CN104086011B - 适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺，包括如下步骤：设立循环水回收池，将经酸站处理后的冷却总水送至循环水回收池，并调节该循环水回收池内循环水的PH值为6～8；将步骤A获得的循环水进行分流送至酸站和纺练车间进行处理和回用，克服了现有酸站废水直接送至污水处理站可能造成的水资源浪费、生产负荷大等缺陷，通过对酸站废水进行的分批处理和回用，最终达到零排放的工艺要求，具有良好的推广价值。

Description

适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺

技术领域

本发明是适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺，具体涉及是将粘胶纤维生产过程中酸站废水进行中水回用，分级处理最后达到酸站废水零排放，属于粘胶短纤维技术领域。

背景技术

在粘胶纤维的生产过程中，酸站负责将符合工艺要求的酸浴送到纺丝机浴槽内，粘胶经原料车间熟成后，在纺丝车间内通过喷丝头孔道进入纺丝机浴槽内并凝固形成丝束。其中，酸站的任务主要有三项：使酸浴进行循环、调配酸浴以及回收酸浴，在实际使用时，由于纺丝过程发生的化学变化，酸浴的组成也会随之发生很大变化，例如：粘胶带入大量水分和中和反应生成水分使酸浴稀释，在中和反应中消耗硫酸，使酸浴中硫酸组分浓度变稀，同时有生成过多的硫酸钠；粘胶成形过程中发生的一系列副反应，产生的胶质硫、硫化物以及粘胶带入的半纤和灰分、粘胶成形过程中产生的胶块等杂质进入酸浴，同时有少量的硫化氢、二硫化碳气体溶解在酸浴中，使酸浴变得浑浊，因此，为了保证纺丝的正常进行，酸浴必须保持一定的清洁度和稳定的工艺条件。现有情况是：每生产一吨粘胶纤维在反应过程中将产生5方的废水在酸浴中，酸浴经回酸管回到酸站，需经过多效脱气、调配、过滤将反应产生的废水进行分离，一方面，废水经冷却调温后直接排入污水处理站，每天排放的水量约1500方，水温约40度，酸度约500mg/l；另一方面，酸浴从酸站继续送到纺丝机浴槽，再从纺丝机浴槽回流到酸站，不断的进行循环。

基于上述生产情况，还存在如下缺陷：

（1）水资源浪费：酸站排放的冷凝污水，虽含有少量的酸，但品质总体较好、较清彻，直接排放即浪费水资源；

（2）增加生产负荷：由酸站排放的冷凝污水每日约1500方，排放量大，增加了污水处理站的负荷，导致纺丝生产的单耗增高；

（3）污染较大：酸站为净化酸浴需每天用清水反洗过滤机8台，每台使用清水40方，清洗后的污水直接排放，清洗后的酸浴含酸和硫酸锌，反洗后的污水中含大量的硫酸和硫酸锌，是化纤行业主要的污染物，直接排放至污水处理站，需投入较多的药剂和碱，处理工艺难度加大，成本增高。

现有的已披露的粘胶纤维废水处理方方法，如：CN102351379、CN100494087C均是针对粘胶纤维工业废水的一种综合处理工艺，虽然从整体上处理工业废水是有效的，但并未解决上述生产情况所带来的如：水资源浪费、生产负荷大等缺陷，因此，本发明应运而生。

发明内容

本发明的目的在于提供适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺，该工艺方法克服了现有酸站废水直接送至污水处理站可能造成的水资源浪费、生产负荷大等缺陷，将酸站废水进行分批处理和回用，最终达到零排放的工艺要求，具有良好的推广价值。

本发明通过下述技术方案实现：适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺，包括如下步骤：

A：设立循环水回收池，将经酸站处理后的冷却总水送至循环水回收池，并调节该循环水回收池内循环水的PH值为6～8；

B：将步骤A获得的循环水，其中1%～99%或全部的循环水送入中空式凉水塔进行处理，然后再返回酸站进行C步骤或D步骤的操作；0%～99%的循环水返回纺练车间进行E步骤的操作；

