申请日2018.11.27
公开(公告)日2019.02.15
IPC分类号C02F1/38; C02F103/30
摘要
本发明公开了一种印染退浆废水PVA提取装置及方法，所述印染退浆废水PVA提取装置，包括圆桶形的转筒和输水管;转筒的开口朝下且由驱动机构驱动转动，输水管的一端开设有喷液孔且伸入转筒的内腔，输水管的另一端与印染退浆废水相连通，在转筒的内腔还设有PVA收集排出机构。所述转筒的转速≥4000转/分。所述驱动机构包括电机及变速机构，PVA收集排出机构包括刮刀，刮刀两侧设有挡水翼，在挡水翼与刮刀之间形成PVA收集排出槽，PVA收集排出槽与转筒外部的PVA回收桶相通。本发明不仅能有效提取印染退浆废水中的PVA，而且成本低，效率高，实施方便，能极大满足染整企业的退浆废水在进入污水处理系统前对PVA去除要求。
权利要求书
1.一种印染退浆废水PVA提取装置，其特征在于：包括圆桶形的转筒(1)和输水管(2);所述转筒(1)的开口朝下且由驱动机构(3)驱动转动，所述输水管(2)的一端(2-1)开设有喷液孔(2a)且伸入转筒(1)的内腔，所述输水管(2)的另一端(2-2)与印染退浆废水相连通，在所述转筒(1)的内腔还设有PVA收集排出机构(4)。
2.根据权利要求1所述的印染退浆废水PVA提取装置，其特征在于：所述转筒(1)的转速≥4000转/分。
3.根据权利要求2所述的印染退浆废水PVA提取装置，其特征在于：所述转筒(1)的转速在6000～12000转/分之间。
4.根据权利要求3所述的印染退浆废水PVA提取装置，其特征在于：所述转筒(1)的转速在7000～9000转/分之间。
5.根据权利要求1所述的印染退浆废水PVA提取装置，其特征在于：所述驱动机构(3)包括电机(3-1)及与该电机(3-1)输出轴相连的变速机构(3-2)，所述PVA收集排出机构(4)包括与所述转筒(1)内腔壁面间隔设置的刮刀(4-1)，所述刮刀(4-1)的两侧设有由挡板制成的挡水翼(4a)，在所述挡水翼(4a)与刮刀(4-1)之间形成PVA收集排出槽(4b)，所述PVA收集排出槽(4b)与设置在转筒(1)外部的PVA回收桶(5)相通。
6.根据权利要求5所述的印染退浆废水PVA提取装置，其特征在于：在所述转筒(1)的下部设有托盘(6)，所述输水管(2)穿过托盘(6)的底板(6-1)并与底板(6-1)密封连接，所述刮刀(4-1)和挡水翼(4a)直立固定在所述托盘(6)的底板(6-1)上，在所述托盘(6)的底板(6-1)上且位于挡水翼(4a)的外侧设有挡水圈(6a)，所述PVA收集排出槽(4b)穿过所述底板(6-1)与PVA回收桶(5)相通，在所述底板(6-1)上开设有排水孔(6b)，所述排水孔(6b)通过管路与水循环池(7)相通。
7.根据权利要求5或6所述的印染退浆废水PVA提取装置，其特征在于：所述PVA收集排出机构(4)还包括用于清洗所述刮刀(4-1)和挡水翼(4a)的清洗管(8)。
8.一种采用权利要求1所述印染退浆废水PVA提取装置的印染退浆废水PVA提取方法，其特征在于：将含PVA的印染退浆废水经输水管(2)输入高速旋转的转筒(1)内并与转筒(1)的内腔壁面发生碰撞，发生碰撞后的印染退浆废水中的PVA从废水中分离并吸附于转筒(1)的内腔壁面，吸附在转筒(1)内腔壁面的PVA通过PVA收集排出机构(4)从转筒(1)内排出。
9.根据权利要求8所述的印染退浆废水PVA提取方法，其特征在于：所述高速旋转的转筒(1)的转速≥4000转/分。
10.根据权利要求8所述的印染退浆废水PVA提取方法，其特征在于：发生碰撞后的印染退浆废水中的液体通过设置在转筒(1)下部的托盘送入水循环池进行循环再利用。
说明书
印染退浆废水PVA提取装置及方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理装置及方法，特别是涉及印染退浆废水以及其它含有PVA废水中的PVA提取装置及提取方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
印染行业是纺织工业的重要组成部分，也是纺织工业主要的废水源。印染废水中大量的污染物来源于浆纱过程中所用的浆料，主要为聚乙烯醇(PVA)浆料，PVA具有良好的黏附性、浆膜强韧性和耐磨性，并且成本低，在纺织浆纱过程中得到了广泛应用。然而，织造过程完成后，胚布上的浆料将会影响织物的吸水性能，还会影响染整产品的加工质量。因此，在染整加工时，必须将织物上所涂覆浆料除去，进行退浆处理。
