申请日2013.10.10
公开(公告)日2015.04.08
IPC分类号C11B11/00; C02F11/00; C02F9/10
摘要
一种从洗羊毛废水和污泥中回收羊毛脂和钾盐的方法，包括：中性洗羊毛闭环式废水处理浓缩液回收羊毛脂、中性洗羊毛废水和污泥闭环式回收羊毛脂废渣土制复合钾肥和中性洗羊毛废水闭环式经反渗透处理回收羊汗和钾盐。本发明的优点：1)洗羊毛废水、污泥、羊毛脂及乳化皂化的混合物95%以上全部处理回收利用，极大减少了COD的排放。2)采用中性洗羊毛闭路循环经超滤后，洗1吨外毛仅用了2.5吨清水，减少或不排放废水。特别明显的是减少洗羊毛耗水量，降低生产成本。3)实施中性洗羊毛闭路循环经超滤后，透过液中回收钾、盐、碱、洗剂。减少钾、钠盐洗剂的排放，降低生产成本、减轻对生态环境的污染。
权利要求书
1.一种从洗羊毛废水和污泥中回收羊毛脂和钾盐的方法，包括：
中性洗羊毛闭环式废水处理浓缩液回收羊毛脂、中性洗羊毛废水和污泥 闭环式回收羊毛脂废渣土制复合钾肥和中性洗羊毛废水闭环式经反渗透处 理回收羊汗和钾盐，其特征在于：
所述中性洗羊毛闭环式废水处理浓缩液回收羊毛脂，包括下述工艺步 骤：
(1)、将洗羊毛机的多个洗毛槽串联，形成闭路循环逆流洗羊毛结构;
(2)、对待洗羊毛进行预处理：将羊毛开松打土，将短毛、杂草去除， 废泥土备用;
(3)、将经预处理的羊毛放入五槽洗毛机的洗毛槽内，通过水进行闭路 循环式冲洗，洗羊毛过程中采用中性盐类：工业盐、氯化钠或硫酸钠，加表 面活性剂比例混配量洗毛达到脱脂，洗净毛达到国家标准;
(4)、闭路循环式冲洗包括洗羊毛机闭环式小循环冲洗和洗羊毛机闭环 式大循环冲洗;
1)、洗羊毛机闭环式小循环冲洗方法是：联合五槽洗毛机的五个槽形成 自身闭环式小循环，采用逆流洗毛，使第五槽漂洗水退给第四槽;第四槽的 水送给第一槽、第二槽，而第二槽和第三槽洗完羊毛的水，经泵打入废水污 泥池或送入旋流沉淀罐内沉淀处理;
2)、洗羊毛机闭环式大循环冲洗方法是：
①、将旋流沉淀罐的洗羊毛废水用泵打入预滤循环罐内，经预滤循环 罐预滤后的洗羊毛废水泵入超滤器内再次过滤，将透过滤膜的小分子液体送 入小分子清水罐，经小分子清水罐处理后液体送回第一槽、第二槽用于洗羊 毛，多余的水送去回收钾盐;
②、超滤后的大分子浓缩液送入大分子浓缩罐，用泵输入萃取转化罐， 经萃取转化罐萃取后再泵入醚脂罐内，开A泵，送到蒸发罐内，经蒸发送冷 却器，冷却回收溶剂石油醚，而大分子浓缩液再经蒸发罐蒸发后，制成含0.5% 水分的粗羊毛脂成品;
打开醚脂罐B泵，将醚脂罐内物料泵入精炼罐内，加精炼剂异丙醇，调 节等电点pH值后，加温至65-70℃搅拌30分钟，分离回收异丙醇;经精炼 后，提取液用泵送到漂洗罐，漂洗罐温度在55℃条件下加入物料的35%的 氧化氢进行搅拌，氧化反应10-12小时，沉淀放出水及杂质，用泵送入蒸发 罐内蒸发，制成含有0.5%水分的精制羊毛脂;再用泵送入分子蒸馏;系统 在高真空、高温下，小分子被去除，制成纯精羊毛脂成品;
所述中性洗羊毛废水和污泥闭环式回收羊毛脂废渣土制复合钾肥，包括 下述工艺流程：
(1)、收集洗羊毛机污泥：
①、洗毛机先开始是将羊毛经喂毛帘子，送到开松打土机，收集被打 下来的土杂，土杂中含羊毛脂5-8%;
