專利名稱：一種退漿廢水中pva的回收裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理，尤其是涉及采用膜分離濃縮的一種退漿廢水中PVA的回收裝置及其方法。
背景技術(shù)：
紡織和印染是我國的傳統(tǒng)工業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。上漿和退漿是紡織和印染過程中的重要工序。為防止或減少紗、線在織造時(shí)產(chǎn)生斷頭，提高工作效率，將紗、線用漿料進(jìn)行處理以增加其強(qiáng)度，稱為上漿。漿料分天然的與合成的兩類。前者有淀粉、改性淀粉、海藻膠等。后者用羧甲基纖維素(CMC)、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯等。兩者也可相互配成混合漿料。但是，漿料在染整過程中會(huì)影響織物的潤濕性，并阻礙化學(xué)品對(duì)纖維接觸。因此，在進(jìn)行染整時(shí)，織物一般都先經(jīng)退漿。棉織物退漿兼有去除纖維中部分雜質(zhì)的作用；合·成纖維織物有時(shí)可在精練過程中同時(shí)退漿?？椢镌谕藵{過程中產(chǎn)生的廢水稱為退漿廢水。退漿是用化學(xué)藥劑將織物上所帶漿料除去，根據(jù)所用漿料不同采用酸化法或酶分解法，使織物上漿料被水解或酶分解呈水溶物。其廢水量較少，但污染嚴(yán)重，污染物含量約占總量的一半。廢水中含有各種坯布退下的漿料、漿料分解物、纖維、酸、堿和酶類等污染物；廢水呈堿性，略帶黃色；C0DCr和B0D5相當(dāng)高；其可生物降解性隨漿料的不同而不同淀粉漿料B0D5/C0Dcr=0. 3 0. 5，化學(xué)漿料(如PVA)B0D5/C0Dcr=0.1左右。由于PVA (聚乙烯醇)漿料具有優(yōu)良的性能，且價(jià)格便宜，目前，印染企業(yè)使用最多的是含有PVA (聚乙烯醇)的化學(xué)漿料。因此，大多數(shù)退漿廢水含有PVA (聚乙烯醇)。含有PVA的廢水B0D5/C0Dcr=0.1左右，不僅難于生化，同時(shí)，因?yàn)镻VA的存在，也給廢水的再生利用帶來難題，所以對(duì)退漿廢水中PVA的回收，不僅可以廢物利用，減少環(huán)境污染，而且有利于廢水再生循環(huán)利用。目前，關(guān)于PVA的回收方法的報(bào)道不少，主要有泡沫分離法、凝聚沉淀法、吸附法、重金屬螯合法、等離子分解法、超過濾法、生物(細(xì)菌)分解法等多種方法，其中以凝聚、膠化、吸附綜合的效果最佳。聚乙烯醇(PVA)的分子鏈上含有大量親水性羥基，具有良好的水溶性，通過合成具有選擇性反應(yīng)活性的凝膠劑，使凝膠劑與PVA的羥基發(fā)生高分子化學(xué)反應(yīng)，對(duì)羥基實(shí)施封閉處理，PVA —旦失去水溶性，便會(huì)沉淀分離。SS-PERCLER法采用SS-PQ，SS-AQ等藥劑對(duì)PVA實(shí)施凝聚、膠化、吸附相乘的綜合效果，去除率達(dá)98%。若PVA的退廢水含量8g/L時(shí)，CODcr為12000mg/L經(jīng)去除98%后，使CODcr降至240mg/L，與其它工藝廢水進(jìn)入常規(guī)生化處理達(dá)標(biāo)排放。郭麗、黃承武和徐竟成、鄭濤等分別介紹了采用硼砂凝膠沉淀從含有PVA的退漿廢水中沉降回收PVA的方法，它是向含有PVA的退漿廢水中加入硼砂和硫酸鈉，最佳用量是硼砂1. 4g/L和硫酸鈉14g/L，當(dāng)退漿廢水的PVA深度達(dá)到12g/L時(shí)，回收率達(dá)到90%。但是，PVA的回收率與廢水中含有的PVA濃度有關(guān)，當(dāng)廢水中含有的PVA濃度小于5g/L時(shí)，回收率很低。但是，多數(shù)情況下，退漿廢水中的PVA濃度小于5g/L，多在0. 5 2. 5g/L之間，必須濃縮后才能采用凝膠沉淀法回收PVA。此外，由于加入大量的硼砂和硫酸鈉，一方面消耗大量化學(xué)藥品，另一方面，大量的硼砂和硫酸鈉溶解于廢水中，導(dǎo)致廢水中鹽度高，給廢水處理的生化系統(tǒng)造成負(fù)擔(dān)。