一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法技术

本发明专利技术涉及一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法,包括以下步骤：酸性废水的预处理；预处理后的酸性废水利用膜过滤浓缩系统进行处理，将酸性废水过滤浓缩，滤液回用至粘胶纤维生产系统；将膜过滤浓缩系统分离出的酸性废水浓缩液经过蒸发系统进一步蒸发浓缩，并将得到的最终浓缩液和产生的冷凝水回用至粘胶纤维生产系统。本发明专利技术将粘胶纤维工厂排放的酸性废水处理后，实现水循环使用，并回收利用其中所含的硫酸和硫酸盐。降低粘胶纤维工厂外排水的含盐量，降低污水处理成本和生产成本。

A method for treating acid waste water in viscose fiber factory

The invention relates to a method for treatment of acid wastewater of viscose fiber plant, which comprises the following steps: pretreatment of acid wastewater; acidic wastewater after pretreatment by membrane filtration and concentration system, acidic waste water is filtered and concentrated, leachate production system used to viscose fiber; the separated membrane filtration system of concentrated acid wastewater concentration the liquid after evaporation system further evaporation, the final concentrated liquid and condensed water back to the production system to the viscose fiber and will be. After treating acid wastewater discharged by the viscose fiber factory, the invention can recycle the water and recycle the sulphuric acid and sulphate contained therein. Reduce the amount of salt in the external drainage of viscose fiber factory, reduce the cost of sewage treatment and production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法
本专利技术涉及一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法，属于粘胶纤维生产领域，尤其是粘胶纤维酸性废水的处理领域。
技术介绍
粘胶纤维工厂纺练车间排放的酸性废水含有硫酸、硫酸钠、硫酸锌，现在的处理方式是：酸性废水排放至污水处理厂和其它污水混合后统一处理，大量含盐废水的外排不但影响后续废水的生化处理效果，还浪费能源。研究改变酸性水处理工艺，回收酸性水中的硫酸、硫酸钠及硫酸锌，不但可以降低外排水里酸和盐含量，降低生化处理难度，降低污水处理成本，更符合环保和节能降本的发展趋势。随着行业竞争和环保政策的日益严格，粘胶企业开始重视酸性水的回用处理。现已有粘胶企业采用的蒸发的方式对酸性废水进行浓缩回用，蒸发系统存在投资大，运行费用高的缺点，成本高能耗大成为酸性水浓缩回用工艺发展的最大制约。目前，膜过滤浓缩技术以其能耗低，效率高的优点在处理含盐废水领域得到广泛应用，但此技术不适合处理含高浓盐废水。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法，其工艺可行，节能高效，并可实现资源循环利用，达到节能减排的目的。