②、洗毛机第一、第二和第三槽在洗毛过程中，洗下来的泥巴，在清 车时排放到2#污泥水大池内，经沉淀加絮凝剂硫酸铝处理后，送入卧式除泥 机离心分离出污泥和水，分离出的泥巴送到泥土干化预处理场，分离出的水 回送洗羊毛槽，其中泥土含羊毛脂10-15%;
(2)、将步骤(1)获得的污泥，开松除杂土，废水絮凝后的污泥都集 中到泥土干化预处理场，将干化预处理后的污泥送到2#萃取机，加6#溶剂 石油醚，石油醚加入量为1:1-1.5，萃取浸出羊毛脂醚脂液，泵到3#循环醚 脂罐，到4#薄膜蒸发罐，在真空度0.07-0.10Pa蒸发出溶剂，经5#真空冷却 器回收溶剂，并自压回流入6#溶剂贮罐内，而被4#蒸发罐蒸发出来的羊毛 脂成品入桶包装;
由2#萃取机排出废渣土，输送到6#废渣转筒干燥机，干燥后输送到 7#混合粉碎机，再输送到8#氮磷混合机，按设定比例加入氮肥和磷肥，经过 混匀后，再提升到9#圆盘喂料机处，实行计量装袋，缝口，即得;
所述从中性洗羊毛废水闭环式经反渗透回收羊汗和钾盐，包括下述步 骤：
(1)联合洗毛机采用中性闭环式大、小循环处理系统后，大循环2-3# 超滤器，透过清水送到2-5#清水罐内，回用洗毛，而多余的水，经1#精滤 机反渗透，透过纯水，经2#清水罐用泵送到洗毛机4、5槽做漂洗水，经1# 精滤机反渗透浓缩的大分子水，由3#浓缩罐泵送到洗毛机1、2、3槽，用羊 汗钾盐去洗毛;
(2)、回收钾盐，即羊汗工艺系统流程：
1#精滤机反渗透浓缩的大分子水，经3#浓缩罐浓缩后，经泵送到4# 过滤机内进行过滤，完成后用泵送到5#电渗析膜分离，再经6#离心机分离 出结晶体(1)，送到7#干燥机烘干，包装成品碳酸钾;分离出母液(2)用 泵送洗毛机回用洗毛。
说明书
一种从洗羊毛废水和污泥中回收羊毛脂和钾盐的方法
技术领域
本发明涉及一种洗羊毛废水、污泥的综合利用，具体是从洗羊毛废水、 污泥中回收羊毛脂、回收钾盐，并用钾盐制备钾肥的方法。
背景技术
目前国内外洗羊毛工艺的方法，绝大部分是皂碱传统方式洗毛。洗羊毛 下来的废水、污泥是一种高浓度、高污秽化合混合物。其组成份非常复杂， 主要污染源是羊毛脂，在废水中含量可高达5—20g/L。COD值在4×104—6 ×104mg/L，最高可达8×104mg/L，根据羊毛脂特性它COD污染高出4.5倍。 特别是羊毛脂、酸、被碱、钾、盐乳化皂化后的废水和污泥中带有负电荷， 吸附力强、加之高度浑浊、悬浮状态不易沉降。这些有机废水、污泥，如果 直接排放、投入江河，将严重污染破坏生态环境。更重要的是大量的、高附 加值的、有用资源白白浪费掉。羊毛脂又是工业、医药、化妆品、军工企业 的重要原料。从洗毛废水中回收羊毛脂，从废渣、污泥中回收羊毛脂，泥巴 制取复合钾肥，是农业增产、增收很宝贵的原料。
一、目前国内外对洗羊毛废水的处理方法很多。如生化法、气浮法、絮 凝法、酸裂法、超滤离心法、老式机械离心等方法，处理后的洗毛废水，只 能将未氧化的羊毛脂经离心回收少量羊毛脂。而对乳化、皂化的羊毛脂及钾、 钠、盐回收不了，随废水排放造成了环境严重污染。
二、目前国内外对于羊毛脂资源回收利用的方法已有报导;有新西兰的 郎兹小槽洗毛机，是采用离心机回收粗羊毛脂;澳大利亚LQ—f10洗毛机废 水处理系统，是沉淀法回收粗羊毛脂;美国专利采用闭环式洗毛离心超滤法 回收粗羊毛脂;北京清华大学紫光和北京昌平二毛纺厂共同研制的是采用离 心萃取法回收粗羊毛脂;上海新桥化工厂和上海毛条厂共同研制的“洗毛废 水酸降解法”利用萃取法回收粗制羊毛脂。
