專利名稱：用于處理染坊廢液和類似廢液的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理染坊廢液和類似廢液的裝置和方法，特別涉及一種用于從這些廢液中除去染料、BOD、COD以及溶解或懸浮固體的緊湊裝置和新方法。
染坊廢棄液體產(chǎn)生于布料纖維的生產(chǎn)和染色過程中。這些廢液通常含有例如染料、BOD、COD以及溶解或懸浮固體，這些污染物或以溶解狀態(tài)或以顆粒懸浮狀態(tài)或膠體狀態(tài)存在于該廢液中。
該廢液中最難處理的成分之一是纖維染坊中纖維染色過程所產(chǎn)生的顏色成分。這些廢棄液體不符合環(huán)保要求，不能直接排放到河流、水系或都市的下水道。因此，在從染坊排放之前必須進(jìn)行處理，將其中的固體與其它的污染物分離，并從該廢液中將染料除去。目前，還沒有十分滿意且成本低廉的染坊廢液的深處理方法，以便在有限的空間條件下在染坊內(nèi)或其附近安裝廢液處理所需的裝置。
雖然本發(fā)明是特別針對(duì)染坊廢液處理的，但需要了解的是，本發(fā)明所公開的用于處理染坊廢棄液體的裝置和方法也可以用于處理其它類似的廢液，這些廢液在排放到環(huán)境之前必須將其中的污染成分從廢液中除去。
多年以來，從染坊廢液中除去染料已成為特別困難的問題。然而，從本發(fā)明進(jìn)行的降低BOD/COD的最優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，本過程特別適合于從廢棄液體中將染料除去，同時(shí)還可以極大地降低COD。雖然染料對(duì)生物還不致造成最大的危害，但是，從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，將染料從廢液中除去是非常重要而且是應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮的問題。
因此，很需要有一種用于處理染坊或類似工廠廢液的方法和裝置，以使這些廢液經(jīng)過處理后能符合環(huán)保要求，而且該處理裝置占地面積小，適合于安裝在染坊內(nèi)或染坊附近。
本發(fā)明的目的之一是提供一種用于處理染坊廢液的裝置和方法，該方法可用于分離染坊廢液以及類似廢液的成分，使得處理后的液體能排放到環(huán)境中，該裝置占地面積小，而且在很大程度上小于傳統(tǒng)的澄清裝置。
本發(fā)明的過程具有操作時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗鼛缀跏窃谶B續(xù)流動(dòng)的基礎(chǔ)上即時(shí)地進(jìn)行處理。其間的化學(xué)反應(yīng)和混合可在數(shù)分鐘之內(nèi)完成，相比之下，傳統(tǒng)的澄清方法必須花費(fèi)數(shù)小時(shí)才能完成。
根據(jù)本發(fā)明所提供的方法和裝置，可用于將污染物從廢液中分離，該方法包括以下步驟(a)將該廢液的pH值調(diào)節(jié)到4或更低；(b)將混凝劑添加到廢液中；(c)添加惰性顆粒，使該惰性顆粒載體基本上均勻地分散在廢液中；(d)在將該惰性顆粒載體基本上均勻地分散在廢液的步驟中，或是在此步驟之后，添加高分子電解質(zhì)絮凝劑，以形成該惰性顆粒載體、懸浮固體以及污染物的絮凝物；(e)使該絮凝物沉淀；然后(f)將該相對(duì)澄清的液體與沉淀的絮凝物分離。
本發(fā)明還提供了一種將污染物從水性廢棄液體中分離的裝置，該裝置包括(a)收集槽，用于收集來自染坊的廢棄液體；(b)沉淀槽，與收集槽連接，該沉淀槽包括(i)外殼，(ii)圓筒形的內(nèi)部沉淀室，用于容納并引導(dǎo)廢液的流向，該沉淀室與沉淀槽頂部鄰接，并與沉淀槽的外殼同軸，沉淀室的半徑較小，從而使該外殼與沉淀室之間形成環(huán)形的外部通道，其中該廢棄液體被引導(dǎo)向下流，穿過該沉淀室流到沉淀槽的底部，導(dǎo)致廢棄液體向下流到沉淀槽的中央部位，而已被澄清的液體則向上和向外流動(dòng)，穿過外部通道；(c)進(jìn)口通道，用于容納來自收集槽的廢棄液流，并引導(dǎo)該廢棄液體進(jìn)入沉淀槽中的沉淀室；(d)收集器，環(huán)繞安裝在該沉淀槽頂部外緣的部位，用于收集從沉淀槽頂部溢出的已被澄清的液體；以及
(e)廢棄液體排放通道，連接于沉淀槽的外殼底部，用于從沉淀槽除去沉積物。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和目的。


圖1為用于處理染坊廢液以及類似廢液的裝置示意圖；圖2為圖1中該裝置的沉淀槽的俯視平面圖；圖3為圖2中該沉淀槽的側(cè)視圖；圖4為圖1中該沉淀槽的放大視圖。
