申请日20200302
公开(公告)日20200623
IPC分类号C02F9/04; B01D37/02; C07C51/43; C07C63/26; C02F101/34; C02F101/10
摘要
本发明公开了一种碱性废水的资源化处理系统，包括：碱性废水收集池，碱性废水收集池用以收集碱性废水;加药装置，加药装置用以投放絮凝剂，絮凝剂用以与碱性废水形成絮体;与碱性废水收集池连接的第一固液分离系统，第一固液分离系统用以对絮体进行固液分离;与第一固体分离系统连接的固体酸化系统，第一固液分离系统进行固液分离形成的固体进入固体酸化系统，固体酸化系统具有加酸装置，加酸装置用以投入酸使固体部分溶解;与固体酸化系统连接的第二固液分离系统。利用本发明碱性废水的资源化处理系统，能够大幅提高回收TA质量的同时，减少絮凝剂等的药剂用量，减少固废污泥的产生。
权利要求书
1.一种碱性废水的资源化处理系统，其特征在于，包括：
碱性废水收集池，所述碱性废水收集池用以收集碱性废水;
加药装置，所述加药装置用以投放絮凝剂，所述絮凝剂用以与所述碱性废水形成絮体;
与所述碱性废水收集池连接的第一固液分离系统，所述第一固液分离系统用以对所述絮体进行固液分离;
与所述第一固体分离系统连接的固体酸化系统，所述第一固液分离系统进行固液分离形成的固体进入所述固体酸化系统，所述固体酸化系统具有加酸装置，所述加酸装置用以投入酸使所述固体部分溶解;
与所述固体酸化系统连接的第二固液分离系统。
2.根据权利要求1所述的碱性废水的资源化处理系统，其特征在于，还包括与所述第二固液分离系统连接的回用药箱，所述回用药箱用以接收从所述第二固液分离系统进行固液分离形成的待回用液体，所述待回用液体可回用，以与所述碱性废水形成絮体。
3.根据权利要求2所述的碱性废水的资源化处理系统，其特征在于，所述絮凝剂为镁盐，总镁的物质的量等于所述絮凝剂中镁的物质的量与所述待回用液体中镁的物质的量之和;所述固体酸化系统中，投入的所述酸提供的H+的物质的量：总镁的物质的量的比值=(0.8～2):1。
4.根据权利要求1至3任一项所述的碱性废水的资源化处理系统，其特征在于，还包括循环泵，所述循环泵与所述第二固液分离系统连接。
5.根据权利要求1至3任一项所述的碱性废水的资源化处理系统，其特征在于，所述固体酸化系统设置有搅拌装置和pH检测装置。
6.根据权利要求5所述的碱性废水的资源化处理系统，其特征在于，所述pH检测装置检测的pH为2～6，所述加酸装置停止投入酸;所述pH检测装置检测的pH为8～12，所述加酸装置启动投入酸。
7.根据权利要求1至3任一项所述的碱性废水的资源化处理系统，其特征在于，所述第一固液分离系统设置有pH检测装置。
8.根据权利要求1至3任一项所述的碱性废水的资源化处理系统，其特征在于，所述第一固液分离系统设置有浊度控制装置。
9.根据权利要求1至3任一项所述的碱性废水的资源化处理系统，其特征在于，还包括与所述第一固液分离系统连接的过滤器。
10.根据权利要求1至3任一项所述的碱性废水的资源化处理系统，其特征在于，所述加药装置为管道混合器。
说明书
碱性废水的资源化处理系统
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种碱性废水的资源化处理系统。
背景技术
涤纶纤维是目前世界上最广泛应用的合成纤维品种，占世界合成纤维产量的60%以上，随着国家经济的快速发展及人民生活水平的提高，涤纶纤维的需求量日益增长，根据中国产业信息网行业数据，2018年1-12月全国涤纶纤维总产量达4014.87万吨，同比增长8.5%。而生产涤纶纤维会产生大量的碱性废水，其中包括预缩废水、碱减量废水等，这类碱性废水中含有较多对苯二甲酸(TA)、烧碱等可再生利用的资源和纤维颗粒、浆料、油脂等杂质。碱性废水外排不仅造成环境污染和资源的浪费，而且其含有的有害物质对动植物有毒害作用。
