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真蜡印花的废蜡回收和废水处理

来源:任江洪,张德英 发布时间:2011年02月13日

前言真蜡印花织物生产中,松香(蜡)用量极大。某印染厂月产真蜡印花织物600万m。其中,圆网印蜡织物400万m,平均每米印蜡1509,月耗蜡600t;辊筒印蜡织物200万m,平均每米印蜡2309,月耗蜡460t,两项合计月耗蜡l060t。一般,绳洗退蜡可回收利用50%的蜡,按此计算,月耗蜡仍需530t。以松香7 000融计,月耗资约370万元,每米印新蜡折合88g,平均每米耗蜡0.616元,成本较高。未能回收的500余吨松香则皂化成松香皂溶于水中,致使蜡印废水中含蜡溶物和含碱量高,CODcr值高达20 000mg/L,污泥量大,处理困难。此外,由绳洗退蜡所回收的旧蜡中含有大量杂质(如料、棉纤维等),若直接与新蜡混合配制蜡印工作液,印蜡时(圆网印蜡温度160℃,辊筒印蜡温度130℃)会沾污织物,退蜡后白度也达不到要求。若进行后续印花,沾污处得色萎暗,留白地白度差,品质低劣。针对上述问题,建立了一套废蜡回收和废水处理系统,投入生产后,蜡印织物白地品质和后续印花色泽鲜艳度均符合要求,实现了资源循环利用,提高了经济效益。1废蜡回收和废水处理系统废蜡回收和废水处理系统流程见图1。图1 蜡印生产废蜡回收和废水处理工艺流程1.1蜡印各工序中的蜡损失在染色、甩纹、染纹、绳洗退蜡和碱退工序中,蜡印织物的蜡损失情况见表1。表1蜡印织物各工序的蜡损失情况蜡印生产中,带蜡织物在各工序中均存在不同程度的蜡损失情况。其中,尤以绳状退蜡工序的蜡损最大。因此,各工序产生的废水必须分别进行专门处理,不能直接排入污水处理中心。1.2绳洗退蜡回收绳洗退蜡废液呈中性,且废蜡以粉末状悬浮在水中,因此,应单独建立系统进行回收。首先,将废液抽入悬浮起浮机,通过悬浮起浮收集废液中的蜡粉。悬浮起浮机底部装有细管,通入压缩空气,经细管上浮成小气泡,小气泡可与废液中的蜡粉结合浮在液面,趁气泡未破裂,用循环刮片将其刮入倾斜的大管道

中。在大管道的夹套中通入高温热油,将大管道中的泡沫迅速加热至100℃(高于蜡的软化点90℃),使其中的蜡变成液体,蜡水分离,并随沸水流出。在该沸水中重新通入冷水,液体蜡又凝结成固体。将固体状蜡捞出,沥干水分。分离出的水可用作带蜡工序的洗涤用水。由于绳状水洗机的洗涤能力较强,蜡印织物染色时未固着的染料、棉纤维和其它杂质也会被洗下而混入回收蜡中,导致回收蜡中色素含量高,软化点高(92℃),酸值低(145mgKOH/g)。因此,大部分回收蜡还需进行脱色处理。悬浮起浮机可以自制,由水箱、水位调节装置、压缩空气管、循环刮片、倾斜大管道和冷水池等构成,可分别回收绳洗退蜡废液中的绳洗蜡和中水。因此,此阶段为零排放。1.3含蜡废水的处理建立专用沟渠,汇集含蜡废液(实测含蜡废水中碱含量为109/L,CODcr,值高达20 000mg/L),抽入倾斜的水泥防酸长槽,加入浓硫酸中和。反应如下:

松香皂为强碱弱酸性盐,加入过量硫酸后析出蜡。实际处理效果表明,加入3~59/L硫酸时,蜡析出沉淀速度最快,此时出水pH值为2,处理效果最佳。松香皂是表面活性剂,易溶解和乳化,蜡析出的同时可以挟带蜡废液中的大量染料和杂质沉积,使水质变清,CODcr,值降至700mg/L左右。待蜡逐池沉聚、硬化结块后,用抓斗取出酸析蜡,沥干水分,利用锅炉烟道废热气烘干。酸析蜡的酸值145mgKOH/g,软化点96"C,含色素,较脏,需脱色处理。含碱废蜡液经处理后获得两种产物,即酸析蜡和酸水资源。1.4酸水资源的利用含碱废蜡液经处理后获得的酸水资源,一部分可加入碱退蜡废蜡中,适当中和部分烧碱,以节省硫酸用量:一部分可进入污水处理中心,调节污水的pH值,以利于污水的生化处理:大部分酸水则用于前处理工序。建立专用沟、渠、池,汇集前处理工序的洗涤废碱性液(实测碱含量89/L,CDDcr,值超过20 000mg/L),通入酸水
与废碱性液发生中和反应,并加入CMC濒甲基纤维素)絮凝剂。当废液pH值为7时,溶解在该废液中的浆料、蜡质、含氮物质和棉纤维等杂质析出:加入的CMC因pH值波动和盐作用产生絮凝现象,与上述杂质结合沉聚,与水分离。之后,逐池沉淀、过滤。实测出水pH值为7,CDDcr,值约200mg/L。该出水属于中水资源,收集贮存后可用于对水质要求不高的洗涤工序。沉聚的残渣、污泥待硬·比后,用抓斗取出,沥干水分,作为生物质燃料掺入煤炭中。每月可生产约200t的干污泥,相当于80t标准煤的热值。将酸水资源用于处理前处理废液,既获得了中水资源,又获得了生物质燃料资源。1.5废蜡脱色将收集的废蜡用溶剂溶解,在显微镜下观察,发现废蜡中含有染料颗粒,以直径在lOOpm以上的大颗粒占多数。选择合适的有机溶剂,与回收废蜡按1:1的比例装入2t容积的带盖不锈钢罐中,加热至85~90。C(沸腾),搅拌溶解。开底阀,经过滤器滤去大部分染料等杂质,滤渣用作生物有机质燃料。滤液进入另一2t容积的带盖不锈钢罐中,加热至90。C,适当减压蒸发溶剂脾剂蒸汽经冷却后可循环使用);流体趁热开阀放出,冷却后即成脱色松香(棕黄色,软化点85℃,酸值155mgKOI-I/g)。该脱色过程无需高温,在不破坏蜡组分的条件下即可得到脱色松香。该脱色松香印在织物上易被碱皂化退除,无沾污现象。脱色设备可自行加工、组装。大量制取脱色松香时,仅需增补挥发的溶剂,成太低廉。配制蜡印工作液时,以脱色松香为主,新松香为辅,适当加入绳洗回收松香调节软化点,既符合蜡印生产的要求,又不会对印蜡处产生沾污,蜡印织物退蜡后白地品质优良,进行后续印花,色泽鲜艳。2结语(1)实施真蜡印花的废蜡回收和废水处理,月耗新松香从原采的500 t降至不足100t:蜡印织物耗新松香18 g/m,折合人民币约0.13元/m:月回收残渣用作生物质燃料折标准煤120t;
月回收中水10万t以上,水耗由原先每月20万t降至不足8万t:污水处理负担和处理成本大幅下降。(2)使用脱色松香后,蜡印织物白地品质优良,后续印花色泽鲜艳,成本优势明显。(3)废蜡回收和废水处理过程的日常操作较复杂,应周密计划并留有缓冲余地,避免影响生产计划。

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