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精制棉废水处理方案

作者:北京水处理公司发布时间:2012-01-17

  1、废水现状

  1.1废水数量

  精制棉生产过程中要产生大量的废水,根据设计消耗定额可知:每生产一吨精制棉要消耗220吨水,按照每天设计生产量10吨计算,每日要产生2200吨废水。

  1.2废水来源

  废水来源大致分以下几部分:

  1.2.1蒸煮废水

  棉短绒经碱法蒸煮产生的蒸煮黑液和浆料洗涤产生的大量黑褐色废水。其水量为:约70吨/吨产品。

  1.2.2漂白废水

  漂白过程产生的含有残氯的碱性废漂白液、酸洗产生的含有残酸的废水和漂白、酸洗后的大量洗涤废水。其水量为:约90吨/吨产品。

  1.2.3驱水废水

  指连续驱水机下挤压出来的含少量棉纤维的中性废水,驱水废水中除了含少量棉纤维外,水的质量应该是很好的。其水量为:约50吨/吨产品。

  1.2.4其它废水

  设备清扫和其它辅助性生产用水。

  1.3废水成分

  废水中主要成分为 NaOH以及少量的H2SO4、NaOCL等另外还有随废水流失的棉短绒。据分析:

  PH值:10-11 残碱:1200-1750mg/l。

  SO4=:380 mg/l左右 Cl=:14 mg/l左右。

  此外有微量的氰化物、六价铬和铅化物检出。

  2、治理方案

  采用碱-氧制浆和碱-过氧化氢制浆,少氯和无氯漂白的工艺;废水逆流洗涤循环使用,最大限度地降低废水量。然后精制棉生产线排出的碱性废水再同硝化棉生产线排出的酸性废水混合、中和并稀释后排出工厂,进入城市废水处理系统。

  若达不到进入城市废水处理系统要求,再对废水做初步的治理。增加过滤、絮凝、暴气、沉淀等设施,酸性废水经过滤后加入絮凝剂(聚合氯化铝)使废水中的细小纤维絮凝、暴气后沉淀下来,使废水中的COD、色度等指标部分下降后再进入城市废水处理系统。

  2.1废水逆流洗涤循环使用

  废水逆流洗涤循环使用其工艺流程方框图如下。

  2.2.1碱—过氧化氢蒸煮工艺

  采用碱—过氧化氢蒸煮工艺,黑液污染明显减轻,CODcr和COD5大大降低。CODcr由50000mg/L降为5000mg/L;SS由390000mg/L降为50000mg/L,颜色由黑色减淡为茶褐色大大降低了黑液治理的难度。

  采用这个工艺基本上不需要增加辅助设施,只是购买工业级的过氧化氢水溶液按工艺要求量加入即可,但蒸球在有过氧化氢环境下的使用寿命大大缩短,设备腐蚀严重。

  2.2.2碱—氧蒸煮工艺

  采用碱—氧蒸煮新工艺:需要建一个氧气站。这个工艺需要增加较多的辅助设施,需要较多的资金投入,但碱—氧蒸煮工艺生产成本低、对设备无腐蚀,确实是最大程度地减少蒸煮污染源的好方法。

  2.3 少氯和无氯漂白工艺

  采用多段漂白工艺和少氯或无氯漂白工艺以减少漂白废水排放量和废水中的有害成分。

  2.3.1多段漂白工艺

  从理论上讲:采用多段漂白工艺的耗氯总量要少于单段漂白工艺的耗氯量,予漂加补充漂白这个原则将在精制棉生产漂白工艺过程中与以贯彻。

  2.3.2少氯漂白工艺

  亚氯酸钠漂白工艺不但可以提高产品质量而且漂白废水中的有害物质也少。这也是一个成熟的技术,国内有亚氯酸钠生产厂。效果还不错就是生产成本较高。

  另外二氧化氯漂白工艺因为其生产成本高,设备腐蚀问题难以解决,目前在我国还未进入工厂实用阶段,但现在我国的科学技术发展的很快,设备腐蚀的问题应该不难解决。

  2.3.3无氯漂白工艺

  无氯漂白工艺(如过氧化氢漂白、高锰酸钾漂白)效果还不错就是生产成本太高,产品成本难以承受而受到限制。如果实现了碱—过氧化氢蒸煮工艺和碱—氧蒸煮工艺就有了实现无氯漂白工艺的条件。

  2.4废水初步治理效果

  2.4.1精制棉生产过程中产生的碱性废水经自身生产线上的回收循环使用和漂白酸洗水中和、稀释设施的初步处理,废水部分指标如下:

  CODcr : 5000 mg/L

  SS : 50000 mg/L

  PH: 11.6

  2.4.2精制棉生产线碱性废水同硝化棉生产线排出的酸性废水(240吨水/吨产品)混合、中和并稀释后废水部分指标估算如下:

  CODcr : 2400 mg/L

  SS : 23800 mg/L

  PH: 酸性

  2.4.3增加絮凝、暴气、沉淀等初步治理后废水部分指标估算如下:

  CODcr : 1000 mg/L

  SS : 800-1000 mg/L

  PH: 酸性

  若以上的废水初步治理措施还达不到进入城市废水处理系统的标准,就只有上废水二级物化、生化处理处理系统了。

  3、废水二级物化、生化处理

  3.1废水二级物化、生化处理典型的流程方框图如下所示:

  流程图说明:

  废水经机械格栅拦截8mm以上纤维后汇集至集水池,出水自流进入初次沉淀池,废水在此经沉淀进一步除去部分细小纤维及其它非溶解污染物,达到固液分离的目的。沉淀池出水自流进入好氧暴气池,在好氧暴气池中进行充氧反应,利用活性污泥的作用使有机污染物转化为无机物,暴气池出水自流至二次沉淀池,经好氧暴气池处理后,水中含有大量悬浮固体(剩余活性污泥)在二次沉淀池中得到沉淀除去,二次沉淀池生化处理后出水达排放标准排入城市下水处理系统。

  初次沉淀池、二次沉淀池污泥自流进入污泥池,污泥池污泥由泵提升至污泥浓缩池。污泥浓缩池污泥由泥浆泵送至带式脱水机,脱水后外运。浓缩池上清液和污泥脱水机的滤液回流至初沉池。

  以上流程可根据实际情况还可简化,以减少投资。

  处理后的废水水质可达到《综合污水排放标准》(GB8978-96)中的二级标准。即:

  PH:6-9

  CODcr ≤ 300 mg/L

  SS ≤ 200 mg/L

  BOD5 ≤ 150 mg/L

  总氰化物 ≤ 0.5 mg/L

  精制棉生产因其传统的高温高碱蒸煮和含氯漂白工艺存在的主要问题:一是污染非常严重,废水主要来自蒸煮黑液和漂白白液。黑液有机物浓度大CODcr可达5×104mg/L以上,蒸煮黑液中有机物含量占总有机物排放量的90%,是精制棉生产的主要污染源;漂白白液中含有三氯甲烷、氯代酚类化合物、二恶英和呋喃等有毒性、致畸、致突变和难降解的有机氯化物;二是制浆得率低,色泽深,降解严重,不易制得高白度高聚合度产品。这些问题严重制约了精制棉的发展。

  近年来国内部分化学纤维生产厂家和精制棉生产厂家的棉短绒浆粕和精制棉生产开始向碱-氧制浆和碱-过氧化氢制浆,少氯和无氯漂白的工艺方向发展,并有试验性质的报道。因此可以直接借鉴、应用国内化学纤维行业和精制棉行业的成熟技术。

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