C：所述的1%～99%或全部的循环水送入酸站多效脱气装置，作为该酸站多效脱气装置的冷却水使用。

D：所述的1%～99%或全部的循环水包括：送入酸站多效脱气装置，为该酸站多效脱气装置进行冷却的冷却水和送入酸站酸浴过滤机，并为酸浴过滤机清洗的反洗水，其使用量按质量比计，冷却水：反洗水=（8～12）：（3～5）。

E：所述0%～99%的循环水作为补充水与塑化水一并送入纺练车间的塑化工段。

本发明通过自建的循环水回收池，能有效的将酸站废水进行分批处理和回用，并最终达到零排放的工艺要求，在实际使用时，根据具体的工艺条件，大部分采用24小时的使用模式，即：循环水送入酸站多效脱气装置和作为补充水送入纺练车间的过程为24小时操作，送入酸浴过滤机充当反洗水的操作则视具体情况而定，设计十分合理，其中，酸站多效脱气装置的工作原理是：利用水在空气压力越低沸点越低的特性，在尽可能少使用蒸汽的条件下将酸浴中的水份分离；反洗则是用水和空气对酸浴过滤机进行反方向清洗，主要是为了去除酸浴中的杂质。

所述的中空式凉水塔还包括收集池，在所述的收集池底部还设有与循环水回收池相连接的回用管。

所述的D步骤还包括：设置反渗透装置，对酸站酸浴过滤机反洗后产生的污水进行反渗透，经反渗透的过滤水回用至软水***；母液则经微孔过滤机去除杂质和酸泥后得到过滤液，最终回用于酸浴***，所述的反渗透装置为分子量50、脱盐率99.7%的高分子陶瓷膜。

在上述操作中，反渗透的原理是：使用高分子陶瓷膜，通过压力差仅限水分子通过，未通过的物质全部回到母液，通过的水分子（即过滤后的水）以达到软水的要求，因此，被回用于软水***，可用于就近纤维或玻璃纸生产车间铺料的调配，而去除的杂质和酸泥中主要含纤维素，因此，还可暂送入锅炉房掺煤燃烧，提高酸站废水的利用率。

在所述的步骤A中，调节循环水PH值的方法包括：分别在循环水回收池内安装酸度计和在冷却总水管道上设置管道混合器，通过管道混合器向冷却总水中加入碱液，再通过酸度计对循环水PH值进行在线监控和调节。

为更好的实现上述操作，所述的碱液为浓度50～70g/L的氢氧化钠。

在所述的步骤A中，循环水回收池的容积为700～900L，冷却总水的温度为35～45℃，且送至循环水回收池的流速为50～80L/h。

优化的，所述循环水回收池的容积为800L，冷却总水的温度为40℃。

在所述的步骤B中，送入中空式凉水塔的循环水流速为1200～1500L/h，经中空式凉水塔处理后的循环水温度为30～35℃。

纺练车间是将粘胶反应生成纤维生产的产品车间，其塑化工段是对生成的纤维丝条进行蒸煮，在此过程中需不断补充塑化水，本发明是采用离心泵将循环水送至塑化工段，即：所述的步骤B还包括：设置于纺练车间前端的离心泵，所述0%～99%的循环水则通过离心泵返回至纺练车间，在实际使用时，除用于塑化水补充水外，还可用于清洁地面用水，适用范围较广。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明设计合理，现有的粘胶纤维工业废水均排放至污水处理站，然后再采用综合治理的方法进行处理，然而针对酸站废水而言，所全部排放至污水处理站一则造成水资源的浪费，二则会加大污水处理站的工作负荷，因此，本发明专门针对酸站废水建立了循环水回收池，针对性的对酸站废水进行处理，效果十分理想，同时，也符合环保的要求。