以下所述的用于處理染坊廢棄液體的方法和裝置是本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)該知道的是，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)這些方法和裝置是明了的，在進(jìn)行必要的修改后，也適用于處理其它含有染料、BOD、COD以及其它污染物的廢液。
參閱圖1和圖4，這些示意圖描繪出本發(fā)明用于處理染坊廢液過程的裝置，該廢棄液體中含有染料、生化需氧量(BOD)、化學(xué)需氧量(COD)、溶解和懸浮固體以及污染物，它們可能是(a)溶解于該廢液中；(b)以顆粒懸浮狀態(tài)存在于該廢液中；或(c)以膠體狀態(tài)存在于該廢液中，或是其中的成分。這種廢棄液體在本文中稱之為“廢液”或“廢棄液體”，兩者可以互換。
在本實(shí)施例中，通道12從染坊將該廢棄液體輸送到調(diào)整池14中。調(diào)整池14用作收集器或貯存槽，用以調(diào)整該廢棄液體的流量以及從染坊通過通道12排放的污染物濃度。調(diào)整池14還可以用作支承裝置，用于支承裝置10和其它的槽，借以減少裝置10的占地面積。
調(diào)整池14可以選擇包括攪拌器和/或鼓風(fēng)機(jī)(圖中未示出)以進(jìn)行曝氣和攪拌，防止調(diào)整池14中的廢棄液體所含的固體沉淀。
泵16位于池14中，用以從調(diào)整池14中抽取廢棄液體，使其向上通過通道18進(jìn)入pH值調(diào)節(jié)槽20，該pH值調(diào)節(jié)槽20位于池14的上方，且被池14支承。在pH值調(diào)節(jié)槽20中的pH值是預(yù)先設(shè)定的，必要時(shí)可從酸貯存槽22中加入酸性化學(xué)藥品，使pH值降低到小于4.0(優(yōu)選小于3.5)。pH值調(diào)節(jié)槽可以包括攪拌器，用以攪拌pH值調(diào)節(jié)槽20中的廢棄液體。泵24從pH值調(diào)節(jié)槽20中抽取廢棄液體，通過通道26進(jìn)入混凝槽28?；炷?8位于池14的上方，且被池14支承。
混凝槽28盛放廢棄液體，用一種或多種混凝劑在該槽中對(duì)廢棄液體進(jìn)行混凝?；炷齽┵A存在槽30中，以提供混凝劑給混凝槽28中的廢棄液體。槽32可以存放其它選擇的混凝劑。一種或多種混凝劑及其濃度的選擇與該廢棄液體中有害物質(zhì)的種類有關(guān)，而有害物質(zhì)的種類又與染坊中處理的布料種類有關(guān)。
混凝劑最好選自鋁鹽、亞鐵鹽以及鐵鹽。混凝劑可以選擇性地控制，即，根據(jù)混凝槽28中有害物質(zhì)的種類和性質(zhì)，將混凝劑從槽30和32中分別引入混凝槽28。
混合槽34安裝在混凝槽28之內(nèi)，使槽34內(nèi)壁的上緣比槽壁40的上緣38低。這樣，就可使貯存在槽28中的廢棄液體能按箭頭42所指的方向自動(dòng)地流進(jìn)混合槽34中。攪拌器44安裝在混合槽34中，借助軸46和葉輪48將廢棄液體充分混合。
槽50中裝有適當(dāng)?shù)膲A，用來使槽34中的pH值提高到5或更高，且在槽34中最好為5.5或更高。槽52中裝有絮凝劑，用以加入槽34中以形成絮凝物。
該混合的廢棄液體含有絮凝利，pH值為5或更高，并含有可以回收的載體(將在下文中討論)，該廢液會(huì)自動(dòng)地流過通道54進(jìn)入沉淀槽60中，沉淀槽60用來將有害物質(zhì)從廢棄液體中分離。
參閱圖2和圖3，通道54與沉淀室58連接，沉淀室58安裝在沉淀槽60之中。沉淀槽60一般呈圓錐形，其上半部62為圓柱形，下半部64為圓錐形。沉淀室58安裝在該沉淀槽60上半部62內(nèi)的中央部位，用來將含有濃度較高的有害物質(zhì)的濃縮液與該沉淀槽中澄清的液體分開。進(jìn)入沉淀室58的廢棄液體向下流進(jìn)沉淀槽60的底部。廢棄液體快速地下降到沉淀槽60的底部，通過絮凝劑和載體而形成的絮凝物以及其它顆粒較大的污染物落在其底部，并被污泥泵66從沉淀槽的底部吸出，成為沉積物，通過通道68進(jìn)入位于槽34上方的旋風(fēng)分離器70。旋風(fēng)分離器70將有害的絮凝物和其它廢棄成分從該載體中分離，并將廢棄液體通過通道72排出，成為污泥。該載體為惰性載體，最好選自以下物質(zhì)砂、三氧化二鋁、石榴石、磁鐵礦、赤鐵礦、鈦鐵礦以及方解石。該載體從旋風(fēng)分離器70的底部出口排出，返回進(jìn)入混合槽34，在下一次的廢棄液體處理中重復(fù)利用。
