申請日2013.10.10
公開(公告)日2015.04.08
IPC分類號C11B11/00; C02F11/00; C02F9/10
摘要
一種從洗羊毛廢水和污泥中回收羊毛脂和鉀鹽的方法,包括:中性洗羊毛閉環(huán)式廢水處理濃縮液回收羊毛脂、中性洗羊毛廢水和污泥閉環(huán)式回收羊毛脂廢渣土制復(fù)合鉀肥和中性洗羊毛廢水閉環(huán)式經(jīng)反滲透處理回收羊汗和鉀鹽。本發(fā)明的優(yōu)點:1)洗羊毛廢水、污泥、羊毛脂及乳化皂化的混合物95%以上全部處理回收利用,極大減少了COD的排放。2)采用中性洗羊毛閉路循環(huán)經(jīng)超濾后,洗1噸外毛僅用了2.5噸清水,減少或不排放廢水。特別明顯的是減少洗羊毛耗水量,降低生產(chǎn)成本。3)實施中性洗羊毛閉路循環(huán)經(jīng)超濾后,透過液中回收鉀、鹽、堿、洗劑。減少鉀、鈉鹽洗劑的排放,降低生產(chǎn)成本、減輕對生態(tài)環(huán)境的污染。
權(quán)利要求書
1.一種從洗羊毛廢水和污泥中回收羊毛脂和鉀鹽的方法,包括:
中性洗羊毛閉環(huán)式廢水處理濃縮液回收羊毛脂、中性洗羊毛廢水和污泥 閉環(huán)式回收羊毛脂廢渣土制復(fù)合鉀肥和中性洗羊毛廢水閉環(huán)式經(jīng)反滲透處 理回收羊汗和鉀鹽,其特征在于:
所述中性洗羊毛閉環(huán)式廢水處理濃縮液回收羊毛脂,包括下述工藝步 驟:
(1)、將洗羊毛機的多個洗毛槽串聯(lián),形成閉路循環(huán)逆流洗羊毛結(jié)構(gòu);
(2)、對待洗羊毛進行預(yù)處理:將羊毛開松打土,將短毛、雜草去除, 廢泥土備用;
(3)、將經(jīng)預(yù)處理的羊毛放入五槽洗毛機的洗毛槽內(nèi),通過水進行閉路 循環(huán)式?jīng)_洗,洗羊毛過程中采用中性鹽類:工業(yè)鹽、氯化鈉或硫酸鈉,加表 面活性劑比例混配量洗毛達到脫脂,洗凈毛達到國家標準;
(4)、閉路循環(huán)式?jīng)_洗包括洗羊毛機閉環(huán)式小循環(huán)沖洗和洗羊毛機閉環(huán) 式大循環(huán)沖洗;
1)、洗羊毛機閉環(huán)式小循環(huán)沖洗方法是:聯(lián)合五槽洗毛機的五個槽形成 自身閉環(huán)式小循環(huán),采用逆流洗毛,使第五槽漂洗水退給第四槽;第四槽的 水送給第一槽、第二槽,而第二槽和第三槽洗完羊毛的水,經(jīng)泵打入廢水污 泥池或送入旋流沉淀罐內(nèi)沉淀處理;
2)、洗羊毛機閉環(huán)式大循環(huán)沖洗方法是:
①、將旋流沉淀罐的洗羊毛廢水用泵打入預(yù)濾循環(huán)罐內(nèi),經(jīng)預(yù)濾循環(huán) 罐預(yù)濾后的洗羊毛廢水泵入超濾器內(nèi)再次過濾,將透過濾膜的小分子液體送 入小分子清水罐,經(jīng)小分子清水罐處理后液體送回第一槽、第二槽用于洗羊 毛,多余的水送去回收鉀鹽;
、凇⒊瑸V后的大分子濃縮液送入大分子濃縮罐,用泵輸入萃取轉(zhuǎn)化罐, 經(jīng)萃取轉(zhuǎn)化罐萃取后再泵入醚脂罐內(nèi),開A泵,送到蒸發(fā)罐內(nèi),經(jīng)蒸發(fā)送冷 卻器,冷卻回收溶劑石油醚,而大分子濃縮液再經(jīng)蒸發(fā)罐蒸發(fā)后,制成含0.5% 水分的粗羊毛脂成品;
