下,涤纶纤维上低聚物溶解到减量浴中,碱和纤维反应后产生聚酯分解物,除了配方中加入足够量的抗静电剂以外,大部分的减量反应是不完全的,故碱减量废水中还会含有较高的碱浓度,所以,减量废水含有较高浓度的碱和大量减量反应下来的聚酯分解物以及低聚物,没有染料。而聚酯分解物在碱性下呈纳盐形式而有一定的水溶性,较难从水中去除,当废水中加入硫酸时,首先硫酸和废水中残余的NaOH反应*中性,然后硫酸和聚酯分解物的纳盐反应形成水溶性很差的酸式结构,很容易沉淀,这些絮状物下沉时带动和吸附聚酯纤维低聚物一起沉淀而得到去除,对沉淀物经过压滤回收后可再利用。
碱减量过程的化学反应和回收反应可以下式表示:


2.回收工艺流程
该回收装置为将各碱减量机生产过程排出的高浓度(COD)的废水通过专门的排水管道收集起来,中间要设置二道格栅过滤大的纱头、布头等杂物,进入调节池,以使稳定废水的液量和浓度,再用泵将废水抽到高位废水储液罐,碱减量废水经无烟煤过滤后放人中和反应箱,随着废水的放人浓硫酸也慢慢加入反应箱,二者形成中和反应然后排人回收沉淀池,沉淀物用泵抽到板框压滤机压碴,压出清水回收白色废设备配置碴。
3. 设备配置
(1)调节池采用4mm以上厚度的钢板焊接而成长方体形,大小随减量机多少和场地大小而定,可控制在4—8m。
(2)泵应采用耐腐蚀的塑料泵为好。
(3)管道应选用直径大于6厘米高强度尼龙管道。
(4)浓硫酸贮存罐应用6mm以上厚度钢板焊接而成,圆柱封闭形,防止进水,因为稀硫酸会腐蚀钢材。
(5)废水储滤罐可用直径2m以上,高3m以上的钢罐,底部铺上无烟煤作为过滤材料,一年左右换一次。 、
(6)中和反应箱应采用耐硫酸的5mm以上厚度的塑料板焊接成长方体形。
(7)回收沉淀池可以采用优*水泥彻成。
(8)板框压滤机可以用污水处理用的板框压滤机。每年换1—2次滤布。
另外还有一些塑料阀门。
4.不同碱减量方法废水处理的特点
不同减量工艺废水特点不同,从而回收外理时加人的H2SO4用量不同,连续碱减量机产生的废水残余减含量高,聚酯水解物含量也高,单位废水中H2SO4投放量就多些,要经常pH试纸检测水,使其中和后pH保持弱酸性,pH5—6为好。H2SO4的用量和废水中残碱量成正比。当连续碱减量机减量温度高,
减量车速慢,反应充分时,H2SO4用量少些。
间歇式碱减量机由于其每缸布减量后碱量液做到了一定的回用,故排出的废水浓度要比连续减量机低许多,H2SO4的用量可以少些。
染缸减量的废水反应比较充分,特别是加有催化剂SN时反应更加充分,这时虽然单位废水H2SO4用量不多,但沉淀时间要延长些,pH值适当调低些为好,让沉淀反应充分,以保证充分回收聚酯水解物。对染缸减量废水的回收要在染缸排水口处接一回收管道,与水洗排水并行但又隔离。
5.回收处理效果
该系统使原pH≥14的碱减量废水经过硫酸的中和及压滤,使排出的清水pH为4—5,此清水汇人印染废水,得到的废碴中含有大量的聚酯水解物和涤纶低聚物,此废碴可进一步综合利用,作为生产绝缘管和塑料制品的材料。每天消耗2吨左右浓硫酸,可以得到6吨左右的废碴。同时使废水中COD大为降低,从处理前几万下降到处理后的几千,COD平均去除65%,既有利于减少环境污染,又有一定的经济效益。
6。结束语
涤纶织物碱减量加工中产生的减量废水中,含有大量的聚酯水解物、低聚物和残余烧碱,不但pH值高,其COD指标非常高,若不加以处理将严重影响印染污水排污污染物总量,而聚脂水解物本身也是一种工业原料,有利用价值,通过设计一套碱减量废水回收处理装置,将减量废水中呈钠盐形式的聚脂水解物用浓硫酸反应,首先硫酸中和废水中的残余烧碱,然后使聚酯水解物变成酸式结构,水溶性下降而沉淀,经压滤后得到白色废碴用作制造电缆料和塑料制品的一种原料,既降低了废水的COD和pH值,又使回收废碴得到了再利用,使资源得到了有效利用。该装置成本低,操作方便,有较好的社会效益和经济效益




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