專(zhuān)利名稱(chēng)：：處理印染廢水的方法及專(zhuān)用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于印染廢水的處理。目前處理印染廢水的方法有三種類(lèi)型;即生化法、物化法及生化與物化相結(jié)合的方法。近一、二十年來(lái)隨著石油加工業(yè)的發(fā)展，合成纖維新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，所使用的染料種類(lèi)也相應(yīng)增多，如士林染料、納夫妥染料、分散染料、陽(yáng)離子染料、活性染料、還原染料、硫化染料等。還有各類(lèi)助劑、漿料、纖維類(lèi)、酸堿表面活性劑及無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，這些物質(zhì)均導(dǎo)致排放水體中的CODcr、BOD5、色度、有機(jī)物質(zhì)及重金屬等增高而污染收納水體，尤其當(dāng)廢水中的BOD5∶CODcr達(dá)到0.2-0.3之間，處于生化臨界線以下或邊緣時(shí)，是難以用生化法進(jìn)行降解處理的。有的染料特別是活性，染料對(duì)于生化處理的菌角團(tuán)的生長(zhǎng)發(fā)育有抑制及毒害作用。所以世界各國(guó)均在探討各種高效能的物化法的處理方法。一份申請(qǐng)?zhí)枮檎?1-80348的日本專(zhuān)利申請(qǐng)文件上公開(kāi)了一種用凝聚過(guò)濾法處理印染廢水的方法。即在廢水中通入二氧化碳來(lái)調(diào)整溶液的PH值達(dá)到5.5-7.2，再投加凝聚劑硫酸鋁保持ppt級(jí)，用絮凝法處理印染廢水，分離過(guò)濾沉淀物。這種方法的缺點(diǎn)是需將二氧化碳予先進(jìn)行壓縮，所以工藝設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)高。申請(qǐng)?zhí)枮檎?3-94297的日本專(zhuān)利申請(qǐng)文獻(xiàn)中介紹的另一種方法是將鐵(Ⅲ)離子與活性染料形成酞化青鐵絡(luò)合物共沉淀，而后在觸媒作用下發(fā)生凝聚，鐵離子再生。在PH為3的情況下發(fā)生費(fèi)通氧化作用去除印染廢水中的絡(luò)合物即酞化青鐵絡(luò)合物。這種方法需采用漂洗罐、脫磷罐、再生罐、沉淀靜止罐等許多處理設(shè)備，投資大;處理后的廢渣含水量高，處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生二次污染。尤其是這種方法只能適用于廢水中含有活性染料成份的特定條件，應(yīng)用范圍較窄。本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而發(fā)明了一種成本低，占地小，投資少，效果好，且應(yīng)用范圍較寬的處理印染廢水的成套工藝方法;并設(shè)計(jì)出一套用于此方法的專(zhuān)用設(shè)備。用此工藝方法不但可以處理印染廢水，而且對(duì)于醫(yī)藥衛(wèi)生、冶金機(jī)械、食品加工、石油化工、顏料化工、電鍍等行業(yè)的排水和含雜質(zhì)較高的給水也能進(jìn)行相應(yīng)處理，有著極其廣闊的應(yīng)用前景。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的的。本處理方法由濾餅截獲、催化氧化絮凝和微孔過(guò)濾三個(gè)處理單元所構(gòu)成。其中第一處理單元是使廢水進(jìn)入過(guò)濾截獲器，通過(guò)過(guò)濾截獲器中的改型過(guò)濾管在非恒壓作用下導(dǎo)向過(guò)濾，使廢水中的5μm以上的粒子被截獲，并附著在改型過(guò)濾管管壁上逐漸形成濾餅，濾餅則可截獲1μm以下的物質(zhì)，使去除率達(dá)30%-50%。