打開醚脂罐B泵,將醚脂罐內(nèi)物料泵入精煉罐內(nèi),加精煉劑異丙醇,調(diào) 節(jié)等電點pH值后,加溫至65-70℃攪拌30分鐘,分離回收異丙醇;經(jīng)精煉 后,提取液用泵送到漂洗罐,漂洗罐溫度在55℃條件下加入物料的35%的 氧化氫進行攪拌,氧化反應(yīng)10-12小時,沉淀放出水及雜質(zhì),用泵送入蒸發(fā) 罐內(nèi)蒸發(fā),制成含有0.5%水分的精制羊毛脂;再用泵送入分子蒸餾;系統(tǒng) 在高真空、高溫下,小分子被去除,制成純精羊毛脂成品;
所述中性洗羊毛廢水和污泥閉環(huán)式回收羊毛脂廢渣土制復(fù)合鉀肥,包括 下述工藝流程:
(1)、收集洗羊毛機污泥:
①、洗毛機先開始是將羊毛經(jīng)喂毛簾子,送到開松打土機,收集被打 下來的土雜,土雜中含羊毛脂5-8%;
、凇⑾疵珯C第一、第二和第三槽在洗毛過程中,洗下來的泥巴,在清 車時排放到2#污泥水大池內(nèi),經(jīng)沉淀加絮凝劑硫酸鋁處理后,送入臥式除泥 機離心分離出污泥和水,分離出的泥巴送到泥土干化預(yù)處理場,分離出的水 回送洗羊毛槽,其中泥土含羊毛脂10-15%;
(2)、將步驟(1)獲得的污泥,開松除雜土,廢水絮凝后的污泥都集 中到泥土干化預(yù)處理場,將干化預(yù)處理后的污泥送到2#萃取機,加6#溶劑 石油醚,石油醚加入量為1:1-1.5,萃取浸出羊毛脂醚脂液,泵到3#循環(huán)醚 脂罐,到4#薄膜蒸發(fā)罐,在真空度0.07-0.10Pa蒸發(fā)出溶劑,經(jīng)5#真空冷卻 器回收溶劑,并自壓回流入6#溶劑貯罐內(nèi),而被4#蒸發(fā)罐蒸發(fā)出來的羊毛 脂成品入桶包裝;
由2#萃取機排出廢渣土,輸送到6#廢渣轉(zhuǎn)筒干燥機,干燥后輸送到 7#混合粉碎機,再輸送到8#氮磷混合機,按設(shè)定比例加入氮肥和磷肥,經(jīng)過 混勻后,再提升到9#圓盤喂料機處,實行計量裝袋,縫口,即得;
所述從中性洗羊毛廢水閉環(huán)式經(jīng)反滲透回收羊汗和鉀鹽,包括下述步 驟:
(1)聯(lián)合洗毛機采用中性閉環(huán)式大、小循環(huán)處理系統(tǒng)后,大循環(huán)2-3# 超濾器,透過清水送到2-5#清水罐內(nèi),回用洗毛,而多余的水,經(jīng)1#精濾 機反滲透,透過純水,經(jīng)2#清水罐用泵送到洗毛機4、5槽做漂洗水,經(jīng)1# 精濾機反滲透濃縮的大分子水,由3#濃縮罐泵送到洗毛機1、2、3槽,用羊 汗鉀鹽去洗毛;
(2)、回收鉀鹽,即羊汗工藝系統(tǒng)流程:
1#精濾機反滲透濃縮的大分子水,經(jīng)3#濃縮罐濃縮后,經(jīng)泵送到4# 過濾機內(nèi)進行過濾,完成后用泵送到5#電滲析膜分離,再經(jīng)6#離心機分離 出結(jié)晶體(1),送到7#干燥機烘干,包裝成品碳酸鉀;分離出母液(2)用 泵送洗毛機回用洗毛。
說明書
一種從洗羊毛廢水和污泥中回收羊毛脂和鉀鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種洗羊毛廢水、污泥的綜合利用,具體是從洗羊毛廢水、 污泥中回收羊毛脂、回收鉀鹽,并用鉀鹽制備鉀肥的方法。
