專利名稱：采用超濾膜凈化和回收絲光污堿的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采用超濾膜對印染工業(yè)中的絲光污堿進行凈化和回收的裝置，屬于 工業(yè)污堿回收技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景工844年英國Mercer發(fā)現(xiàn)用濃燒堿過濾后的棉布，出現(xiàn)緊縮、半透明、強力增進和染色 增深等諸多有益于提高棉布品質(zhì)的現(xiàn)象，申請了第一個絲光專利。1889年Lowe在此基礎(chǔ)上 發(fā)現(xiàn)如在過程中施加張力，阻止其收縮并將堿洗去，便能產(chǎn)生絲般光澤，由此產(chǎn)生真正的絲 光工藝。按此原理設(shè)計的絲光工藝和設(shè)備至今仍被廣泛應(yīng)用，已成為紡織工業(yè)改善棉纖維品 質(zhì)不可缺少的重要手段。由此產(chǎn)生的絲光污堿呈強堿性(含Na0H3X-35X左右)，其中色度 、COD和懸浮物SS值均較高，雜質(zhì)成分較多，包括纖維、染料、化學(xué)漿料、滲透劑、熒光增 白劑、無機鹽等，若不加以回收則浪費資源，直排會對環(huán)境造成較大污染。現(xiàn)有技術(shù)通常是采用蒸發(fā)濃縮工藝對絲光污堿進行回收。由于在回收的蒸發(fā)過程中只有 水分被從堿液中移除，污堿中的污垢、染料、纖維和膠料殘余以及織物預(yù)處理中所產(chǎn)生的其 他外加化學(xué)物質(zhì)等會殘留在回收的堿液中；被污染的絲光殘堿液中的雜質(zhì)纖維難于分離；色 澤、TSS、 COD、鹽分難以去除，最后殘渣量大，易造成"二次污染"。由于物料大多為高濃 度、高粘度，導(dǎo)致傳熱效果差，冷卻水系統(tǒng)耗水量巨大而且熱水回用效率不高，大大增加了 回收成本。且堿回收蒸發(fā)工段存在結(jié)垢嚴(yán)重的難題，目前需50天左右清效一次，影響正常生 產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種采用超濾膜凈化和回收絲光污堿的裝置。適用于色織 布絲光后污堿的凈化和回收，以克服現(xiàn)有單純蒸發(fā)濃縮工藝不能有效分離絲光污堿中雜質(zhì)的 缺陷，可滿足紡織印染行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟和清潔生產(chǎn)的要求。本實用新型的技術(shù)方案。采用超濾膜凈化和回收絲光污堿的裝置，包括污堿收集池(1 )，在污堿收集池(1)后通過加壓泵(3)連接有預(yù)過濾器(5)，預(yù)過濾器(5)后連接中 空纖維超濾裝置(7)，中空纖維超濾裝置(7)連接濃堿儲池(8)。上述的采用超濾膜凈化和回收絲光污堿的裝置，中空纖維超濾裝置(7)上連接中間儲 槽(9)，中間儲槽(9)連接污堿收集池(1)。
前述的采用超濾膜凈化和回收絲光污堿的裝置，預(yù)過濾器(5)采用機械過濾器和精密 微孔過濾器。前述的采用超濾膜凈化和回收絲光污堿的裝置，中空纖維超濾裝置(7)采用的中空纖 維超濾膜的平均截留分子量為1000 6000。前述的采用超濾膜凈化和回收絲光污堿的裝置，中空纖維超濾裝置(7)采用的中空纖 維超濾膜的平均截留分子量為1000 3000。前述的采用超濾膜凈化和回收絲光污堿的裝置，中空纖維超濾膜的材料采用耐強堿的改 性聚砜或改性聚醚砜。前述的采用超濾膜凈化和回收絲光污堿的裝置，中空纖維超濾裝置(7)上連接有壓力 表(6)。本實用新型采用中空纖維超濾膜對絲光污液進行污堿回收，采用的設(shè)備小，投資少，比 蒸發(fā)系統(tǒng)能耗低，節(jié)省大量冷卻用水。經(jīng)實驗室中試和工業(yè)應(yīng)用反復(fù)試驗，回收堿液能達(dá)到 以下要求清澈透明、色度降低、濁度〈1NTU，符合絲光工藝回用要求，污液中纖維類高分 子物質(zhì)、膠體、高分子物質(zhì)、染料基本截留，堿液回收率95%以上，污液產(chǎn)生量大大減少。 