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法，包括以下步骤：(1)酸性废水的预处理；(2)预处理后的酸性废水利用膜过滤浓缩系统进行处理，将酸性废水过滤浓缩，滤液回用至粘胶纤维生产系统；(3)将膜过滤浓缩系统分离出的酸性废水浓缩液经过预热后进入蒸发系统进一步蒸发浓缩，并将得到的最终浓缩液和产生的冷凝水回用至粘胶纤维生产系统。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述酸性废水为在粘胶纤维生产过程中排放的夹带酸浴的纤维冲洗水，排放位置在纤维切断前或纤维切断后。粘胶纤维的制备方法通常包括粘胶的制备、纺丝成型、后处理三个步骤，一般是由纤维素原料提取出纯净的α－纤维素(称为浆粕)，用烧碱、二硫化碳处理，得到橙黄色的纤维素黄原酸钠，再溶解在稀氢氧化钠溶液中，成为粘稠的纺丝原液，称为粘胶。粘胶经过滤、熟成(在一定温度下放置约18～30h，以降低纤维素黄原酸酯的酯化度)、脱泡后，进行湿法纺丝，凝固浴(酸浴)由硫酸、硫酸钠和硫酸锌组成。粘胶中的纤维素黄原酸钠与凝固浴中的硫酸作用而分解，纤维素再生而析出，所得纤维素纤维经水洗、脱硫、漂白、干燥后成为粘胶纤维。本专利技术处理的废水是在粘胶纤维工厂生产粘胶纤维的生产线中，纺练车间进行湿法纺丝时产生的夹带酸浴的纤维冲洗水，该废水从纺练车间排放出来的位置在湿法纺丝的纤维切断前或纤维切断后。进一步，所述酸性废水的温度为85-98℃，各组份浓度为硫酸5-13g/L、硫酸钠15-40g/L、硫酸锌0.3-1.1g/L，浊度为30-50ntu。因为凝固浴由硫酸、硫酸钠和硫酸锌组成，其冲洗水也自然含有这些物质。而浊度是指水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中的悬浮物一般是泥土、砂粒、微细的有机物和无机物、浮游生物、微生物和胶体物质等。水的浊度不仅与水中悬浮物质的含量有关，而且与它们的大小、形状及折射系数等有关。由此可见，酸性废水中明显还含有一定量的悬浮物。进一步，步骤(1)中所述酸性废水的预处理具体为：酸性废水集中收集后，恒温搅拌并自然沉降，然后过滤去除水中悬浮物。更具体的，将酸性废水用泵输送到收集罐中集中收集，保持恒温搅拌预先设定的时间后，停止搅拌，靠重力作用自然沉降。进一步，所述收集罐为碳钢衬高温胶设备，并带有搅拌器。本专利技术的收集罐可以由耐高温的碳钢衬胶储罐改造而成，其耐温范围在100-110℃，其上加装搅拌器，并配合一些现有的检测系统和控制系统，可以进行本专利技术步骤(1)。具体的，搅拌器为框式或浆式搅拌器，搅拌器的转速50-100rpm。进一步，酸性废水恒温搅拌的温度为85-95℃，搅拌采用框式或桨式搅拌器，其转速50-100rpm，时间为1.5-3h；自然沉降的时间为1-2h，在自然沉降后将酸性废水的温度降至30-38℃；过滤采用0.1um-10um孔径的微过滤设备。微过滤是指将颗粒从流体(气体或液体)中分离出来的一种技术，属于过滤技术中的一种，它与其他的分离方法及适用范围有所不同，介于常规过滤和超滤之间。综上所述，本专利技术步骤(1)酸性废水的预处理的具体步骤是：酸性废水经过集中收集至带搅拌的设备后搅拌，然后经过自然沉降，将水中溶解的胶体物质和其它杂质析出并沉降下来，然后降温至30-38℃后，用过滤设备将析出的沉降物和悬浮物过滤去除。其原理是：酸性废水中溶的胶体物质和其它杂质会随着搅拌不断碰撞团聚成大颗粒，停止搅拌自然沉降1-2小时，形成的大颗粒胶体粒子会析出沉积在收集罐底部，然后经过过滤设备除去析出的沉降物和悬浮物，将水的浊度降至8-15ntu。本专利技术采用搅拌、沉降、降温和过滤的方式除去酸性废水中的胶体物质和其它悬浮物，降低废水的浊度并将其降温，提高下一步利用膜过滤浓缩系统进行进一步处理的运行效率，降低运行成本，延长膜使用周期，缩短膜清洗时间，对膜过滤浓缩技术应用于粘胶纤维酸性废水处理具有推动和指导意义。步骤(1)中自然沉降后的降温是利用换热降温和真空闪发降温的方式，降温的目的是使酸性废水达到经过膜过滤浓缩系统所需要的温度，过高的温度会对膜过滤浓缩系统产生破坏，而且不利于过滤浓缩的进行。而具体降温，可以是一部分通过换热降温的方式，另一部分通过真空闪发降温的方式，具体处理量的比例可以根据实际生产及换热的需要进行调整。换热降温采用的是换热器，为换热器提供冷源的是步骤(2)中酸性废水经过膜过滤浓缩系统处理后的酸性废水浓缩液，真空闪发降温时产生的二次蒸汽用于步骤(3)的蒸发系统，酸性废水降温过程不额外引入冷源，并充分收集降温时的热能利用至蒸发系统。