第二處理單元是將從過(guò)濾截獲器過(guò)濾后的濾液進(jìn)行催化氧化絮凝，即在濾液中投加凝聚劑聚合硫酸鐵100份，調(diào)整PH值后再添加加強(qiáng)氧化劑雙氧水或次氯酸鹽30-50份，進(jìn)行催化氧化作用，破壞染料分子中的發(fā)色基團(tuán)同時(shí)使鐵離子與水中的OH-結(jié)合形成氫氧化鐵(Ⅲ)絮狀物，再加入助凝劑聚丙烯酰胺0.2-1份或石灰乳40-60份，增強(qiáng)濾液中的粒子的凝聚沉淀作用，使水體顏色變淺或澄清。第三處理單元是將經(jīng)第二單元絮凝沉淀后的濾液送入微孔過(guò)濾截獲器，使之再次經(jīng)過(guò)致密度較高的改型過(guò)濾管進(jìn)行二次壓差過(guò)濾，去除濾渣，得到澄清的可以回用的水體或達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的水體。上述第二處理單元集催化、氧化、絮凝為一體。其機(jī)理如下聚合硫酸鐵(PFS)是一種高效染鐵系無(wú)機(jī)高分子凝聚劑。將之放入水中，將在水解過(guò)程中產(chǎn)生多核絡(luò)合物，通過(guò)吸附、架橋、交聯(lián)等作用，促進(jìn)濾液中膠體微粒聚集，同時(shí)膠體微粒和懸浮物表面的電荷中和降低膠團(tuán)ε電位，破壞膠團(tuán)的穩(wěn)定性，形成絮狀凝聚物沉淀。PFS絡(luò)離子的水解、聚合沉降反應(yīng)如下從上述反應(yīng)中可看出，聚合硫酸鐵在水溶液中能提供大量的高凝聚力的聚合鐵絡(luò)離子如〔Fe(H2O6)〕3+，這種絮狀氫氧化鐵具有凝聚凈化作用，對(duì)去除廢水中的CODcr及懸浮物、色度、重金屬等起到強(qiáng)化作用。此外，聚合硫酸鐵中的〔Fe3+〕和〔Fe2+〕對(duì)過(guò)氧化氫有催化作用，會(huì)產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的OH自由基，利用其氧化能力將印染廢水中的有機(jī)物等有害物質(zhì)氧化分解，破壞染料分子中的發(fā)色基團(tuán)。如，-N＝N-，等，以降低廢水的化學(xué)耗氧量，去除廢水的色度。而加入助凝劑則是為了加速混凝作用，加大凝聚物的密度和重量使其加速沉淀和加強(qiáng)粘結(jié)和架橋效果，提高澄清度。本發(fā)明的方法中所用的過(guò)濾設(shè)備包括了過(guò)濾截獲器和微孔過(guò)濾器兩種裝置，二者的結(jié)構(gòu)基本相同。均是由罐體、排泥裝置、進(jìn)水管、出水管和過(guò)濾裝置等五部分組成的。其中罐體上部為頂蓋，下部則設(shè)置排泥裝置。進(jìn)水管和出水管分別與罐體中部和頂蓋連通。過(guò)濾裝置包括安裝盤(pán)和改型過(guò)濾管，安裝盤(pán)上開(kāi)具通孔，通孔處與改型過(guò)濾管上部一一固定連接，過(guò)濾裝置位于罐體內(nèi)部，安裝盤(pán)的周邊固定在頂蓋和中部罐體的交接處。改型過(guò)濾管采用厚壁管的形式，一般的壁厚設(shè)計(jì)為15-25mm，使用過(guò)程中，不會(huì)發(fā)生在水流的沖擊下左右晃動(dòng)的問(wèn)題。在第一單元中采用的過(guò)濾截獲器中的改型過(guò)濾管管壁和孔隙為5-10μm，可以過(guò)濾截獲5μm以上的固體物質(zhì)，并逐漸在管壁上形成濾餅，可提高截獲能力。隨著濾餅的增厚，水流阻力逐漸加大，當(dāng)增大到不能滿足液體出水量的要求時(shí)，停止過(guò)濾并用壓縮空氣反吹洗，使濾餅脫落下來(lái)，繼而壓縮空氣從毛細(xì)管中高速射出，借助氣流之動(dòng)力可將阻塞于毛細(xì)管孔中的固體排出，再用凈水沖洗即可再生使用。被沖洗下來(lái)的廢渣從排泥裝置中的排泥口排出后可以進(jìn)一步處理制作為新的凝聚劑回收使用。第三單元中采用的微孔過(guò)濾器中設(shè)置的改型過(guò)濾管管壁的孔隙一般控制在3-5μm，用來(lái)過(guò)濾經(jīng)第二單元絮凝沉淀后的濾液。改型過(guò)濾管是以聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和ABC工程塑料等材料為母體，并填加活性物質(zhì)材料制成的。