經(jīng)過本實用新型方法回收的堿液可以再回用于絲光、煮煉等工藝而不影響產(chǎn)品質(zhì)量。膜過濾 技術(shù)特別是超濾凈化方法作為一門新興的化工分離單元過程，已顯示出極好的應(yīng)用前景，采 用該技術(shù)對紡織行業(yè)產(chǎn)生的絲光污堿進行回收，將推動紡織工業(yè)的技術(shù)改造和生產(chǎn)工藝創(chuàng)新 ，促進高新技術(shù)在傳統(tǒng)紡織產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用研究，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟與社會效益。為了實現(xiàn)本實用新型的目的，在選用超濾膜材料時申請人進行以下實驗來選擇最佳的材 料，證明本實用新型的實用性。實驗l:針對絲光堿液這一強堿物料(pH 14)對超濾膜的要求，除了一般濾膜所要求的 高通量、高截留率、小的壓實系數(shù)以外，還要求膜材料在濃堿條件下進料溫度小于5(TC時有 較好的堿穩(wěn)定性，對現(xiàn)有的多種膜材如聚砜(PS)、聚丙烯腈(PAN)、聚醚砜(PES)、聚 偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯(PP)等進行耐堿試驗。最終選用改性聚砜或改性聚醚砜作為超濾膜材料。制作的超濾膜性能指標(biāo)為 平均截留率> 95%膜材質(zhì)耐熱〈50°C 膜材質(zhì)耐pH :1-14膜表面無針狀孔，高通量，高截留率，小的壓實系數(shù)，主要原材料主要采用進口。 實驗2:與一般純水超濾相似，實驗室小試實驗表明操作壓力對絲光堿液通量影響較大
，在進口壓力P《0. 15MPa下，絲光堿液通量與操作壓力成正比，且隨P增加而增加，當(dāng)P 〉 0. 15MPa時，曲線變得平緩，即通量的增加幅度變小，這是因為壓力上升到一定程度，膜面 被壓實，使膜孔部分因擠壓而減少，長時間運行有可能使膜孔不能恢復(fù)而失去高通量， 一方 面適當(dāng)增加壓力有利于提高過濾生產(chǎn)效率，另一方面壓力提高會使膜壓實、強度變差而造成 膜損壞，在試驗基礎(chǔ)上確定膜的工作壓力在O. 08 0. 16MPa之間運行，可以保證絲光堿液通 量保持在60 105 L/ m2. h。實驗3:工業(yè)試驗在中試的基礎(chǔ)上，選用平均截留分子量為1000 3000中空超濾膜，膜 設(shè)備由4根有效膜面積為2.0m2的組件組成，在O. 08 0. 16MPa操作壓力下運行，測試膜組件 時自來水通量為350L/ m2h， 3(TC穩(wěn)定回流操作時絲光堿液通量約為75 L/ m2. h實施例4:該裝置經(jīng)過連續(xù)六個月的的循環(huán)運行，中空纖維超濾膜裝置未發(fā)現(xiàn)膜的溶脹 斷裂造成泄露與脫殼現(xiàn)象，膜組件的產(chǎn)水量保持穩(wěn)定，ABS塑料外殼和環(huán)氧樹脂制成的超濾 組件在進料溫度小于4(TC條件下可安全使用，而不銹鋼外殼的超濾組件能在7(TC以下使用， 包括組件和附加管件在內(nèi)的整個處理系統(tǒng)在5(TC以下表現(xiàn)極好的耐溫性能。