综上所述，国内外洗羊毛下来的废水基本上都是采用洗毛废水加高温离 心机来回收未氧化的羊毛脂，收得率很低，只能回收15—20%，而余下的废 水排放又达不到国家标准，继续污染环境，还浪费大量宝贵资源。
发明内容
本发明的目的，是提供一种从洗羊毛废水和污泥中回收羊毛脂和钾盐的 方法，该工艺方法能将洗羊毛废水和污泥中的羊毛脂、羊汗和钾盐回收，并 将回收的钾盐制成钾肥。
本发明是将洗毛废水中主要污染源物质分别处理回收，如下：
1、羊毛脂是羊身上羊毛分泌物，平均约在15-18%左右，它的特性污染 量相当于COD的2.4倍;在洗毛过程中由于加碱，洗剂使羊毛脂酸35-40% 形成了乳化、皂化物。而采用正电荷硫酸盐将乳化、皂化的羊毛脂酸转化还 原羊毛脂，收得率在85-90%以上;即减少大量COD的排放，又使洗毛废水 中COD含量仅在30-40mg/L左右，排放达到国家一级标准。
2、洗羊毛初加工是羊毛剪下来后，国毛含土杂35-50%左右，外毛含土 杂20-30%左右，羊毛开松打土杂和洗毛槽洗毛过程中沉淀的大量污泥沙， 先经预处理，再经提取羊毛脂后的废渣土可加工成复合钾肥，质量可达到国 家钾肥标准。
3、羊汗是羊身上羊毛汗线排出的钾盐，羊毛中含5-8%以上。钾盐易溶 于洗羊毛废水中，我们采用膜分子过滤设备，分离出纯净水回用漂洗净毛。 浓缩液中所含羊汗回用洗毛或回收钾盐。洗净毛质量达国家部颁标准。
采用的技术方案是：
一种从洗羊毛废水和污泥中回收羊毛脂和钾盐的方法，包括：
中性洗羊毛闭环式废水处理浓缩液回收羊毛脂(见附图1)、中性洗羊 毛废水和污泥闭环式回收羊毛脂废渣土制复合钾肥(见图2)和中性洗羊毛 废水闭环式经反渗透处理回收羊汗和钾盐，其特征在于：
所述中性洗羊毛闭环式废水处理浓缩液回收羊毛脂，包括下述工艺步 骤：
1、将洗羊毛机的多个洗毛槽串联，形成闭路循环逆流洗羊毛结构。
2、对待洗羊毛进行预处理：将羊毛开松打土，将短毛、杂草去除，废 泥土备用。
3、将经预处理的羊毛放入五槽洗毛机的洗毛槽内，通过水进行闭路循 环式冲洗。洗羊毛过程中采用中性盐类：工业盐(氯化钠、硫酸钠)，加表 面活性剂(洗剂)比例混配量洗毛达到脱脂，洗净毛达到国家标准。
4、闭路循环式冲洗包括洗羊毛机闭环式小循环冲洗和洗羊毛机闭环式 大循环冲洗。
(1)、洗羊毛机闭环式小循环冲洗方法是：联合五槽洗毛机的五个槽形 成自身闭环式小循环，采用逆流洗毛，使第五槽漂洗水退给第四槽;第四槽 的水送给第一槽、第二槽，而第二槽和第三槽洗完羊毛的水，经泵打入废水 污泥池或送入旋流沉淀罐内沉淀处理。
(2)、洗羊毛机闭环式大循环冲洗方法是：
①、将旋流沉淀罐的洗羊毛废水用泵打入预滤循环罐内，经预滤循环 罐预滤后的洗羊毛废水泵入超滤器内再次过滤，将透过滤膜的小分子液体送 入小分子清水罐，经小分子清水罐处理后液体送回第一槽、第二槽用于洗羊 毛，多余的水送去回收钾盐。
②、超滤后的大分子浓缩液送入大分子浓缩罐，用泵输入萃取转化罐， 经萃取转化罐萃取后再泵入醚脂罐内，开A泵，送到蒸发罐内，经蒸发送冷 却器，冷却回收溶剂石油醚。而大分子浓缩液再经蒸发罐蒸发后，制成含0.5% 水分的粗羊毛脂成品。