李文銷介紹了采用卷式超濾從退漿廢水中回收PVA的方法，回收率可達(dá)90%以上，濃縮液中含有3% 5%的PVA，通過補(bǔ)充PVA后，可以制成漿料再用，但是，膜系統(tǒng)污染十分嚴(yán)重，運(yùn)行成本高。由此可見，盡管從退漿廢水中回收PVA的方法已有不少，但現(xiàn)有的從退漿廢水中回收PVA的方法都存在這樣或那樣的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有退漿廢水中回收PVA的技術(shù)存在的問題，提供可減少印染廢水的處理難度和根除印染廢水對(duì)環(huán)境污染的一種退漿廢水中PVA的回收裝置及其方法。本發(fā)明主要采用膜分離濃縮技術(shù)。 本發(fā)明適用于PVA濃度在0. 5 2. 5g/L之間的退漿廢水。本發(fā)明所述退漿廢水中PVA的回收裝置包括退漿廢水濃縮系統(tǒng)和PVA回收系統(tǒng)；所述退漿廢水濃縮系統(tǒng)設(shè)有精細(xì)過濾器、廢水收集池、廢水輸送泵、熱交換器、膜過濾系統(tǒng)、濾液收集罐、濃縮液收集罐和廢水調(diào)節(jié)池；所述精細(xì)過濾器的出水口與廢水收集池的進(jìn)水口聯(lián)接，廢水輸送泵的入口與廢水收集池的出水口聯(lián)接，廢水輸送泵的出口與熱交換器的進(jìn)水口聯(lián)接，熱交換器的出水口與膜過濾系統(tǒng)進(jìn)水口聯(lián)接，膜過濾系統(tǒng)的濃縮液出口與濃縮液收集罐的進(jìn)水口聯(lián)接，膜過濾系統(tǒng)的濾液出口與濾液收集罐的進(jìn)水口聯(lián)接；所述PVA回收系統(tǒng)設(shè)有化學(xué)藥劑罐、鹽析反應(yīng)罐、電解機(jī)、脫水裝置、粉碎機(jī)和回收PVA貯罐；所述化學(xué)藥劑罐的加藥口經(jīng)加藥泵與鹽析反應(yīng)罐聯(lián)接；濃縮液收集罐的出口經(jīng)水泵與鹽析反應(yīng)罐聯(lián)接；鹽析反應(yīng)罐的出口與電解機(jī)的進(jìn)水口聯(lián)接；電解機(jī)的出水口與脫水裝置的進(jìn)水口聯(lián)接，脫水裝置的出水口與廢水濃縮系統(tǒng)的濾液收集罐進(jìn)水口聯(lián)接；脫水裝置25的固體出口聯(lián)接粉碎機(jī)，粉碎機(jī)的出口與PVA貯罐聯(lián)接。所述退漿廢水濃縮系統(tǒng)的膜過濾系統(tǒng)可采用陶瓷膜過濾系統(tǒng)或金屬膜過濾系統(tǒng)等；所述陶瓷膜過濾系統(tǒng)的陶瓷膜元件孔徑可為20 SOnm ;所述金屬膜過濾系統(tǒng)的金屬膜元件孔徑可為15 80nm。所述PVA回收系統(tǒng)的電解機(jī)可采用普通電解機(jī)或納米催化電解機(jī)等；所述PVA回收系統(tǒng)的脫水裝置可采用板框壓濾機(jī)、袋式壓濾機(jī)或離心機(jī)等。本發(fā)明所述一種退漿廢水中PVA的回收方法包括以下步驟I)含PVA廢水的濃縮將含0. 5% 2. 5%PVA的退漿廢水泵入過濾器，經(jīng)過濾后收集于廢水貯罐中，再經(jīng)過廢水輸送泵輸送至熱交換器將廢水加熱，然后進(jìn)入膜過濾系統(tǒng)濃縮，得COD為600 1200mg/L的濾液和含質(zhì)量百分比為5% 12%的PVA濃縮液；濾液進(jìn)入濾液收集罐;PVA濃縮液進(jìn)入濃縮液收集罐；2) PVA的沉淀回收將經(jīng)過濃縮所得的含10% 12%的PVA濃縮液泵至鹽析反應(yīng)罐，加入貯存于化學(xué)藥劑罐的凝膠劑，反應(yīng)后泵入固液分離脫水裝置進(jìn)行固液分離得PVA固體和廢水；分離后的PVA固體經(jīng)洗滌后干燥，再經(jīng)過粉碎機(jī)粉碎，得PVA粉貯存于PVA貯罐中；固液分離得的廢水合并收集于濾液收集池中進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。在步驟I)中，所述加熱的溫度可為70 85°C，所述濃縮的倍數(shù)可為5 20倍；所述膜過濾系統(tǒng)的工作壓力可為3 6bar，溫度可為70 85°C。