（2）本发明采用碱液对循环水回收池内收集的冷却总水进行PH调节，主要作用在于：因污冷凝水一直在补充，循环水每日自然蒸发约600方左右，为防止循环水酸度累计升高，腐蚀酸站冷凝设备，因此，需加入碱液对冷凝水进行PH值调节。

（3）本发明基于零排放的目的出发，在对酸站废水进行处理的基础上，还可实现再次利用，例如：替代一次清水做酸站多效脱气和真空泵冷凝水、返回纺练车间做塑化水补充水等，节约了清水的使用量，有效的减少水资源的流失和浪费。

（4）本发明还进一步提出了对酸站酸浴过滤机反洗后污水的处理方案，该方案能有效的对污水中大量的硫酸和硫酸锌进行过滤，从而达到减小污水处理站处理成本、提高处理效率的目的，使用效果良好。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本发明是适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺，主要为避免现有酸站废水直接送至污水处理站而造成的水资源浪费、生产负荷大等缺陷，采用分批处理和回用的方式，来实现酸站废水的零排放工艺，环保实用，具体实现方式如下：

收集废水：在酸站（酸站车间）的下方设立容积为700L的循环水回收池，并在该循环水回收池内安装酸度计，将经酸站处理后温度为35℃的冷却总水以50L/h的流速送至循环水回收池，并通过设置在冷却总水管道上的管道混合器向冷却总水中加入碱液，如浓度为50～70g/L的氢氧化钠，对冷却总水进行预调至中性，然后再通过酸度计对循环水的PH值进行调节，调节循环水PH值为6。

废水分流：根据具体工艺条件，将现有日产量为1500L的循环水进行分流，其中950L循环水送至酸站、550L循环水送至纺练车间，分别进行处理或再循环利用，具体概括如下：

酸站：将1500L循环水以1200L/h的流速送入中空式凉水塔进行降温处理，并送入收集池，收集池底部设有回用管，收集池和中空式凉水塔均设于酸站的上方，降温后的循环水采用高低液位差即可自流进入多效和回用至循环水回收池，耗能量低，通过降温后，该循环水的温度为30℃，然后再以质量配比8：3的比值分别送至酸站多效脱气装置和酸站酸浴过滤机两处，其中，以送至酸站多效脱气装置的循环水为主要部分，通常采用24小时持续输送，而基于酸站多效脱气装置的工作原理：利用水在空气压力越低沸点越低的特性，在尽可能少使用蒸汽的条件下将酸浴中的水份分离，在此，则将送至酸站多效脱气装置的循环水作为该酸站多效脱气装置的冷却水使用；送至酸站酸浴过滤机的循环水通常作为反洗水使用，在酸站酸浴过滤机内，反洗的原理是用水和空气对酸浴过滤机进行反方向清洗，主要是为了去除酸浴中的杂质，因此，在实际操作过程中，将循环水作为反洗水送至酸站酸浴过滤机进行清理，通常要视工艺条件而定，进行在需要对酸站酸浴过滤机进行清理时才需启用，未启用时，700L循环水则全部送至酸站多效脱气装置作为冷却水使用，设计灵活、便捷。

为进一步的提高酸站废水的回用率，在酸站酸浴过滤机上设置有反渗透装置，主要对酸站酸浴过滤机反洗后产生的污水进行反渗透，其原理是：分子量50、脱盐率99.7%的高分子陶瓷膜，通过压力差仅限水分子通过，未通过的物质全部回到母液，通过的水分子（即过滤后的水）以达到软水的要求，因此，被回用于软水***，可用于就近纤维或玻璃纸生产车间铺料的调配，母液则经微孔过滤机去除杂质和酸泥后得到过滤液，最终回用于酸浴***，而去除的杂质和酸泥中主要含纤维素，因此，还可暂送入锅炉房掺煤燃烧，提高酸站废水的利用率，实际使用效果良好，污水的回用率高达98%。