常用的退浆方法有酶退浆、热碱退浆、酸退浆和氧化退浆法等，这些退浆方法都会产生大量高浓度退浆废水，其CODcr常常高于10000mg/L，其中75%是由PVA产生。PVA属于高难度生物降解的有机物，如PVA1799的CODcr为18000mg/kg，BOD5为800 mg/kg，BOD5/CODcr的比值很低，难以被生物降解，PVA会在水环境中大量积累，因其具有较大的表面活性使得接纳的水体产生大量泡沫，黏度加大影响好氧生物的活动，而且还会促进水体沉积物中重金属的迁移释放，破坏水体环境，从而造成严重的水污染。
国家树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，把保护环境作为基本国策。GB4287-2012《纺织染整工业水污染物排放标准》标准中，现有企业CODcr直接排放限值为100mg/L，间接排放限值为200mg/L，新建企业CODcr直接排放限值为80mg/L，间接排放限值为200mg/L。为了适应新形势下环境保护工作的要求，在环境保护规划中加强了工业废水治理，并以纺织、印染等行业为重点，以强化环境保护为原则，进一步加大污染治理和技术改造力度，打赢环保整治保卫战，实现绿色清洁生产。
目前，国内外处理退浆废水的方法大致分为两大类，即物化法和生化法。物化法中主要有泡沫分离、超滤膜法、盐析、氧化剂氧化、微波辐射、光催化等技术。生化法常采用活性污泥法，利用微生物的新陈代谢作用，通过分离高效PVA降解菌的生物强化技术，降解PVA。
中国发明专利申请，申请号为201610482547.9公开了一种含PVA退浆废水两步法处理及回用新工艺，两步法包括含PVA退浆废水膜分离法系统和减压蒸馏浓缩系统。而采用膜分离法存在的一个问题是：膜装置一般运行半年后，只采用透过液反冲洗清洗方法己不能保持膜的通量稳定，需要采用药剂清洗，但膜通量的恢复仍难度大，膜的污染严重, 进口膜组件价格昂贵，运行费用大，这一问题尚未解决，很难在工业上推广应用。
中国发明专利，专利号为201410050596.6公开了一种高浓度含PVA退浆废水的处理方法和装置，包括废水调节池、混凝沉淀池、盐析池、高级氧化反应沉淀池、隔板式缺氧厌氧反应池、好氧池和二沉池;混凝沉淀池、盐析池和高级氧化反应沉淀池包括混合搅拌区和沉淀区，隔板式缺氧厌氧反应池包括通过挡流板分隔成的兼氧段、缺氧段和厌氧段;废水经调节池调节水量和pH值，然后进入混凝沉淀池与混凝剂混合反应，进入盐析池进行盐析反应，在高级氧化反应沉淀池里污染物被氧化分解，再进入隔板式缺氧厌氧反应池、好氧池进行缺氧、厌氧和好氧反应，经沉淀后达标排放。其不足之处在于：该方法采用的是物化法，投资大，工艺步骤复杂，投加药剂成本高，会产生二次污染，污泥产生量大，且药剂投加系统和测量系统操作管理复杂。
中国发明专利，专利号为201210167050.X公开了一种退浆废水中PVA的去除方法及装置，含PVA的退浆废水与由硼砂、元明粉组成的凝集剂溶液混合;混合后的退浆废水和凝集剂溶液进入PVA凝集反应器反应，生成PVA固体凝聚物;生成的PVA固体凝聚物和废水的固液混合物从PVA凝集反应器里排出。该去除方法属于盐析法回收退浆废水的PVA，但这种方法也存在以下缺点：(1)对PVA的去除效果受到废水自身PVA质量浓度的影响，质量浓度较大时，去除效率较高，反之则效果不理想，一般需要在5g/L以上时，才能获得较好的效果;(2)盐析剂(硫酸钠)的投加量对于该方法至关重要，投加量越多，去除效率越高，但同时也容易使出水的含盐量过高，这样废水在进入生物处理系统后，会导致微生物细胞脱水，生物活性下降甚至完全丧失，不利于后续的生物处理，且硫酸钠用量过多也会增加成本，导致浪费，另外，其处理过程复杂，成本较高。
中国发明专利，专利号为200910115239.2公开了一种有机无机复合絮凝剂，其制备方法以及用于处理高浓度印染退浆废水的用途。其不足之处在于：操作步骤繁琐，而且有机合成高分子絮凝剂单独使用处理印染废水易产生有毒物质，对进一步生化处理印染废水造成困难。
中国发明专利，专利号为201410004931.9公开了一种可降解PVA的不动杆菌菌株，可以用于制备纺织等工业棉布退浆废水处理的微生物退浆菌剂，但是该方法对于实际印染退浆废水PVA处理成本较高，且难以解决实际问题。
中国发明专利，专利号为201210170091.4公开了一种聚乙烯醇废水的光/电Fenton处理工艺，但该方法存在投资大，运行成本高，操作管理复杂的缺点。
