專利名稱：苧麻生物脫膠綜合治廢方法及設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種苧麻紡織行業(yè)的綜合治廢方法及設備。具體的說是“苧麻細菌化學聯(lián)合脫膠技術(shù)(專利號85103481)”的配套技術(shù)。
脫膠是苧麻紡織行業(yè)的一項重要工藝，通過這項工藝處理，除去生苧麻(原麻)中25～28%的非纖維素物質(zhì)(包括半纖維素、果膠、木質(zhì)素、脂臘、水溶物等，統(tǒng)稱膠質(zhì))，獲得松散、柔軟、潔白具有可紡能力的苧麻纖維。苧麻脫膠是苧麻紡織工業(yè)的首要環(huán)節(jié)，在脫膠中所產(chǎn)生的廢水、廢汽的處理，是苧麻紡織工業(yè)發(fā)展中必須解決的難題，也是國內(nèi)外正在研究尚不成熟的問題。目前國內(nèi)外普遍采用的苧麻脫膠治廢方法有1、厭氧-好氧法處理苧麻脫膠廢水;2、生物轉(zhuǎn)盤法處理苧麻煮煉廢水;3、活性污泥法處理苧麻煮煉廢水;4、化學處理苧麻煮煉廢水;5、物理法處理苧麻煮煉廢水;6、印染廢水處理拋煤機鍋爐煙塵;這些方法的基本情況如下1、厭氧-好氧法處理苧麻煮煉廢水。
厭氧-好氧法處理苧麻煮煉廢水工藝包括厭氧部分和好氧部分。厭氧部分是采用上流式厭氧污泥床(UASB)型式的消化器;好氧部分的反應器是一根有機玻璃圓柱體，頂部直通大氣，空氣從底部進入，由柱上部的氣室逸出。
2、生物轉(zhuǎn)盤法處理苧麻煮煉廢水。
生物轉(zhuǎn)盤法處理污水已有三十年歷史，國內(nèi)外經(jīng)驗表明，生物轉(zhuǎn)盤法處理污水，BOD去除率高，耐沖擊負荷，管理方便，對可生化性能好，且COD濃度不很高的污水有較好的應用價值。但是生物轉(zhuǎn)盤法處理苧麻煮煉水，由于轉(zhuǎn)盤上產(chǎn)生的生物膜，其微生物對有機物的分解和機體的新陳代謝是在氧的參與下進行的，當氧氣充足時，其結(jié)果產(chǎn)生了無機鹽和二氧化碳，當生物較厚。煮煉廢水中有機物濃度較大時，空氣中的氧很快被表面生物膜消耗，里層生物膜因供氧不足而進行厭氧分解，產(chǎn)生氨和硫化氫氣體，形成兩次空氣污染。另外，由于玻璃鋼等材料昂貴，處理水量十分有限(一般不大于1000m3/日)煮煉廢水必須大量稀釋后才能進入生物轉(zhuǎn)盤，使投資和噸水處理費用相當高，費用問題又限制了煮煉廢水不能再更多倍數(shù)地稀釋下去，進水CODer降不下來，進水CODer就難以達到排放標準。
3、活性污泥法處理苧麻煮煉廢水。
活性污泥法處理苧麻煮煉廢水是利用活性污泥，通過煮煉廢水 ( )/() 總廢水 ( )/() 曝氣池 ( )/() 沉淀池 ( )/(污泥) ( )/() 消化池的處理過程對苧麻煮煉廢水進行處理的一種治廢方法，對比生物轉(zhuǎn)盤法處理苧麻煮煉廢水的顯著特點是不受處理水量的限制，出水水質(zhì)較好。
4、化學法處理苧麻煮煉廢水。
在苧麻煮煉廢水處理方面，國內(nèi)采用過或正式試驗中的化學法主要有腐殖酸銨法(俗名胡敏酸銨法)和電解法。腐殖酸銨法的工藝流程為
。腐殖酸銨含氮量10%左右，能刺激作物生長發(fā)育，促進固氮菌活化，所以可作農(nóng)肥。但是，由于要加農(nóng)用氨水，腐殖酸氨成本增高，還要有足夠的廢酸來源，這是該法不能推廣應用的原因。
電解法在紡織印染廢水中的應用已有多年歷史，但用于煮煉廢水處理尚在試驗中，電解法去除CODer效果較好(60%以上)，去色率很高(90%以上)，污泥少，管理方便，不產(chǎn)生二次污染。但是，由于電解法耗電量高(高于50克/噸水)，電耗高(高于0.5度/噸水)，污泥含鐵量高(高于100克/公斤污泥)，所以應用于苧麻煮煉廢水的處理一直沒能成功。