目前，印染厂碱性废水的处理方法主要有：1.直接酸析法处理碱性废水，但该方法回收的TA杂质含量高，可利用价值低，若直接利用容易造成二次污染;2.采用聚铝等絮凝剂混凝后酸析TA，可提高TA纯度，但需先将水加酸中和到接近中性，造成烧碱无法回用，并且絮凝剂用量大，产生的固废量大;3.利用膜分离技术对碱性废水进行预处理后酸析，可以回收高纯度的TA，但膜容易污堵，维护困难，处理成本高;4.碱析法处理碱性废水，投入大量的氯化钙，处理成本较高，生成对苯二甲酸钙无回用价值。因此，寻找一种碱性废水的资源化处理方法已迫在眉睫。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种碱性废水的资源化处理系统，能够大幅提高回收TA质量的同时，减少絮凝剂的药剂用量，减少固废污泥的产生。
本发明所采取的技术方案是：
本发明的第一方面，提供一种碱性废水的资源化处理系统，包括：
碱性废水收集池，所述碱性废水收集池用以收集碱性废水;
加药装置，所述加药装置用以投放絮凝剂，所述絮凝剂用以与所述碱性废水形成絮体;
与所述碱性废水收集池连接的第一固液分离系统，所述第一固液分离系统用以对所述絮体进行固液分离;
与所述第一固体分离系统连接的固体酸化系统，所述第一固液分离系统进行固液分离形成的固体进入所述固体酸化系统，所述固体酸化系统具有加酸装置，所述加酸装置用以投入酸使所述固体部分溶解;
与所述固体酸化系统连接的第二固液分离系统。
本发明实施例的碱性废水的资源化处理系统至少具有如下有益效果：
本发明实施例在碱性废水中加入絮凝剂形成絮体，利用第一固特分离系统进行固液分离降低絮体杂质含水率，这样后续在固体酸化系统中加酸溶解后浆料胶体杂质浓度大幅提高，才能易于截留，而浓度较低时浆料等杂质难以被普通滤布截留。同时，因絮体杂质需加酸溶解，而碱减量水中的TA遇酸会析出，絮体杂质含碱减量水过多，TA浪费多，固废量大。在经过第一固液分离系统处理后滤饼内保留少量水分，在固体酸化系统中加酸溶解絮体如氢氧化镁絮体时，残留在滤饼中的碱减量残液含有的少量TA会析出为固体颗粒，这些颗粒起助滤作用，利于杂质形成滤饼层，然后通过第二固液分离系统处理，使得绝大部分浆料等杂质被截留在滤饼层内。本发明实施例同时控制酸用量，使得仅有部分固体如氢氧化镁被溶解，这样保留少量絮体形态的杂质，才能提高滤饼层致密性，确保胶体杂质被截留下来，经过第二固液分离系统处理得到的滤液后续可回用到前段为絮凝剂使用，极大减少药剂用量，并大幅减少固废滤饼产生量。
现有技术中有提出在处理碱性废水时加酸溶解固体然后过滤以回收絮凝剂，但固体与酸为完全反应，以致于固体重新溶解为高黏度、悬浮大量大分子胶体杂质的液体，造成液体难以过滤，而过滤后的液体不够澄清且含较多杂质，重新作为絮凝剂回用会带入新的杂质，本发明实施例的碱性废水的资源化处理系统中固体酸化系统控制加酸使固体部分溶解，未溶解的固体被截留在固体酸化系统中成为滤饼层可起到助滤作用，使滤液更清澈，所含杂质较少，过滤速度更快，处理得到的滤液中后续可以很好地作为絮凝剂重新加入碱性废水的处理中，极大地减少了絮凝剂等的药剂用量。本发明实施例利用固液分离系统浓缩杂质含量，并大幅减少滤饼碱性废水含量，减少TA变为固废的量，提高回收TA的质量，同时利用残留在滤饼中的碱性残液含有的少量TA颗粒起到助滤作用，利于杂质形成滤饼层，然后通过固体过滤器，使得绝大部分杂质被截留在滤饼层内，滤液可作为絮凝剂回用，极大减少药剂用量，并大幅减少固废滤饼产生量。
根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，还包括与所述第二固液分离系统连接的回用药箱，所述回用药箱用以接收从所述第二固液分离系统进行固液分离形成的待回用液体，所述待回用液体可回用与所述碱性废水形成絮体。碱性废水经过固体酸化系统的酸化和两次固液分离系统的分离处理后得到的待回用液体中含有大量絮凝剂，通过回用药箱能将滤液再回用至前序工艺流程中，再次对碱性废水进行絮凝。
进一步地根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述絮凝剂为镁盐，总镁的物质的量等于所述絮凝剂中镁的物质的量与所述待回用液体中镁的物质的量之和;所述固体酸化系统中，投入的所述酸提供的H+的物质的量：总镁的物质的量的比值=(0.8～2):1。第一固液分离系统进行固液分离后，形成的固体中不可避免地会含有碱性废水，在固体酸化系统中投入的酸会中和该固体中含有的烧碱消耗一部分，然后溶解固体(絮凝剂为镁盐时，该固体为氢氧化镁絮体矾花)中的氢氧化镁，控制投入的酸量能够控制固体部分溶解，未溶解的固体能够形成滤饼层可起到助滤作用。