已澄清的液體經(jīng)過環(huán)形區(qū)82向上流動(dòng)，環(huán)形區(qū)82位于沉淀室與上半部62區(qū)域中的沉淀槽60的槽壁80之間。從圖3中可以清楚地看到，區(qū)域82是環(huán)形的通道，用以引導(dǎo)澄清的液體向上流動(dòng)。當(dāng)更多的廢棄液體從混合槽34中流進(jìn)沉淀室58，充滿槽60時(shí)，已澄清的液體會(huì)向上流動(dòng)，并從槽60溢出，進(jìn)入位于槽60外周邊的接收槽74。已澄清的液體靠重力流出，通過接收槽出口76排放到下水道、河流或其它外部的排放容器中。
裝置10提供連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)(與分批系統(tǒng)相反)，用來連續(xù)地將廢棄液體澄清，并從該廢棄液體中連續(xù)地除去濃縮的沉積廢棄物。沉淀室58將該廢棄液體分離為較濃縮的有害物質(zhì)和已澄清的液體，該液體繞著沉淀室58的外周邊向上流動(dòng)，通過接收槽74，從接收槽出口76排出。
下列實(shí)驗(yàn)是利用本發(fā)明的方法進(jìn)行的，其結(jié)果如下
表1進(jìn)料液產(chǎn)出液降低率％BOD 830mg/l 430mg/L 48.2％顏色500tcu50tcu 90％進(jìn)料液產(chǎn)出液降低率％BOD 540mg/l 170mg/L 68.5％顏色2,000tcu 140tcu93％該沉淀槽的沉降速度較快，停留時(shí)間很短，從而使該廢液澄清。結(jié)果，該裝置的占地面積很小，在同樣的連續(xù)流動(dòng)條件下，與相同處理量的傳統(tǒng)沉淀澄清裝置相比，其占地面積僅為5％或更小。
權(quán)利要求
1.一種用于處理染坊廢液及類似廢液的方法，該方法可用于將有害物質(zhì)從染坊的水性廢液或類似廢液中分離除去，其特征在于包括以下步驟(a)將廢液的pH值調(diào)節(jié)到4或更低；(b)將混凝劑添加到廢液中；(c)使惰性顆粒載體基本上均勻地分散在廢液中；(d)在將該惰性顆粒載體基本上均勻地分散在廢液的步驟中，或是在此步驟之后，添加絮凝劑，以形成惰性顆粒和污染物的絮凝物；(e)使該絮凝物沉淀；以及(f)將已相對(duì)澄清的連續(xù)液流與沉淀的絮凝物分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的方法，其特征在于包括將該廢液的pH值調(diào)節(jié)到3或更低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的方法，其特征在于還包括權(quán)利要求1中所述的步驟(b)加入混凝劑之后將該廢液的pH值調(diào)節(jié)到5或更高。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的方法，其特征在于還包括權(quán)利要求1中所述的步驟(b)加入混凝劑之后將該廢液的pH值調(diào)節(jié)到5.5或更高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4中所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的方法，其特征在于還包括處理絮凝物，以將該惰性顆粒載體從該液體和污染物中分離，并將分離后的載體重新導(dǎo)入該混凝劑處理后的廢液，以形成在權(quán)利要求1的步驟(c)中的惰性顆粒載體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的方法，其特征在于該混凝劑選自以下物質(zhì)，包括鋁鹽、亞鐵鹽以及鐵鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的方法，其特征在于該惰性顆粒選自以下物質(zhì)砂、三氧化二鋁、石榴石、磁鐵礦、赤鐵礦、鐵鐵礦以及方解石。
8.一種用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，該裝置用于將有害物質(zhì)從水性廢液中分離，其特征在于包括(a)收集槽，用于收集來自染坊的廢液；(b)沉淀槽，與收集槽連接，該沉淀槽包括(i)外殼，(ii)圓筒形的內(nèi)部沉淀室，用于容納并引導(dǎo)該廢液的流向，沉淀室與沉淀槽頂部鄰接，并與沉淀槽的外殼同軸，沉淀室的半徑較小，從而使該外殼與沉淀室之間形成環(huán)形的外部通道；其中該廢棄液體被引導(dǎo)向下流，穿過該沉淀室流到沉淀槽的底部，導(dǎo)致廢棄液體向下流到沉淀槽的中央部位，而已被澄清的液體則向上和向外流動(dòng)，穿過外部通道；(c)進(jìn)口通道，用于容納來自收集槽的廢棄液流，并引導(dǎo)該廢液進(jìn)入沉淀槽中的沉淀室；(d)收集器，環(huán)繞安裝在該沉淀槽頂部外緣的部位，用于收集從沉淀槽頂部溢出的已被澄清的液體；以及(e)廢液排放通道，連接于沉淀槽的底部，用于從沉淀槽除去沉積物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，其特征在于該沉淀室安裝在該收集槽的上方。