5、物理法處理苧麻煮煉廢水。
有可能用于苧麻煮煉廢水處理的物理法主要有滲透膜法和濃縮回收法等，滲透膜法是利用一層膜將廢水中的污染物隔離出來的方法，它包括反滲透法和電滲析法等。反滲透法是利用一種反滲透膜，讓廢水透過，污染物截留，從而達到凈化的目的，將反滲透法用于苧麻煮煉廢水處理，顯著特點是廢水不必稀釋，出水水質(zhì)好，一般可以回用，還可回收燒堿。但是，反滲透法的操作壓力高達30～50公斤/厘米2，反滲透前還要預處理，所以設備投資和運轉(zhuǎn)費用很高。
電滲析法是在外加直流電場下，列用阻、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性，使一部分溶液中的離子遷移到另一部分溶液中去，以達到濃縮、純化、合成、分離的目的。該法曾用于處理與煮煉廢水類似的造紙黑液，具有和反滲透類似的優(yōu)點，但因耗電量大(高于19度/噸水)、成本高(高于18元/噸水)，膜的性能尚不理解，使該法尚不能成功應用于生產(chǎn)。
6、印染廢水和拋煤機鍋爐煙塵綜合治理。
印染廢水和拋煤機鍋爐的煙塵是兩大污染源，印染廢水中較難處理的一是膜包，二是COD的去除。拋煤機鍋爐排放煙塵濃度過高，經(jīng)各種干式除塵器和多數(shù)濕式除塵器凈化，仍不能達到國家規(guī)定的排放標準。本方法的工藝過程是來自染整車間的廢水(染整過程使用直接、硫化、分散、酸性、陽離子、還原、活性等十幾種印染料和多種化學助劑)在配水槽中進行預暴氣后，經(jīng)調(diào)節(jié)池進入反應沉淀池，投加硫酸鋁進行化學凝聚，然后進入雙層濾池，通過粉煤灰和普通粗砂濾層過濾。濾后水一部分排入下水，另一部分進入除塵系統(tǒng)貯水池，對拋煤機鍋爐煙塵進行濕示除塵后，經(jīng)過灰水池，通過灰漿泵再打入濾池。在過濾池中，粉煤灰被截留做為染整廢水相吸附濾層，而水則經(jīng)過濾層，再經(jīng)過砂濾層過濾后，做為潔凈水排入下水成循環(huán)使用。
以上種種治廢方法，都是針對以燒堿煮煉為中心的化學脫膠而設計的，雖各有特色，但都沒有從根本上解決問題。苧麻細菌化學脫膠工藝(專利號85103481)是為改變常規(guī)化學脫膠工藝成本高、廢水污染嚴重而作出的發(fā)明，采用該工藝后，廢水污染程度減輕60%左右，所以上述種種治廢方法用于苧麻細菌化學聯(lián)合脫膠工藝的治廢，存在著基建投資大、運轉(zhuǎn)費用高、設備維修工作量大等問題，同時也不利于綜合利用。
本發(fā)明的目的在于提供一種基建投資省、運行費用低、處理效果好、設備維修工作量小、與“苧麻細菌化學聯(lián)合脫膠技術(shù)”(專利號85103481)配套的綜合治廢方法及設備。
“苧麻細菌化學聯(lián)合脫膠技術(shù)”(專利號85103481)包括脫膠菌種的培養(yǎng)、配液、加菌脫膠以及后處理工藝。對脫膠起主要作用的菌種T66是中國農(nóng)業(yè)科學院麻類研究所用塘泥中分離到一株脫膠能力強的細菌。編號為T28，用這株菌進行硫酸二乙酯化學誘變得到的一個突變株，經(jīng)鑒定為枯草芽桿菌(Baojllus，Subtilis)T66斜面和茄形瓶培養(yǎng)用馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基，溫度40～44℃，時間14～16小時，種子罐培養(yǎng)用豆餅無機鹽培養(yǎng)基，控制溫度40～42℃，風量10.7～1.3，罐壓0.3～0.7公斤/厘米2，時間9～12小時，培養(yǎng)后菌體粗壯、密集、無芽。