在步驟2)中，所述反應(yīng)的時(shí)間可為15 22min ;所述凝膠劑可選自硼砂、鉻酸鹽、重鉻酸鹽、高錳酸鹽、硫酸鈉等中的至少一種，所述凝膠劑最好為硼砂和硫酸鈉，硼砂的加入量可為0.1 0. 8g/L，硫酸鈉的加入量可為0. 5 lg/L。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，克服了現(xiàn)有技術(shù)的如下重大缺陷，具有如下優(yōu)點(diǎn)一、與現(xiàn)有的凝聚沉淀法比較，1、克服了現(xiàn)有方法要求退漿廢水中PVA中深度需要大于5g/L的局限，能夠回收各種濃度的PVA，適用范圍廣；2、由于是將退漿廢水用膜濃縮5 20倍，將廢水中PVA濃縮成10% 12%的PVA濃縮液后，再加入凝膠劑，因此，凝膠劑用量只有現(xiàn)有方法的三分之一；3、廢水中含凝膠劑(鹽)量大幅度下降，便于廢水的生化處理和再生循環(huán)利用；
二、與現(xiàn)有的超濾回收退漿廢水中的PVA比較1、克服了現(xiàn)有方法所得的濃縮液中只有3% 5%的PVA，需要通過補(bǔ)充PVA后，才可以制成漿料再用和不便保存的缺陷；2、采用陶瓷膜過濾或金屬膜過濾，過濾溫度70 85°C，PVA在水中的溶解性大，流動(dòng)性好，濃縮液中PVA濃度高達(dá)10% 12%，濃度高。3、膜通量大，污染小，即使污染了，也便于清洗和再生。4、采用陶瓷膜過濾或金屬膜過濾，陶瓷膜過濾或金屬膜耐酸、耐堿和耐高溫，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，便于清洗。


圖1為本發(fā)明所述退漿廢水中PVA的回收裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。參見圖1，本發(fā)明所述退漿廢水中PVA的回收裝置實(shí)施例包括退漿廢水濃縮系統(tǒng)和PVA回收系統(tǒng)。所述退漿廢水濃縮系統(tǒng)設(shè)有精細(xì)過濾器11、廢水收集池12、廢水輸送泵13、熱交換器14、膜過濾系統(tǒng)15、濾液收集罐16、濃縮液收集罐17和廢水調(diào)節(jié)池18 ;所述精細(xì)過濾器11的出水口與廢水收集池12的進(jìn)水口聯(lián)接，廢水輸送泵13的入口與廢水收集池12的出水口聯(lián)接，廢水輸送泵13的出口與熱交換器14的進(jìn)水口聯(lián)接，熱交換器14的出水口與膜過濾系統(tǒng)15進(jìn)水口聯(lián)接，膜過濾系統(tǒng)15的濃縮液出口與濃縮液收集罐17的進(jìn)水口聯(lián)接，膜過濾系統(tǒng)15的濾液出口與濾液收集罐16的進(jìn)水口聯(lián)接。所述PVA回收系統(tǒng)設(shè)有化學(xué)藥劑罐22、鹽析反應(yīng)罐23、電解機(jī)24、脫水裝置25、粉碎機(jī)26和回收PVA貯罐27 ;所述化學(xué)藥劑罐22的加藥口經(jīng)加藥泵與鹽析反應(yīng)罐23聯(lián)接；濃縮液收集罐17的出口經(jīng)水泵21與鹽析反應(yīng)罐23聯(lián)接；鹽析反應(yīng)罐23的出口與電解機(jī)24的進(jìn)水口聯(lián)接；電解機(jī)24的出水口與脫水裝置25的進(jìn)水口聯(lián)接，脫水裝置25的出水口與廢水濃縮系統(tǒng)的濾液收集罐16進(jìn)水口聯(lián)接；脫水裝置25的固體出口聯(lián)接粉碎機(jī)26，粉碎機(jī)26的出口與PVA貯罐27聯(lián)接。所述退漿廢水濃縮系統(tǒng)的膜過濾系統(tǒng)15可采用陶瓷膜過濾系統(tǒng)或金屬膜過濾系統(tǒng)等；所述陶瓷膜過濾系統(tǒng)的陶瓷膜元件孔徑可為20 SOnm ;所述金屬膜過濾系統(tǒng)的金屬膜元件孔徑可為15 80nm。