此外，相较于其他类型的絮凝剂，使用镁盐作为絮凝剂，能够在碱性条件下起到更好的絮凝效果，主要原因有以下几个方面：一、铁盐、铝盐等其它絮凝剂只能在中性条件下才有较好的絮凝效果，而使用镁盐作为絮凝剂处理后的清水还可以保留碱性，回用碱性水到生产上可以节省用碱量。二、氢氧化镁絮体在PH<7的弱酸性情况下，如pH=6左右就能快速溶解，便于形成镁盐溶液再次回用，此时对苯二甲酸(TA) 还不会大量析出，不会产生过多的固废;而铁铝系絮凝剂在中性条件下均大量呈胶体或沉淀状，在强酸或强碱性条件下才能溶解，而PH<5则对苯二甲酸就会大量析出，会产生过多的固废。三、作为絮凝剂的可溶性镁盐本身是小分子强电解质，回用的镁盐絮凝剂也是小分子强电解质，基本不会影响絮凝效果，而铁铝等其它絮凝剂在聚合状态下效果好，酸溶变为小分子电解质，回用效果就会大打折扣。
根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，还包括循环泵，所述循环泵与所述第二固液分离系统连接。在第二固液分离系统种增加一个循环泵，能够在正式过滤前先启动循环泵使待过滤溶液在第二固液分离系统与循环泵之间循环，未溶解固体快速形成滤饼层，便于后续过滤，提高过滤效率和质量。
根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述第二固液分离系统选自烛式过滤器、卧螺式过滤器、离心式过滤器、板框式过滤器、管式膜过滤器中的任一种。
根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述固体酸化系统设置有搅拌装置和pH检测装置，包含但不限于带有pH计的搅拌箱、带有pH计的泵等。
根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述pH检测装置检测的pH为 2～6，所述加酸装置停止投入酸;所述pH检测装置检测的pH为8～12，所述加酸装置启动投入酸。加酸装置投入的酸对固体进行溶解，通过控制加酸后pH的浮动，以实现酸溶解部分固体的效果。
根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述固体酸化系统中加入的酸可选用硫酸、盐酸等。
根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述固体酸化系统中设置有搅拌装置，所述搅拌装置包含但不限于机械搅拌器、曝气搅拌等。
根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述第一固液分离系统为气浮混凝池。
根据本发明的另一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述第一固液分离系统为板框压滤机。
根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述第一固液分离系统设置有 pH检测装置，控制溶液中碱度使碱性废水充分絮凝，便于固液分离。
根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述第一固液分离系统设置有浊度控制装置，使用该浊度控制装置测定第一固液分离系统内溶液的浊度，若浊度测定值达标，则可进入下一工序，否则直接排放至厂区污水处理系统。
根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，还包括与所述第一固液分离系统连接的过滤器，经过过滤器过滤后的液体能够通过离心泵等回用到碱减量工艺中，和/或者通过加酸直接酸析高质量的TA。
进一步地根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述过滤器为烛式过滤器、卧螺式过滤器、离心式过滤器、板框式过滤器中的任一种。
更进一步地根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述过滤器为烛式过滤器，能够做到全自动反洗、卸渣。
根据本发明的一些实施例的碱性废水的资源化处理系统，所述加药装置为管道混合器。（发明人钱昱婷;李亚利;刘华兵）
