申请日2015.12.23
公开(公告)日2016.03.02
IPC分类号C02F1/52; C02F1/56; C02F1/28; C02F103/30
摘要
本发明涉及一种基于纤维素絮凝剂的丝绸印染废水处理工艺。其将丝绸印染废水置于贮存池，先经聚合硫酸铝脱稳预处理，再投入改性纤维素絮凝剂和助凝剂，进行搅拌、静置和沉淀，最终得到上清液和纤维素沉淀物。通过抽滤，可以回收纤维素，分离上清液，上清液用印染工段或进一步生化处理。该工艺过程简单、高效，处理成本低廉，产品易于回收再利用，并且可降解，十分环保便捷，适用于丝绸印染废水的脱色絮凝过程。本发明直接将改性纤维素絮凝剂置入丝绸印染废水中用于除去颗粒杂质和脱色处理，简化了丝绸印染废水的处理工艺，提高了处理效率，并且产品易于回收，大大节省了成本和简化了后处理工艺。
权利要求书
1.一种基于纤维素絮凝剂的丝绸印染废水处理工艺，包括以下步骤：
1)将丝绸印染废水经60～80目斜筛过滤，斜筛安装角度为30～50度，获得固形物粒径小于等于0.20mm的预过滤废水;
2)向步骤1)得到的预过滤废水中投入1～4mg/L聚合硫酸铝，搅拌3～7min，搅拌均匀后沉降8~15min，进行固液分离取上层清液，即为脱稳沉淀处理出水;
3)向步骤2)得到的脱稳沉淀处理出水中投入20～50mg改性纤维素絮凝剂和100～300mg/LCaCl2溶液，300rpm搅拌10～15min，降低搅拌速率至20-40rpm，继续搅拌1-15min，静置2min，抽滤固液分离取上层清液，即为可降解易回收的改性纤维素絮凝剂混凝脱色出水。
2.根据权利要求1所述的一种基于纤维素絮凝剂的丝绸印染废水处理工艺，其特征在于：步骤(3)中的所述改性纤维素絮凝剂为混酸处理改性，其中混酸由浓度为3mol/L的柠檬酸和浓度为6mol/L的盐酸按照9:1～6:4的体积比混合得到，固液比为1:40～1:60，处理纤维素的反应条件是加热到60～90℃且充分搅拌，抽滤洗涤后于60℃烘箱内，放置3～5小时烘干。
3.根据权利要求1所述的一种基于纤维素絮凝剂的丝绸印染废水处理工艺，其特征在于：所述步骤(3)中，仅需要抽滤固液分离一步即可分离回收已吸附印染废水杂质和染料的产物。
4.根据权利要求1所述的一种基于纤维素絮凝剂的丝绸印染废水处理工艺，其特征在于：所述步骤(3)中的改性纤维素絮凝剂来源为粘胶纤维、lyocell纤维、棉花和亚麻纤维其中的一种，其得到的产物为表面带有羧酸基团的长纤状纤维或加工成相应的无纺布。
说明书
一种基于纤维素絮凝剂的丝绸印染废水处理工艺
技术领域
本发明涉及一种印染废水脱色絮凝的处理工艺，具体涉及一种基于纤维素絮凝剂的丝绸印染废水处理工艺，属于纺织工程技术领域。
背景技术
印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大，每印染加工1吨纺织品耗水100～200吨，其中80～90%成为废水。纺织印染废水中含有染料、浆料、助剂、无机盐和多种有机物，且具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一。用于印染废水处理的主要方法有物化法、生化法、化学法以及几种工艺结合的处理方法，而废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质，去除悬浮物及可直接沉降的杂质，调节废水水质及水量、降低废水温度等，提高废水处理的整体效果，确保整个处理系统的稳定性。
印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为3×106～4×106m3。纺织工业发展主要阻碍之一是环保节能的问题,其中以废水首当其冲,而约80%纺织废水来自于印染行业。统计数据显示,2008年纺织工业废水排放量23亿吨,居各工业行业第3位,占全国工业废水排放量的10.60%。纺织工业排放废水中化学需氧量(CODCr)排放量31.4万吨,居各工业行业第4位,占全国工业废水CODCr的7.76%。该数据是对大规模企业的统计数据,实际数据可能要大很多。实际上印染行业是以中小企业为主的竞争性行业,中小企业比重占99.6%,非公有制企业占95%,大量小企业数据并未统计在内。若以纤维加工量的70%需进行印染加工计,则年排放废水约在30亿吨左右。