进一步，步骤(2)中所述膜过滤浓缩系统采用超滤、反渗透或超滤、电渗析的膜组合处理方式，或者，采用陶瓷膜、反渗透或陶瓷膜、电渗析的膜组合处理方式。本专利技术中的膜过滤浓缩系统可以采用以超滤为主的膜过滤浓缩方式，即采用超滤+反渗透或者超滤+电渗析的膜组合处理方式，也可以采用以陶瓷膜为主的膜过滤浓缩方式，即陶瓷膜+反渗透或者陶瓷膜+电渗析的膜组合处理方式。超滤和陶瓷膜均是以压力为推动力的膜分离技术，在一定的压力下，只允许水、盐、小分子物质透过膜，而水中的悬浮物被截留在膜内，两者均用于酸性废水的进一步预处理，将酸性废水的浊度将至1ntu以下，使水质达到进反渗透或电渗析系统进一步浓缩的要求。进一步，膜过滤浓缩系统处理后的酸性废水浓缩液的温度为33-40℃；各组份浓度为硫酸25-30g/L、硫酸钠75-90g/L、硫酸锌2-2.5g/L，膜过滤浓缩系统处理分离出的滤液作为生产用水回用至粘胶纤维生产系统。进一步，步骤(3)中膜过滤浓缩系统处理后的酸性废水浓缩液先经过预热后再进入蒸发系统，预热后的温度为82-90℃。步骤(2)得到的酸性废水浓缩液的初始温度并不高，为了后续更好的进行蒸发浓缩，需要先进行预热，而预热所用热源为之前步骤(1)经过搅拌之后的温度较高的酸性废水，也就是说，步骤(1)搅拌之后的温度较高的酸性废水与这里膜过滤浓缩系统处理后的温度较低的酸性废水浓缩液互为冷热源，通过换热器对两处液体进行换热，提供热能的综合利用，减少能耗和运行成本。进一步，所述蒸发系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)酸性废水的预处理；(2)预处理后的酸性废水利用膜过滤浓缩系统进行处理，将酸性废水过滤浓缩，滤液回用至粘胶纤维生产系统；(3)将膜过滤浓缩系统分离出的酸性废水浓缩液经过预热后进入蒸发系统进一步蒸发浓缩，并将得到的最终浓缩液和产生的冷凝水回用至粘胶纤维生产系统。

【技术特征摘要】
1.一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)酸性废水的预处理；(2)预处理后的酸性废水利用膜过滤浓缩系统进行处理，将酸性废水过滤浓缩，滤液回用至粘胶纤维生产系统；(3)将膜过滤浓缩系统分离出的酸性废水浓缩液经过预热后进入蒸发系统进一步蒸发浓缩，并将得到的最终浓缩液和产生的冷凝水回用至粘胶纤维生产系统。2.根据权利要求1所述一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法，其特征在于，所述酸性废水为在粘胶纤维生产过程中排放的夹带酸浴的纤维冲洗水，排放位置在纤维切断前或纤维切断后。3.根据权利要求2所述一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法，其特征在于，所述酸性废水的温度为85-98℃，各组份浓度为硫酸5-13g/L、硫酸钠15-40g/L、硫酸锌0.3-1.1g/L，浊度为30-50ntu。4.根据权利要求1所述一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法，其特征在于，步骤(1)中所述酸性废水的预处理具体为：酸性废水集中收集后，恒温搅拌并自然沉降，经过降温达到30-38℃，然后过滤去除水中悬浮物。5.根据权利要求4所述一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法，其特征在于，酸性废水恒温搅拌的温度为85-95℃，搅拌采用框式或桨式搅拌器，其转速50-100rpm，时间为1.5-3h；自然沉降的时间为1-2h，在自然沉降后将酸性废水的温度降至30-38℃；过滤采用0.1um-10um孔径的微过滤设备。6.根据权利要求4所述一种处理粘胶纤维工厂酸性废水的方法，其特征在于，沉降后的酸性废水分成两部分分别使用换热器降温和真空闪发两种形式进行降温，两种形式的处理量的比例根据酸性废水的排风温度及预热后的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑柏山，刘勇，么志高，于捍江，张东斌，张浩红，苏宝东，庞艳丽，郑东义，朱明光，李燕青，冯林波，张英杰，高翔，郑军峰，崔海燕，李学苗，章建玲，周洪发，李耀华，张宏伟，
申请(专利权)人：唐山三友集团兴达化纤有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13