背景技術(shù)
目前國內(nèi)外洗羊毛工藝的方法,絕大部分是皂堿傳統(tǒng)方式洗毛。洗羊毛 下來的廢水、污泥是一種高濃度、高污穢化合混合物。其組成份非常復(fù)雜, 主要污染源是羊毛脂,在廢水中含量可高達5—20g/L。COD值在4×104—6 ×104mg/L,最高可達8×104mg/L,根據(jù)羊毛脂特性它COD污染高出4.5倍。 特別是羊毛脂、酸、被堿、鉀、鹽乳化皂化后的廢水和污泥中帶有負電荷, 吸附力強、加之高度渾濁、懸浮狀態(tài)不易沉降。這些有機廢水、污泥,如果 直接排放、投入江河,將嚴重污染破壞生態(tài)環(huán)境。更重要的是大量的、高附 加值的、有用資源白白浪費掉。羊毛脂又是工業(yè)、醫(yī)藥、化妝品、軍工企業(yè) 的重要原料。從洗毛廢水中回收羊毛脂,從廢渣、污泥中回收羊毛脂,泥巴 制取復(fù)合鉀肥,是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增收很寶貴的原料。
一、目前國內(nèi)外對洗羊毛廢水的處理方法很多。如生化法、氣浮法、絮 凝法、酸裂法、超濾離心法、老式機械離心等方法,處理后的洗毛廢水,只 能將未氧化的羊毛脂經(jīng)離心回收少量羊毛脂。而對乳化、皂化的羊毛脂及鉀、 鈉、鹽回收不了,隨廢水排放造成了環(huán)境嚴重污染。
二、目前國內(nèi)外對于羊毛脂資源回收利用的方法已有報導(dǎo);有新西蘭的 郎茲小槽洗毛機,是采用離心機回收粗羊毛脂;澳大利亞LQ—f10洗毛機廢 水處理系統(tǒng),是沉淀法回收粗羊毛脂;美國專利采用閉環(huán)式洗毛離心超濾法 回收粗羊毛脂;北京清華大學紫光和北京昌平二毛紡廠共同研制的是采用離 心萃取法回收粗羊毛脂;上海新橋化工廠和上海毛條廠共同研制的“洗毛廢 水酸降解法”利用萃取法回收粗制羊毛脂。
綜上所述,國內(nèi)外洗羊毛下來的廢水基本上都是采用洗毛廢水加高溫離 心機來回收未氧化的羊毛脂,收得率很低,只能回收15—20%,而余下的廢 水排放又達不到國家標準,繼續(xù)污染環(huán)境,還浪費大量寶貴資源。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的,是提供一種從洗羊毛廢水和污泥中回收羊毛脂和鉀鹽的 方法,該工藝方法能將洗羊毛廢水和污泥中的羊毛脂、羊汗和鉀鹽回收,并 將回收的鉀鹽制成鉀肥。
本發(fā)明是將洗毛廢水中主要污染源物質(zhì)分別處理回收,如下:
1、羊毛脂是羊身上羊毛分泌物,平均約在15-18%左右,它的特性污染 量相當于COD的2.4倍;在洗毛過程中由于加堿,洗劑使羊毛脂酸35-40% 形成了乳化、皂化物。而采用正電荷硫酸鹽將乳化、皂化的羊毛脂酸轉(zhuǎn)化還 原羊毛脂,收得率在85-90%以上;即減少大量COD的排放,又使洗毛廢水 中COD含量僅在30-40mg/L左右,排放達到國家一級標準。
2、洗羊毛初加工是羊毛剪下來后,國毛含土雜35-50%左右,外毛含土 雜20-30%左右,羊毛開松打土雜和洗毛槽洗毛過程中沉淀的大量污泥沙, 先經(jīng)預(yù)處理,再經(jīng)提取羊毛脂后的廢渣土可加工成復(fù)合鉀肥,質(zhì)量可達到國 家鉀肥標準。