纺练车间：纺练车间是将粘胶反应生成纤维生产的产品车间，其塑化工段是对生成的纤维丝条进行蒸煮，因此，需不断补充塑化水，在此，本发明在纺练车间前端设置离心泵，采用24小时持续输送的方式，将550L循环水通过离心泵送至纺练车间，作为补充水与塑化水一并送入纺练车间的塑化工段。

对上述分流后的循环水的回用率进行测定，循环水回用率为95%，基本能达到酸站废水零排放的工艺要求，适宜广泛推广使用。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，具体的操作参数不同，具体实现方式如下：

收集废水：在酸站（酸站车间）的下方设立容积为800L的循环水回收池，并在该循环水回收池内安装酸度计，将经酸站处理后温度为40℃的冷却总水以65L/h的流速送至循环水回收池，并通过设置在冷却总水管道上的管道混合器向冷却总水中加入碱液，如浓度为50～70g/L的氢氧化钠，对冷却总水进行预调至中性，然后再通过酸度计对循环水的PH值进行调节，调节循环水PH值为7。

废水分流：根据具体工艺条件，将现有日产量为1500L的循环水进行分流，其中950L循环水送至酸站、550L循环水送至纺练车间，分别进行处理或再循环利用，具体概括如下：

酸站：将1500L循环水以1200L/h的流速送入中空式凉水塔进行降温处理，并送入收集池，收集池底部设有回用管，收集池和中空式凉水塔均设于酸站的上方，降温后该循环水的温度为33℃，然后再以质量配比5：2的比值分别送至酸站多效脱气装置和酸站酸浴过滤机两处，送至酸站多效脱气装置的循环水作为冷却水使用，送至酸站酸浴过滤机的循环水作为反洗水使用，由于设置有反渗透装置，主要对酸站酸浴过滤机反洗后产生的污水进行反渗透，因此，酸站酸浴过滤机反洗后产生的污水经分子量50、脱盐率99.7%的高分子陶瓷膜进行过滤，过滤后的水被回用至软水***，可用于就近纤维或玻璃纸生产车间铺料的调配，母液则经微孔过滤机去除杂质和酸泥后得到过滤液，最终回用于酸浴***，而去除的杂质和酸泥除可暂送入锅炉房掺煤燃烧，提高酸站废水的利用率，其中，污水的回用率高达98%。

在此过程中，由于将循环水作为反洗水送至酸站酸浴过滤机进行清理，通常要视工艺条件而定，进行在需要对酸站酸浴过滤机进行清理时才需启用，因此，未启用时，950L循环水则全部送至酸站多效脱气装置作为冷却水使用，设计灵活、便捷。

纺练车间：采用24小时持续输送的方式，将550L循环水通过离心泵送至纺练车间，作为补充水与塑化水一并送入纺练车间的塑化工段。

对上述分流后的循环水的回用率进行测定，循环水回用率为95%，基本能达到酸站废水零排放的工艺要求，适宜广泛推广使用。

实施例3：

本实施例与实施例1和实施例2的区别在于，具体的操作参数不同，具体实现方式如下：

收集废水：在酸站（酸站车间）的下方设立容积为900L的循环水回收池，并在该循环水回收池内安装酸度计，将经酸站处理后温度为45℃的冷却总水以80L/h的流速送至循环水回收池，并通过设置在冷却总水管道上的管道混合器向冷却总水中加入碱液，如浓度为50～70克的氢氧化钠，对冷却总水进行预调至中性，然后再通过酸度计对循环水的PH值进行调节，调节循环水PH值为8。

废水分流：根据具体工艺条件，将现有日产量为1500L的循环水进行分流，其中950L循环水送至酸站、550L循环水送至纺练车间，分别进行处理或再循环利用，具体概括如下：