剛性強(qiáng)，同時(shí)具有吸附作用，可強(qiáng)化去除效果。根據(jù)水質(zhì)不同，活性物質(zhì)材料可以有針對(duì)性地選擇活性硅藻土、活性炭、除氟濾料、生石灰中的一種可幾種材料在過(guò)濾截獲器和微孔過(guò)濾器的下部設(shè)置的排泥裝置是由底蓋、鎖緊氣缸和開(kāi)蓋氣缸組成的;底蓋位于罐體底部開(kāi)口處，底蓋的一側(cè)是一轉(zhuǎn)軸，底蓋可圍繞轉(zhuǎn)軸向下轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)啟;鎖緊氣缸固定在罐體下部的一側(cè)，其活塞桿端部銷(xiāo)接一銷(xiāo)緊勾;開(kāi)蓋氣缸固定在罐體下部的另一側(cè)，它的活塞桿通過(guò)曲柄連桿與底蓋連鎖。本發(fā)明中第一、三單元中的過(guò)濾截獲器和微孔過(guò)濾器，可單臺(tái)使用，也可將幾臺(tái)裝置串聯(lián)或并聯(lián)為一組設(shè)備使用。本發(fā)明具有占地面積小，投資少，去除效率高的優(yōu)點(diǎn)。其費(fèi)用僅為氣浮方法的三分之一。它在去除過(guò)濾過(guò)程中采用的過(guò)濾設(shè)備的所有操作過(guò)程均在操作平臺(tái)上進(jìn)行，即方便又簡(jiǎn)單，易于掌握。該設(shè)備中的排泥裝置為氣動(dòng)式的機(jī)械自動(dòng)卸泥裝置，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。本過(guò)濾設(shè)備利用改型過(guò)濾管的孔隙度且形成濾餅來(lái)截獲管壁外的懸浮物、顆料物、膠體凝聚物，并兼有吸附作用，其過(guò)濾效果和色度去除是現(xiàn)有技術(shù)的幾十倍。同時(shí)改型過(guò)濾管用反吹洗法清洗方便，再生方法簡(jiǎn)單。過(guò)濾下來(lái)的污泥含水率只有80-85%左右，并可進(jìn)一步處理回收利用，可降低處理運(yùn)行費(fèi)用。據(jù)測(cè)算，其費(fèi)用僅為氣浮方法的30%。本發(fā)明的絮凝過(guò)程采用在一定的PH值的條件下匯同吸附、中和、表面接觸作用進(jìn)行催化、氧化、絮凝架橋、交聯(lián)沉淀一體完成，處理應(yīng)用范圍廣，效果佳。經(jīng)測(cè)定，處理后的水質(zhì)的PH值為7左右。對(duì)印染廢水色度去除率在90%-96%，懸浮物去除率達(dá)95%-98%，化學(xué)耗氧量CODcr去除率可達(dá)70-83%。用本方法處理后的水質(zhì)清澈透明，可回用于一、二級(jí)漂洗、洗刷設(shè)備、沖洗車(chē)間地面、澆花草、沖洗廁所等，節(jié)約大量水資源，且取水費(fèi)用相當(dāng)經(jīng)濟(jì)。圖1為實(shí)施例1中過(guò)濾截獲器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為排泥裝置處于開(kāi)蓋排泥狀態(tài)時(shí)的示意圖。其中1-罐體，11-頂蓋，12-回流管，13-放空管，14-上壓力表，15-下壓力表，16-罐體支承座，17-進(jìn)水擋板，111-反沖進(jìn)氣管，121-正吹進(jìn)氣管;2-排泥裝置，21-底蓋，22-開(kāi)蓋氣缸，23-鎖緊氣缸，211-轉(zhuǎn)軸，221-開(kāi)蓋氣缸活塞桿，222-曲柄連桿，231-鎖緊氣缸活塞桿，232-鎖緊勾;3-進(jìn)氣管4-出水管，41-反吹進(jìn)氣管;5-過(guò)濾裝置，51-安裝盤(pán)，52-改型過(guò)濾管，53-上墊片，54-下墊片，55-鎖緊螺母;6-操作平臺(tái)。本實(shí)施例中的進(jìn)水管與罐體連接處設(shè)置一進(jìn)水擋板，防止水流直接沖擊改型過(guò)濾管，改型過(guò)濾管與安裝盤(pán)的連接方式采用鎖緊螺母連接，拆裝極為方便。