打开醚脂罐B泵，将醚脂罐内物料泵入精炼罐内，加精炼剂异丙醇，调 节等电点(PH)值后，加温至65-70℃搅拌30分钟，分离回收异丙醇。经 精炼后，提取液用泵送到漂洗罐，漂洗罐温度在55℃条件下加入物料的35% 的氧化氢(双氧水)进行搅拌，氧化反应10-12小时，沉淀放出水及杂质， 用泵送入蒸发罐内蒸发，制成含有0.5%水分的精制羊毛脂。再用泵送入分 子蒸馏。系统在高真空、高温下，小分子被去除，制成纯精羊毛脂成品。
所述从中性洗羊毛废水、污泥土闭环式回收羊毛脂废渣制钾肥，包括下 述工艺流程：
(1)、收集洗羊毛机污泥：
①、洗毛机先开始是将羊毛经喂毛帘子，送到开松打土机，收集被打 下来的土杂，土杂中含羊毛脂5-8%。
②、洗毛机第一、第二和第三槽在洗毛过程中，洗下来的泥巴，在清 车时排放到2#污泥水大池内，经沉淀加3#絮凝剂硫酸铝处理后，送入卧式 除泥机离心分离出污泥和水，分离出的泥巴送到泥土干化预处理场，分离出 的水回送洗羊毛槽。其中泥土含羊毛脂10-15%。
(2)、将步骤(1)获得的污泥，开松除杂土，废水絮凝后的污泥都集 中到泥土干化预处理场，将干化预处理后的污泥送到2#萃取机，加6#溶剂 (加入量1:1-1.5石油醚)，萃取侵出羊毛脂醚脂液，泵到3#循环醚脂罐，到 4#薄膜蒸发罐，在真空度0.07-0.10Pa蒸发出溶剂。经5#真空冷却器回收溶 剂，并自压回流入6#溶剂贮罐内。而被4#蒸发罐蒸发出来的羊毛脂成品入 桶包装。
5、由2#萃取机排出废渣土，输送到6#废渣转筒干燥机，干燥后输送 到7#混合粉碎机，再输送到8#氮磷混合机，按设定比例加入氮肥和磷肥， 经过混匀后，再提升到9#圆盘喂料机处，实行计量装袋，缝口，即得。
所述从中性洗羊毛废水闭环式经反渗透回收羊汗和钾盐，包括下述步 骤：
(1)联合洗毛机采用中性闭环式大、小循环处理系统后，大循环2-3# 超滤器，透过清水送到2-5#清水罐内，回用洗毛。而多余的水，经1#精滤 机反渗透机透过纯水，经2#清水罐用泵送到洗毛机4、5槽做漂洗水。经1# 精滤机反渗透机浓缩的大分子水，由3#浓缩罐浓缩后泵送到洗毛机1、2、3 槽，用羊汗钾盐去洗毛(羊汗洗毛)。
(2)、回收钾盐(羊汗)工艺系统流程：
1#精滤反渗透机浓缩的大分子水，经3#浓缩后，经泵送到4#过滤机内 进行过滤。完成后用泵送到5#电渗析膜分离，再经6#离心机分离出结晶体 (1)，到7#干燥机烘干，包装成品碳酸钾;分离出母液(2)用泵送洗毛机 回用洗毛。
本发明的优点：
1)洗羊毛废水、污泥、羊毛脂及乳化皂化的混合物95%以上全部处理 回收利用，极大减少了COD的排放。如果洗毛废水需要排放时，处理后的水 达到或超过国家GB28937—2012“毛纺工业水污染物排放标准”。
2)采用中性洗羊毛闭路循环经超滤后，洗1吨外毛仅用了2.5吨清水， 洗国毛仅用4.5吨清水;洗羊毛废水处理后全部回用。减少或不排放废水。 特别明显的是减少洗羊毛耗水量，降低生产成本。
3)实施中性洗羊毛闭路循环经超滤后，透过液中回收钾、盐、碱、洗 剂。减少钾、钠盐洗剂的排放，并回收利用、降低生产成本、减轻对生态环 境的污染。
4)实施中性洗羊毛闭路循环经超滤膜处理后的透过液，带热能量供给 洗毛机洗毛。实现充分利用余热，减少能源消耗，降低生产成本。