所述PVA回收系統(tǒng)的電解機(jī)24可采用普通電解機(jī)或納米催化電解機(jī)等。所述PVA回收系統(tǒng)的脫水裝置25可采用板框壓濾機(jī)、袋式壓濾機(jī)或離心機(jī)等。以下結(jié)合圖1給出退漿廢水的PVA回收裝置進(jìn)行PVA回收的具體實(shí)施例實(shí)施例1某含0. 5%的PVA退漿廢水的PVA回收方法(I)含PVA廢水的濃縮將含0. 5%的PVA的退漿廢水泵入精細(xì)過濾器，經(jīng)精細(xì)過濾后收集于廢水收集池12中，再經(jīng)過廢水輸送泵13輸送至熱交換器14將廢水加熱至70°C，然后進(jìn)入膜過濾系統(tǒng)15濃縮20倍，得COD為1200mg/L的濾液和含重量百分比10%的PVA濃縮液；濾液進(jìn)入濾液收集罐16 ；PVA濃縮液進(jìn)入濃縮液收集罐17 ；
(2) PVA的沉淀回收將經(jīng)過步驟濃縮所得的含10%的PVA濃縮液經(jīng)污泥泵21輸送至鹽析反應(yīng)罐23，加入貯存于化學(xué)藥劑罐22的凝膠劑，反應(yīng)22min后泵進(jìn)入電解機(jī)24中電解后，送入脫水裝置25進(jìn)行固液分離得PVA和廢水；分離后PVA固體經(jīng)洗滌后干燥，再經(jīng)過粉碎機(jī)26粉碎，得PVA粉貯存于PVA貯罐27中；分離得的廢水合并收集于濾液收集池16中進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。實(shí)施例2 某含2. 5%的PVA退漿廢水的PVA回收方法(I)含PVA廢水的濃縮將含2. 5%的PVA的退漿廢水泵入精細(xì)過濾器，經(jīng)精細(xì)過濾后收集于廢水收集池12中，再經(jīng)過廢水輸送泵13輸送至熱交換器14將廢水加熱至85°C，然后進(jìn)入膜過濾系統(tǒng)15濃縮5倍，得COD為600mg/L的濾液和含重量百分比12. 5%的PVA濃縮液；濾液進(jìn)入濾液收集罐16 ；PVA濃縮液進(jìn)入濃縮液收集罐17 ；(2) PVA的沉淀回收將經(jīng)過步驟濃縮所得的含12. 5%的PVA濃縮液經(jīng)污泥泵21輸送至鹽析反應(yīng)罐23，加入貯存于化學(xué)藥劑罐22的凝膠劑，反應(yīng)15min后泵進(jìn)入電解機(jī)24中電解后，送入脫水裝置25進(jìn)行固液分離得PVA和廢水；分離后PVA固體經(jīng)洗滌后干燥，再經(jīng)過粉碎機(jī)26粉碎，得PVA粉貯存于PVA貯罐27中；分離得的廢水合并收集于濾液收集池16中進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種退漿廢水中PVA的回收裝置，其特征在于包括退漿廢水濃縮系統(tǒng)和PVA回收系統(tǒng)；所述退漿廢水濃縮系統(tǒng)設(shè)有精細(xì)過濾器、廢水收集池、廢水輸送泵、熱交換器、膜過濾系統(tǒng)、濾液收集罐、濃縮液收集罐和廢水調(diào)節(jié)池；所述精細(xì)過濾器的出水口與廢水收集池的進(jìn)水口聯(lián)接，廢水輸送泵的入口與廢水收集池的出水口聯(lián)接，廢水輸送泵的出口與熱交換器的進(jìn)水口聯(lián)接，熱交換器的出水口與膜過濾系統(tǒng)進(jìn)水口聯(lián)接，膜過濾系統(tǒng)的濃縮液出口與濃縮液收集罐的進(jìn)水口聯(lián)接，膜過濾系統(tǒng)的濾液出口與濾液收集罐的進(jìn)水口聯(lián)接；所述PVA回收系統(tǒng)設(shè)有化學(xué)藥劑罐、鹽析反應(yīng)罐、電解機(jī)、脫水裝置、粉碎機(jī)和回收PVA 貯罐；所述化學(xué)藥劑罐的加藥口經(jīng)加藥泵與鹽析反應(yīng)罐聯(lián)接；濃縮液收集罐的出口經(jīng)水泵與鹽析反應(yīng)罐聯(lián)接；鹽析反應(yīng)罐的出口與電解機(jī)的進(jìn)水口聯(lián)接；電解機(jī)的出水口與脫水裝置的進(jìn)水口聯(lián)接，脫水裝置的出水口與廢水濃縮系統(tǒng)的濾液收集罐進(jìn)水口聯(lián)接；脫水裝置 