改型過(guò)濾管的外徑為85mm，內(nèi)徑為65mm，長(zhǎng)1000mm，共在安裝盤(pán)上均勻分布31根管。本實(shí)施例的操作分以下幾個(gè)過(guò)程一、過(guò)濾出水操作開(kāi)啟進(jìn)水管3中的閥門(mén)，使被處理的水沿進(jìn)水管3進(jìn)入罐體1進(jìn)行布水分配，隨著注水量的增大，水體由改型過(guò)濾管52的外壁向內(nèi)進(jìn)行滲濾，在改型過(guò)濾管的外壁將絮凝物及懸浮物予以截留并使之附著于管壁上，過(guò)濾后的水側(cè)沿著改型過(guò)濾管向上由出水管4流出。二、排除濾渣和再生沖洗操作當(dāng)出水水質(zhì)的變化至較差時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水管3上的閥門(mén)A0，開(kāi)啟回流管12上的閥門(mén)A5，使罐體內(nèi)的剩余水體回流至反應(yīng)池，而后關(guān)閉閥A5，開(kāi)啟正吹進(jìn)氣管121上的閥A6，通入壓力空氣進(jìn)入罐體排除罐內(nèi)積水，使之由出水管排出。與此同時(shí)，亦將附著于管壁上的污泥吹至近干。關(guān)閉A6和A1閥，再啟動(dòng)放空管13上的A4閥放空罐內(nèi)的殘留空氣。再開(kāi)啟反吹進(jìn)氣管41上的A2閥反吹進(jìn)氣，氣體從改型過(guò)濾管內(nèi)壁向外通過(guò)，使管外壁的濾餅脫落，如此反復(fù)2-3次。當(dāng)上壓力表14與下壓力表15的讀數(shù)基本相同時(shí)，即可視為濾餅已脫落完全。在反吹過(guò)程中，若上、下壓力表14、15的指示值大于0.3kg/cm2時(shí)，表示管壁堵塞或落渣不完全，應(yīng)打開(kāi)反沖進(jìn)水管111上的A3閥門(mén)罐體內(nèi)注入清水，待灌滿后，再開(kāi)啟A5排出，如此反復(fù)進(jìn)行2-3次，即可完成沖洗過(guò)程，使改型過(guò)濾管得到再生。三、開(kāi)蓋排泥操作當(dāng)管壁上的濾渣脫落至罐體底部時(shí)，開(kāi)啟氣泵向鎖緊氣缸23中進(jìn)氣，活塞桿231向下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)鎖緊勾232動(dòng)作并脫離底蓋21，與此同時(shí)，開(kāi)蓋氣缸中的活塞桿221也帶動(dòng)曲柄連桿222動(dòng)作，底蓋21以轉(zhuǎn)軸211為軸向下轉(zhuǎn)動(dòng)跌落，濾渣排出。而后啟動(dòng)兩個(gè)氣缸，共同完成關(guān)蓋和鎖緊過(guò)程。本實(shí)施例中催化氧化絮凝過(guò)程中各成份的投加比例為凝聚劑聚合硫酸鐵60p.p.m，助凝劑聚丙烯酰胺2.0P.P.M，氧化劑為30%雙氧水5ml;最后經(jīng)微孔過(guò)濾器過(guò)濾。經(jīng)測(cè)定，處理前后水質(zhì)對(duì)比和結(jié)果如下</tables>權(quán)利要求1.一種包括過(guò)濾和絮凝過(guò)程的處理印染廢水的方法，其特征在于它是由濾餅截獲、催化氧化絮凝和微孔過(guò)濾三個(gè)處理單元組成的；其中第一處理單元是使印染廢水進(jìn)入過(guò)濾截獲器，通過(guò)過(guò)濾截獲器中的改型過(guò)濾管過(guò)濾，使廢水中5μm以上的粒子被截獲，并附著在改型過(guò)濾管管壁上形成濾餅；第二處理單元是將經(jīng)第一單元處理后的濾液進(jìn)行催化氧化絮凝，即在濾液中投加凝聚劑聚合硫酸鐵100份，調(diào)整PH值后再添加強(qiáng)氧化劑雙氧水或次氯酸鹽30-50份，再加入助凝劑聚丙烯酰胺0.2-1份或石灰乳40-60份，使濾液中的粒子絮凝沉淀；第三處理單元是將經(jīng)第二單元絮凝沉淀后的濾液送入微孔過(guò)濾截獲器，使之再次經(jīng)過(guò)致密度較高的改型過(guò)濾管進(jìn)行二次過(guò)濾，去除濾渣，得到澄清的可以回用的水體或達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的水體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理印染廢水的方法，其特征在于所述的氧化劑次氯酸鹽以次氯酸鈉為最佳。