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，其特征在于該沉淀室是由該收集槽支承。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，其特征在于該進(jìn)口通道設(shè)計(jì)成一定角度與沉淀槽相連接，以使廢液利用重力從收集槽流入沉淀槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，其特征在于還包括混凝槽，用于容納來自收集槽的廢液，以及將該廢液排入進(jìn)口通道，該混凝槽還包括混凝槽分配器，用于按劑量將混凝劑分配進(jìn)入該混凝槽。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，其特征在于還包括混合槽，用于容納來自該收集槽的廢液，以及將廢液排入進(jìn)口通道，該混合槽還包括混合槽分配器，用于將惰性顆粒載體分配進(jìn)入該混合槽。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，其特征在于還包括旋風(fēng)分離器，用于通過旋風(fēng)將該惰性顆粒載體從該出口通道排出的沉積物中分離出來，該旋風(fēng)分離器包括用于排出污泥的廢物排出口，以及用于將分離的載體排出而進(jìn)入該混合槽的載體排出口。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，其特征在于還包括混凝槽，用于容納來自該收集槽的廢液.并將該廢液排入該混合槽，該混凝槽還包括混凝槽分配器，用于將混凝劑分配進(jìn)入該混凝槽。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，其特征在于還包括pH值調(diào)節(jié)槽，用于容納來自該收集槽的廢液，并將該廢液排入該混凝槽，該pH值調(diào)節(jié)槽還包括pH值調(diào)節(jié)槽分配器，用于將酸性試劑分配進(jìn)入該pH值調(diào)節(jié)槽。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，其特征在于該混合槽還包括堿性物分配器，用于將該堿性物分配進(jìn)入該混合槽內(nèi)的廢液中，用以提高該混合槽中液體的pH值。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，其特征在于該沉淀槽的外殼包括圓錐形的下半部區(qū)域，它與圓柱形的上半部區(qū)域連接，沉淀室大致安裝在該圓柱區(qū)域內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，其特征在于該pH值調(diào)節(jié)槽、混凝槽以及混合槽安裝在該收集槽的上方。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置，其特征在于該混合槽安裝在該混凝槽的上半部區(qū)域內(nèi)，且位于混凝槽內(nèi)部的該混合槽內(nèi)壁的上緣高度比該混凝槽壁的上緣高度低，以使該混凝槽中的廢液可以自動(dòng)地從該內(nèi)壁的上方流入混合槽，而不會(huì)由該混凝槽溢出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于處理染坊廢液及類似廢液的裝置和方法，包括將該廢液的pH值調(diào)節(jié)到4或更低，并于其中加入混凝劑。將惰性顆粒添加到廢液中，形成基本上均勻的分散體，在形成惰性顆粒載體均勻分散體的步驟中，或是在此步驟之后，添加高分子電解質(zhì)絮凝劑。所產(chǎn)生的絮凝物可以沉淀，已被澄清的液體可以分開。該裝置包括收集槽、沉淀槽以及圓柱形的內(nèi)部沉淀室等。
文檔編號(hào)C02F1/52GK1144776SQ9510358
公開日1997年3月12日 申請(qǐng)日期1995年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月27日
發(fā)明者匡佩瓊, 杰凡得朋特 申請(qǐng)人:國(guó)際廢水處理集團(tuán)