3、羊汗是羊身上羊毛汗線排出的鉀鹽,羊毛中含5-8%以上。鉀鹽易溶 于洗羊毛廢水中,我們采用膜分子過濾設(shè)備,分離出純凈水回用漂洗凈毛。 濃縮液中所含羊汗回用洗毛或回收鉀鹽。洗凈毛質(zhì)量達國家部頒標準。
采用的技術(shù)方案是:
一種從洗羊毛廢水和污泥中回收羊毛脂和鉀鹽的方法,包括:
中性洗羊毛閉環(huán)式廢水處理濃縮液回收羊毛脂(見附圖1)、中性洗羊 毛廢水和污泥閉環(huán)式回收羊毛脂廢渣土制復(fù)合鉀肥(見圖2)和中性洗羊毛 廢水閉環(huán)式經(jīng)反滲透處理回收羊汗和鉀鹽,其特征在于:
所述中性洗羊毛閉環(huán)式廢水處理濃縮液回收羊毛脂,包括下述工藝步 驟:
1、將洗羊毛機的多個洗毛槽串聯(lián),形成閉路循環(huán)逆流洗羊毛結(jié)構(gòu)。
2、對待洗羊毛進行預(yù)處理:將羊毛開松打土,將短毛、雜草去除,廢 泥土備用。
3、將經(jīng)預(yù)處理的羊毛放入五槽洗毛機的洗毛槽內(nèi),通過水進行閉路循 環(huán)式?jīng)_洗。洗羊毛過程中采用中性鹽類:工業(yè)鹽(氯化鈉、硫酸鈉),加表 面活性劑(洗劑)比例混配量洗毛達到脫脂,洗凈毛達到國家標準。
4、閉路循環(huán)式?jīng)_洗包括洗羊毛機閉環(huán)式小循環(huán)沖洗和洗羊毛機閉環(huán)式 大循環(huán)沖洗。
(1)、洗羊毛機閉環(huán)式小循環(huán)沖洗方法是:聯(lián)合五槽洗毛機的五個槽形 成自身閉環(huán)式小循環(huán),采用逆流洗毛,使第五槽漂洗水退給第四槽;第四槽 的水送給第一槽、第二槽,而第二槽和第三槽洗完羊毛的水,經(jīng)泵打入廢水 污泥池或送入旋流沉淀罐內(nèi)沉淀處理。
(2)、洗羊毛機閉環(huán)式大循環(huán)沖洗方法是:
、、將旋流沉淀罐的洗羊毛廢水用泵打入預(yù)濾循環(huán)罐內(nèi),經(jīng)預(yù)濾循環(huán) 罐預(yù)濾后的洗羊毛廢水泵入超濾器內(nèi)再次過濾,將透過濾膜的小分子液體送 入小分子清水罐,經(jīng)小分子清水罐處理后液體送回第一槽、第二槽用于洗羊 毛,多余的水送去回收鉀鹽。
、、超濾后的大分子濃縮液送入大分子濃縮罐,用泵輸入萃取轉(zhuǎn)化罐, 經(jīng)萃取轉(zhuǎn)化罐萃取后再泵入醚脂罐內(nèi),開A泵,送到蒸發(fā)罐內(nèi),經(jīng)蒸發(fā)送冷 卻器,冷卻回收溶劑石油醚。而大分子濃縮液再經(jīng)蒸發(fā)罐蒸發(fā)后,制成含0.5% 水分的粗羊毛脂成品。
打開醚脂罐B泵,將醚脂罐內(nèi)物料泵入精煉罐內(nèi),加精煉劑異丙醇,調(diào) 節(jié)等電點(PH)值后,加溫至65-70℃攪拌30分鐘,分離回收異丙醇。經(jīng) 精煉后,提取液用泵送到漂洗罐,漂洗罐溫度在55℃條件下加入物料的35% 的氧化氫(雙氧水)進行攪拌,氧化反應(yīng)10-12小時,沉淀放出水及雜質(zhì), 用泵送入蒸發(fā)罐內(nèi)蒸發(fā),制成含有0.5%水分的精制羊毛脂。再用泵送入分 子蒸餾。系統(tǒng)在高真空、高溫下,小分子被去除,制成純精羊毛脂成品。
所述從中性洗羊毛廢水、污泥土閉環(huán)式回收羊毛脂廢渣制鉀肥,包括下 述工藝流程:
(1)、收集洗羊毛機污泥:
、、洗毛機先開始是將羊毛經(jīng)喂毛簾子,送到開松打土機,收集被打 下來的土雜,土雜中含羊毛脂5-8%。
、凇⑾疵珯C第一、第二和第三槽在洗毛過程中,洗下來的泥巴,在清 車時排放到2#污泥水大池內(nèi),經(jīng)沉淀加3#絮凝劑硫酸鋁處理后,送入臥式 除泥機離心分離出污泥和水,分離出的泥巴送到泥土干化預(yù)處理場,分離出 的水回送洗羊毛槽。其中泥土含羊毛脂10-15%。
(2)、將步驟(1)獲得的污泥,開松除雜土,廢水絮凝后的污泥都集 中到泥土干化預(yù)處理場,將干化預(yù)處理后的污泥送到2#萃取機,加6#溶劑 (加入量1:1-1.5石油醚),萃取侵出羊毛脂醚脂液,泵到3#循環(huán)醚脂罐,到 4#薄膜蒸發(fā)罐,在真空度0.07-0.10Pa蒸發(fā)出溶劑。經(jīng)5#真空冷卻器回收溶 劑,并自壓回流入6#溶劑貯罐內(nèi)。而被4#蒸發(fā)罐蒸發(fā)出來的羊毛脂成品入 桶包裝。
5、由2#萃取機排出廢渣土,輸送到6#廢渣轉(zhuǎn)筒干燥機,干燥后輸送 到7#混合粉碎機,再輸送到8#氮磷混合機,按設(shè)定比例加入氮肥和磷肥, 經(jīng)過混勻后,再提升到9#圓盤喂料機處,實行計量裝袋,縫口,即得。
所述從中性洗羊毛廢水閉環(huán)式經(jīng)反滲透回收羊汗和鉀鹽,包括下述步 驟:
(1)聯(lián)合洗毛機采用中性閉環(huán)式大、小循環(huán)處理系統(tǒng)后,大循環(huán)2-3# 超濾器,透過清水送到2-5#清水罐內(nèi),回用洗毛。而多余的水,經(jīng)1#精濾 機反滲透機透過純水,經(jīng)2#清水罐用泵送到洗毛機4、5槽做漂洗水。經(jīng)1# 精濾機反滲透機濃縮的大分子水,由3#濃縮罐濃縮后泵送到洗毛機1、2、3 槽,用羊汗鉀鹽去洗毛(羊汗洗毛)。
(2)、回收鉀鹽(羊汗)工藝系統(tǒng)流程:
1#精濾反滲透機濃縮的大分子水,經(jīng)3#濃縮后,經(jīng)泵送到4#過濾機內(nèi) 進行過濾。完成后用泵送到5#電滲析膜分離,再經(jīng)6#離心機分離出結(jié)晶體 (1),到7#干燥機烘干,包裝成品碳酸鉀;分離出母液(2)用泵送洗毛機 回用洗毛。
本發(fā)明的優(yōu)點:
1)洗羊毛廢水、污泥、羊毛脂及乳化皂化的混合物95%以上全部處理 回收利用,極大減少了COD的排放。如果洗毛廢水需要排放時,處理后的水 達到或超過國家GB28937—2012“毛紡工業(yè)水污染物排放標準”。
2)采用中性洗羊毛閉路循環(huán)經(jīng)超濾后,洗1噸外毛僅用了2.5噸清水, 洗國毛僅用4.5噸清水;洗羊毛廢水處理后全部回用。減少或不排放廢水。 特別明顯的是減少洗羊毛耗水量,降低生產(chǎn)成本。
3)實施中性洗羊毛閉路循環(huán)經(jīng)超濾后,透過液中回收鉀、鹽、堿、洗 劑。減少鉀、鈉鹽洗劑的排放,并回收利用、降低生產(chǎn)成本、減輕對生態(tài)環(huán) 境的污染。
4)實施中性洗羊毛閉路循環(huán)經(jīng)超濾膜處理后的透過液,帶熱能量供給 洗毛機洗毛。實現(xiàn)充分利用余熱,減少能源消耗,降低生產(chǎn)成本。