附圖l為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的實施例。采用超濾膜凈化和回收絲光污堿的裝置，在現(xiàn)有的絲光機10后面 制作出污堿收集池l，收集絲光機10的污液，在污堿收集池1后通過加壓泵3連接一套預(yù)過濾 器5，在加壓泵3兩端分別安裝上閥門2，預(yù)過濾器5后連接中空纖維超濾裝置7，中空纖維超 濾裝置7連接用于收集堿液的濃堿儲池8，濃堿儲池8可以設(shè)在地下。中空纖維超濾裝置7為采 用中空纖維超濾膜進行過濾的裝置，其超濾膜和裝置都可按照現(xiàn)有技術(shù)制作得到，為了適合 回收絲光機lO色織布絲光后的強堿性污液，中空纖維超濾膜材料采用耐強堿的改性聚砜或改 性聚醚砜，超濾膜平均截留分子量為1000 6000。為了取得更好過濾效果，中空纖維超濾裝 置7可采用的截留分子量為1000 3000。在中空纖維超濾裝置7上連接中間儲槽9，可以收集回收堿液以后的污液，中間儲槽9連 接污堿收集池l，可以再次進行回收，增加堿液的回收率。分別在中空纖維超濾裝置7與預(yù)過濾器5和中間儲槽9之間連接上壓力表，可以顯示中空 纖維超濾裝置7的進出口工作壓力，確定超濾膜的工作壓力在O. 08 0. 16MPa之間運行，可以 保證絲光堿液通量保持在60 105 L/ m2. h。預(yù)過濾器5采用機械過濾器和精密微孔過濾器，均由現(xiàn)有市場采購，可以將污液中纖維 雜質(zhì)和一些大分子量的雜質(zhì)除去。在污堿收集池1與預(yù)過濾器5之間連接帶閥門的管道11，可 以調(diào)節(jié)和控制加壓泵3的流量。工作過程某家紡企業(yè)產(chǎn)生的高堿度絲光污堿，含15 — 25%氫氧化鈉，溫度高(70-80 °C)，夾雜大量纖維、染料和降解的高分子物質(zhì)、污染物濃度和黏度高，污液中含大量纖維 絮體、染料、漿料、熒光增白劑等雜質(zhì)。將色織布在絲光機10上進行絲光后的污液預(yù)冷后收 集進入污堿收集池l，經(jīng)過預(yù)過濾器5的預(yù)過濾處理先除去纖維雜質(zhì)以及一些大分子量的雜質(zhì) ，再通過中空纖維超濾裝置7，中空纖維超濾裝置7內(nèi)的超濾膜能截留大部分污染物，經(jīng)過預(yù) 過濾的污液沿超濾膜表面切向流動，被截留的堿溶質(zhì)切向流過超濾膜表面，形成濃縮的堿液 而排出，使污液中的堿液得到回收，送入濃堿儲池8內(nèi)，回收堿液后的污液送入中間儲槽9， 中間儲槽9連接污堿收集池1，可以再次進行回收，使污液得到充分利用，增加堿液的回收率回收的堿液達(dá)到以下要求清澈透明、無纖維類高分子，色度降低、濁度< 1NTU，符 合絲光工藝回用要求，污液中纖維類物資、膠體、高分子物質(zhì)、染料基本截留，堿液回收率 95%以上，污液產(chǎn)生量大大減少。回收堿液可以再回用于絲光、煮煉、染色等工藝而不影響 產(chǎn)品質(zhì)量。
權(quán)利要求1.一種采用超濾膜凈化和回收絲光污堿的裝置，包括污堿收集池(1)，其特征在于在污堿收集池(1)后通過加壓泵(3)連接有預(yù)過濾器(5)，預(yù)過濾器(5)后連接中空纖維超濾裝置(7)，中空纖維超濾裝置(7)連接濃堿儲池(8)。
專利摘要本實用新型公開了一種采用超濾膜凈化和回收絲光污堿的裝置，包括污堿收集池(1)，特征是，在污堿收集池(1)后通過加壓泵(3)連接有預(yù)過濾器(5)，預(yù)過濾器(5)后連接中空纖維超濾裝置(7)，中空纖維超濾裝置(7)連接濃堿儲池(8)。本實用新型具有設(shè)備小，投資少，比蒸發(fā)系統(tǒng)能耗低，節(jié)省大量冷卻用水。經(jīng)實驗室中試和工業(yè)應(yīng)用反復(fù)試驗，回收堿液能達(dá)到以下要求清澈透明、色度大大降低、濁度＜1NTU，符合絲光工藝回用要求，污液中纖維類高分子物質(zhì)、膠體、高分子漿料、染料基本截留，堿液回收率95％以上，污液產(chǎn)生量大大減少。經(jīng)過本實用新型方法回收的堿液可以再回用于絲光、煮煉、染色等工藝而不影響產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號C02F103/30GK201024111SQ20072020007
公開日2008年2月20日 申請日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者沈海軍, 沈榮明, 謝祖林 申請人:湖州東洋水處理設(shè)備有限公司