印染厂废水处理成效不佳的原因大致有以下几种情况:(1)印染厂未分析自身废水特质(水质、水量)。(2)将城市污水处理的设计规范,用于印染废水处理,针对性不够。(3)新技术多应经过小试、中试,才能用于工程,一般试用规模是工程水量的3%～5%,即最多放大20倍左右。实验室研究成果直接用于工程,难有成功案例。工程应该采用最成熟、最稳妥的技术。(4)要根据水质、水量适当调整技术参数,保证处理水平。(5)实际运行技术和管理技术不当。当前在印染废水处理技术领域，中国专利(ZL201010299329.4)“一种印染废水处理方法”和中国专利(ZL20140291722.7)“印染废水处理工艺”都提供了有效的水处理方式，代表着印染废水水处理中常用的方式。但是，印染废水的后处理中，废弃物的回收和后处理，是当前处理工艺中较难处理的一个部分。因此，纤维素基的可降解处理工艺开始得到重视。
纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，其作为处理印染废水的产品载体是一个物美价廉的良好选择，纤维素易于改性的性质也为其在印染废水处理中的应用提供巨大的优势。其可完全降解也和处理印染废水的环保目的相符。
本发明提供了一种新型的可降解易回收的印染废水处理工艺，在简单的处理工艺下，具有较好的处理效果，并且成本低廉，后处理中的产品回收方式简单有效，能够提高产品在大规模废水处理工艺中的实际应用。尤其是以改性纤维素纤维作为基材制备出表面富含羧基基团的无纺布基絮凝剂，不仅对丝绸印染废水有高效的吸附能力，而且材料具有多次使用、易回收、生物可降解等优势。
发明内容
本发明提供了一种基于纤维素絮凝剂的丝绸印染废水处理工艺，其特征在于，包括一下步骤：
1)将丝绸印染废水经60～80目斜筛过滤，斜筛安装角度为30～50度，获得固形物粒径小于等于0.20mm的预过滤水;
2)向步骤1)得到的预过滤废水中投入1～4mg/L聚合硫酸铝，搅拌3～7min，搅拌均匀后沉降8~15min，进行固液分离取上层清液，即为脱稳沉淀处理出水;
3)向步骤2)得到的脱稳沉淀处理出水中投入20～50mg改性纤维素絮凝剂和100～300mg/LCaCl2溶液，300rpm搅拌10～15min，降低搅拌速率至20-40rpm，继续搅拌1-15min，静置2min，抽滤固液分离取上层清液，即为可降解易回收的改性纤维素絮凝剂混凝脱色出水。
步骤(3)中的所述改性纤维素絮凝剂为混酸处理改性，其中混酸由浓度为3mol/L的柠檬酸和浓度为6mol/L的盐酸按照9:1～6:4的体积比混合得到，固液比为1:40～1:60，处理纤维素的反应条件是加热到60～90℃且充分搅拌，抽滤洗涤后于60℃烘箱内，放置3～5小时烘干。
所述步骤(3)中，仅需要抽滤固液分离一步即可分离回收已吸附印染废水杂质和染料的产物。
所述步骤(3)中的改性纤维素来源为粘胶纤维、lyocell纤维、棉花、亚麻纤维其中的一种，得到的产物为表面带有羧酸基团的长纤状纤维或加工成相应的无纺布。
有益效果
(1)本发明所提出的处理工艺简便易操作，整个制备过程对环境无污染，无需昂贵的仪器设备，成本低廉;处理后，废弃物易于回收，后处理简单环保，克服了其他处理工艺中，后处理成本高昂的问题，更加适合于工业规模化生产。
(2)本发明所使用的改性纤维素絮凝剂，表面带有丰富的羧酸基团，其吸附能力强，并且自身可降解，具有良好的环保性能，同时所得无纺布产品可以循环多次使用，具有良好的形状稳定性，避免传统颗粒状絮凝材料难回收、难循环利用等缺陷，极大地减少丝绸印染废水的处理成本，降低废弃材料对环境的影响。