综上所述，生化法处理PVA废水，降解耗时长，处理效果差;膜分离法虽操作简便，耗能低，但膜污染严重，进口膜组件价格昂贵;高级氧化技术的运行成本高，很难在工业上推广使用;采用盐析回收法虽可使资源合理利用，但盐析后水由于盐类含量很高，进入生物处理构筑物时会导致微生物细胞脱水，生物活性下降，甚至完全丧失，生物膜大块脱落，盐析水不可单独进行生物处理，需先采取措施降低盐类浓度;有些还存在着对环境的二次污染，因此在能源消耗、治理、运行维护费用等方面存在诸多亟需解决的问题，在国内外，含PVA的印染退浆废水治理成为长期以来困扰着印染行业的难题。
可见，一方面，传统的印染退浆废水处理工艺如生化法、物化法或生化物化组合法等都存在着各自的局限性、缺陷和不足，众多的专利技术并不能很好投入实际使用，不能很好解决染整污水处理的实际问题，退浆废水PVA的处理回收成为企业发展的瓶颈;另一方面，PVA虽有环境问题，但它的上浆性能好，使得PVA在纺织浆纱还有市场，近年随着纺织业的飞速发展，使得废水中的CODcr 急剧增加，由原来的数百mg/L 上升到数千、甚至数万mg/L，通常一个稍有规模的染整企业日产6000吨以上含PVA的高CODcr退浆废水，数量巨大。专业污水处理企业进水指标CODcr在200mg/L 、BOD5在50mg/L左右，退浆废水必须先行自行处理达到该指标才可以转入专业污水处理企业做进一步的处理。为此，众多染整企业投入巨大的财力、人力，穷尽各种措施降低退浆废水CODcr，但效果并不理想。低成本、高效率、满足企业实际需求、绿色可行的退浆废水的处理技术，是当下企业最迫切的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种不仅能有效提取印染退浆废水中的PVA，而且成本低，效率高，实施方便，能极大满足染整企业的退浆废水在进入污水处理系统前对PVA去除要求的印染退浆废水PVA提取装置。同时，本发明还提供一种采用上述装置的印染退浆废水PVA提取方法。
为解决上述技术问题，本发明采用这样一种印染退浆废水PVA提取装置，包括圆桶形的转筒和输水管;所述转筒的开口朝下且由驱动机构驱动转动，所述输水管的一端开设有喷液孔且伸入转筒的内腔，所述输水管的另一端与印染退浆废水相连通，在所述转筒的内腔还设有PVA收集排出机构。
作为本发明的一种优选实施方式，所述转筒的转速≥4000转/分。
作为本发明的一种改进，所述转筒的转速优选在6000～12000转/分之间。
作为本发明的进一步改进，所述转筒的转速最优选在7000～9000转/分之间。
作为本发明的一种优选实施方式，所述驱动机构包括电机及与该电机输出轴相连的变速机构，所述PVA收集排出机构包括与所述转筒内腔壁面间隔设置的刮刀，所述刮刀的两侧设有由挡板制成的挡水翼，在所述挡水翼与刮刀之间形成PVA收集排出槽，所述PVA收集排出槽与设置在转筒外部的PVA回收桶相通。
作为本发明的一种改进，在所述转筒的下部设有托盘，所述输水管穿过托盘的底板并与底板密封连接，所述刮刀和挡水翼直立固定在所述托盘的底板上，在所述托盘的底板上且位于挡水翼的外侧设有挡水圈，所述PVA收集排出槽穿过所述底板与PVA回收桶相通，在所述底板上开设有排水孔，所述排水孔通过管路与水循环池相通。
作为本发明的进一步改进，所述PVA收集排出机构还包括用于清洗所述刮刀和挡水翼的清洗管。
为解决上述技术问题，本发明采用这样一种印染退浆废水PVA提取方法，将含PVA的印染退浆废水经输水管输入高速旋转的转筒内并与转筒的内腔壁面发生碰撞，发生碰撞后的印染退浆废水中的PVA从废水中分离并吸附于转筒的内腔壁面，吸附在转筒内腔壁面的PVA通过PVA收集排出机构从转筒内排出。
作为上述方法的一种优选实施方式，所述高速旋转的转筒的转速≥4000转/分。
作为上述方法的另一种优选实施方式，发生碰撞后的印染退浆废水中的液体通过设置在转筒下部的托盘送入水循环池进行循环再利用。
采用上述印染退浆废水PVA提取装置及方法后，本发明具有以下有益效果：
本发明提供满足企业实际需求的废水中PVA提取装置及方法，解决了印染行业数十年来一直没能有效解决的重大难题，本发明处理印染退浆废水，无需加入传统处理工艺如生化法、物化法所必须使用的诸如絮凝剂等易产生二次污染的药剂，且无耗材，处理全过程实现了无害化工艺。
本发明印染退浆废水PVA提取装置占地面积极小，废水处理效率高，并且处理过程不会产生二次污染，处理后的退浆废水可作为工艺液循环再利用，大大减小了污水排放，是一种绿色环保的退浆废水处理工艺。
本发明可连续大容量处理印染退浆废水，回收PVA，保证染整前后工艺生产的配套运行，避免因排水的限制而不能满负荷生产，极大地满足了实际工业生产的需要。
本发明无需建造废水处理各种功能池，克服了物化法和生化法处理方法的投资大、运行成本高、操作管理复杂的缺点，本发明具有能耗低、投资和运行成本低、操作简单的特点，能有效降低废水排放污染环境的风险。