酸站：将1500L循环水以1200L/h的流速送入中空式凉水塔进行降温处理，并送入收集池，收集池底部设有回用管，收集池和中空式凉水塔均设于酸站的上方，降温后该循环水的温度为35℃，然后再以质量配比12：5的比值分别送至酸站多效脱气装置和酸站酸浴过滤机两处，送至酸站多效脱气装置的循环水作为冷却水使用，送至酸站酸浴过滤机的循环水作为反洗水使用，由于设置有反渗透装置，主要对酸站酸浴过滤机反洗后产生的污水进行反渗透，因此，酸站酸浴过滤机反洗后产生的污水经分子量50、脱盐率99.7%的高分子陶瓷膜进行过滤，过滤后的水被回用至软水***，可用于就近纤维或玻璃纸生产车间铺料的调配，母液则经微孔过滤机去除杂质和酸泥后得到过滤液，最终回用于酸浴***，而去除的杂质和酸泥除可暂送入锅炉房掺煤燃烧，提高酸站废水的利用率，其中，污水的回用率高达98%。

在此过程中，由于将循环水作为反洗水送至酸站酸浴过滤机进行清理，通常要视工艺条件而定，在需要对酸站酸浴过滤机进行清理时才需启用，因此，未启用时，700L循环水则全部送至酸站多效脱气装置作为冷却水使用，设计灵活、便捷。

纺练车间：采用24小时持续输送的方式，将550L循环水通过离心泵送至纺练车间，作为补充水与塑化水一并送入纺练车间的塑化工段。

对上述分流后的循环水的回用率进行测定，循环水回用率为95%，基本能达到酸站废水零排放的工艺要求，适宜广泛推广使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺，其特征在于：包括如下步骤：

A：设立循环水回收池，将经酸站处理后的冷却总水送至循环水回收池，并调节该循环水回收池内循环水的PH值为6～8；

B：将步骤A获得的循环水，其中1%～99%或全部的循环水送入中空式凉水塔进行处理，然后再返回酸站进行C步骤的操作；0%～99%的循环水返回纺练车间进行D步骤的操作；

C：所述的1%～99%或全部的循环水包括：送入酸站多效脱气装置，为该酸站多效脱气装置进行冷却的冷却水和送入酸站酸浴过滤机，并为酸浴过滤机清洗的反洗水，其使用量按质量比计，冷却水：反洗水=（8～12）：（3～5）；

D：所述0%～99%的循环水作为补充水与塑化水一并送入纺练车间的塑化工段，

所述的中空式凉水塔还包括收集池，在所述的收集池底部还设有与循环水回收池相连接的回用管，所述的C步骤还包括：设置反渗透装置，对酸站酸浴过滤机反洗后产生的污水进行反渗透，经反渗透的过滤水回用至软水***；母液则经微孔过滤机去除杂质和酸泥后得到过滤液，最终回用于酸浴***，所述的反渗透装置为高分子陶瓷膜。

2.根据权利要求1所述的适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺，其特征在于：在所述的步骤A中，调节循环水PH值的方法包括：分别在循环水回收池内安装酸度计和在冷却总水管道上设置管道混合器，通过管道混合器向冷却总水中加入碱液，再通过酸度计对循环水PH值进行在线监控和调节。

3.根据权利要求2所述的适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺，其特征在于：所述的碱液为浓度50～70g/L的氢氧化钠。

4.根据权利要求1所述的适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺，其特征在于：在所述的步骤A中，循环水回收池的容积为700～900L，冷却总水的温度为35～45℃，且送至循环水回收池的流速为50～80L/h。

5.根据权利要求4所述的适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺，其特征在于：所述循环水回收池的容积为800L，冷却总水的温度为40℃。

6.根据权利要求4或5任一项所述的适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺，其特征在于：在所述的步骤B中，送入中空式凉水塔的循环水流速为1200～1500L/h，经中空式凉水塔处理后的循环水温度为30～35℃。

7.根据权利要求1所述的适用于粘胶纤维工业酸站废水的零排放工艺，其特征在于：所述的步骤B还包括：设置于纺练车间前端的离心泵，所述0%～99%的循环水则通过离心泵返回至纺练车间。