25的固體出口聯(lián)接粉碎機(jī)，粉碎機(jī)的出口與PVA貯罐聯(lián)接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種退漿廢水中PVA的回收裝置，其特征在于所述退漿廢水濃縮系統(tǒng)的膜過濾系統(tǒng)采用陶瓷膜過濾系統(tǒng)或金屬膜過濾系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種退漿廢水中PVA的回收裝置，其特征在于所述陶瓷膜過濾系統(tǒng)的陶瓷膜元件孔徑為20 SOnm ;所述金屬膜過濾系統(tǒng)的金屬膜元件孔徑為15 80nm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種退漿廢水中PVA的回收裝置，其特征在于所述PVA回收系統(tǒng)的電解機(jī)采用普通電解機(jī)或納米催化電解機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種退漿廢水中PVA的回收裝置，其特征在于所述PVA回收系統(tǒng)的脫水裝置采用板框壓濾機(jī)、袋式壓濾機(jī)或離心機(jī)。
6.一種退漿廢水中PVA的回收方法，其特征在于采用如權(quán)利要求1所述的一種退漿廢水中PVA的回收裝置，所述回收方法包括以下步驟1)含PVA廢水的濃縮將含O.5% 2. 5%PVA的退漿廢水泵入過濾器，經(jīng)過濾后收集于廢水貯罐中，再經(jīng)過廢水輸送泵輸送至熱交換器將廢水加熱，然后進(jìn)入膜過濾系統(tǒng)濃縮，得 COD為600 1200mg/L的濾液和含質(zhì)量百分比為5% 12%的PVA濃縮液；濾液進(jìn)入濾液收集罐;PVA濃縮液進(jìn)入濃縮液收集罐；2)PVA的沉淀回收將經(jīng)過濃縮所得的含10% 12%的PVA濃縮液泵至鹽析反應(yīng)罐，加入貯存于化學(xué)藥劑罐的凝膠劑，反應(yīng)后泵入固液分離脫水裝置進(jìn)行固液分離得PVA固體和廢水；分離后的PVA固體經(jīng)洗滌后干燥，再經(jīng)過粉碎機(jī)粉碎，得PVA粉貯存于PVA貯罐中；固液分離得的廢水合并收集于濾液收集池中進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種退漿廢水中PVA的回收方法，其特征在于在步驟I)中，所述加熱的溫度為70 85°C，所述濃縮的倍數(shù)為5 20倍。
8.如權(quán)利要求6所述的一種退漿廢水中PVA的回收方法，其特征在于在步驟I)中，所述膜過濾系統(tǒng)的工作壓力為3 6bar，溫度為70 85°C。
9.如權(quán)利要求6所述的一種退漿廢水中PVA的回收方法，其特征在于在步驟2)中，所述反應(yīng)的時(shí)間為15 22min。
10.如權(quán)利要求6所述的一種退漿廢水中PVA的回收方法，其特征在于在步驟2)中，所述凝膠劑選自硼砂、鉻酸鹽、重鉻酸鹽、高錳酸鹽、硫酸鈉中的至少一種，所述凝膠劑最好為硼砂 和硫酸鈉，硼砂的加入量可為O.1 O. 8g/L，硫酸鈉的加入量可為O. 5 lg/L。
全文摘要
一種退漿廢水中PVA的回收裝置及其方法，涉及一種廢水處理。提供可減少印染廢水的處理難度和根除印染廢水對(duì)環(huán)境污染的一種退漿廢水中PVA的回收裝置及其方法。所述退漿廢水中PVA的回收裝置包括退漿廢水濃縮系統(tǒng)和PVA回收系統(tǒng)；所述退漿廢水濃縮系統(tǒng)設(shè)有精細(xì)過濾器、廢水收集池、廢水輸送泵、熱交換器、膜過濾系統(tǒng)、濾液收集罐、濃縮液收集罐和廢水調(diào)節(jié)池；所述PVA回收系統(tǒng)設(shè)有化學(xué)藥劑罐、鹽析反應(yīng)罐、電解機(jī)、脫水裝置、粉碎機(jī)和回收PVA貯罐。先進(jìn)行含PVA廢水的濃縮，再進(jìn)行PVA的沉淀回收。
文檔編號(hào)D06M15/333GK102992525SQ201210516948
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者張世文, 江中央 申請(qǐng)人:波鷹(廈門)科技有限公司