3.一種如權(quán)利要求1所述的處理印染廢水的方法所用的過(guò)濾設(shè)備，其特征在于這種過(guò)濾設(shè)備包括過(guò)濾截獲器和微孔過(guò)濾器兩部裝置，它們均是由罐體排泥裝置、進(jìn)水管、出水管和過(guò)濾裝置構(gòu)成的，罐體的上部為頂蓋，下部設(shè)置排泥裝置;進(jìn)水管和出水管分別與罐體中部和頂蓋連通;過(guò)濾裝置包括安裝盤(pán)和改型過(guò)濾管，安裝盤(pán)上開(kāi)具通孔，通孔處與改型過(guò)濾管上部一一固定連接，過(guò)濾裝置位于罐體內(nèi)部，安裝盤(pán)的周邊固定在頂蓋和中部罐體的交接處。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過(guò)濾設(shè)備，其特征在于改型過(guò)濾管的壁厚為15-25mm。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的過(guò)濾設(shè)備，其特征在于過(guò)濾截獲器中的改型過(guò)濾管管壁的孔隙為5-10μm。6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的過(guò)濾設(shè)備，其特征在于微孔過(guò)濾器中的改型過(guò)濾管管壁的孔隙為3-5μm。7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的過(guò)濾設(shè)備，其特征在于改型過(guò)濾是以聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和ABS工程塑料中的一種材料為母體，并填加活性物質(zhì)材料制成的。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過(guò)濾設(shè)備，其特征在于填加的活性物質(zhì)材料為活性硅藻土、活性炭、除氟濾料、生石灰中的一種或幾種混合材料。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過(guò)濾設(shè)備，其特征在于排泥裝置是由底蓋、鎖緊氣缸、開(kāi)蓋氣缸組成的，底蓋位于罐體底部開(kāi)口處，底蓋的一側(cè)是一轉(zhuǎn)軸;鎖緊氣缸固定在罐體下部的一側(cè)，其活塞桿端部銷(xiāo)接一鎖緊勾;開(kāi)蓋氣缸固定在罐體下部的另一側(cè)，它的活塞桿通過(guò)曲柄連桿與底蓋連鎖。全文摘要本發(fā)明涉及印染廢水的處理方法和專(zhuān)用設(shè)備。本發(fā)明的方法是使印染廢水進(jìn)入罐體內(nèi)分布著改型過(guò)濾管的過(guò)濾截獲器，使5μm以上的粒子被截獲，并形成具有過(guò)濾作用的濾餅；而后在濾液中投加凝聚劑聚合硫酸鐵、氧化劑和助凝劑，使之催化氧化絮凝；再通入微孔過(guò)濾器進(jìn)行微孔過(guò)濾，得到達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的水體。本發(fā)明具有占地小、設(shè)備投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好且應(yīng)用范圍較寬的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C02F1/52GK1068089SQ9110422公開(kāi)日1993年1月20日申請(qǐng)日期1991年6月29日優(yōu)先權(quán)日1991年6月29日發(fā)明者于果生,陳自強(qiáng),張家良,王志義,陳順云,隋永德,王瑛,李秀敏申請(qǐng)人:于果生,陳自強(qiáng),張家良,王志義,陳順云,隋永德,王瑛,李秀敏