配液按1∶10浴比加普通自來水于發(fā)酵桶內(nèi)，調(diào)溫40～44℃，再加0.01～1%的三聚磷酸鈉。加菌脫膠按每1100斤麻加T66菌液10～20斤接種，保溫40～42℃，通化凈化空氣的風量10.45，桶內(nèi)壓力0.5公斤/厘米2，發(fā)酵10～14小時。后處理工藝原麻經(jīng)細菌發(fā)酵后，可任選下述一種工藝進行后處理第一種工藝水洗→精煉→拷麻→聯(lián)合機→脫水→漬油→脫水→烘干;工藝參數(shù)精煉燒堿5%，三聚磷酸鈉0.5～2%，浴比1∶10，蒸汽壓力2公斤/厘米2，煮1.5小時;拷麻適度、漂白濃度1～1.2克/升，過酸濃度1.5～1.8克/升，其余參數(shù)同常規(guī)化學脫膠。第二種工藝脫水→裝籠→精煉→拷麻→聯(lián)合機→脫水→漬油→脫水→烘干。工藝參數(shù)精煉燒堿5%，三聚磷酸鈉0.5～2%，浴比1∶12，蒸汽壓力2公斤/厘米2，煮2小時，其余參數(shù)同常規(guī)化學脫膠。為了處理上述工藝中產(chǎn)生的精煉廢汽、洗麻廢水、漬油廢液、烘干機冷凝水和鍋爐煙塵，本發(fā)明的解決方案是A、將精煉廢氣與冷卻水混和，將冷卻水加溫，用此帶堿性的溫水用于洗麻工序浸泡細菌脫膠麻。
B、將沖洗機所排廢水過濾回收短纖維，再澄清后用于拷麻工序;
C、將漬油廢液經(jīng)過濾后配堿用于精煉工序;
D、將烘干機冷凝水回收配油后用于漬油工序;
E、將部分精煉廢液與洗麻廢液混合后，用作水膜過濾鍋爐煙塵;
F、將發(fā)酵廢氣過濾、中和后與綜合廢水一起曝氣、沉淀處理綜合廢水其沉淀池為矩形斜流式，長寬比為1.5～2.0∶1，有效水深3.0～3.5m，進水口距水面2.8～3.2m，阻流板與水平成45°，設置于進水口上沿和出水口下沿連線與長邊中心線相交處，阻流板長度為沉淀池寬度減去0.2×2m，板寬0.8～1.0m。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明實現(xiàn)了基建投資省、運行費用低、處理效果好、設備維修工作量小的發(fā)明目的，對應用“苧麻細菌化學聯(lián)合脫膠技術(shù)”對苧麻脫膠所產(chǎn)生的廢水廢氣及鍋爐煙塵進行了綜合回收處理應用;具有良好的穩(wěn)定性，處理水質(zhì)符合GB8978-88規(guī)定的一級標準，即SS＜70，CODcr＜100，BODs＜30;經(jīng)綜合利用每噸精干麻可節(jié)省水源215m3，標煤34.5kg，燒堿5kg，直接經(jīng)濟效益為100元左右。


附圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖;
附圖2是本發(fā)明沉淀池結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖3是附圖2的Ⅰ-Ⅰ剖示圖;
附圖4是附圖3的A部放大圖;
附圖5是附圖2的Ⅱ-Ⅱ剖視圖。
實施例參照附圖1，〔1〕為空壓機、〔2〕為泵、〔3〕為配堿桶、〔4〕為廢油存貯槽、〔5〕為泵、〔6〕為廢油回收池、〔7〕為冷凝水貯槽、〔8〕為泵、〔9〕為空氣冷卻器、〔10〕為熱水桶、〔11〕為泵、〔12〕為集水池、〔13〕為配油箱、〔14〕為冷凝水回收槽、〔15〕為細菌脫膠鍋、〔16〕為洗麻鍋、〔17〕為精煉鍋、〔18〕為拷麻機、〔19〕為漂酸機、〔20〕為沖洗機、〔21〕為給油機、〔22〕為脫水機、〔23〕為烘干機、〔24〕為緩沖池、〔25〕為中和調(diào)節(jié)池、〔26〕為予曝池、〔27〕為一沉池、〔28〕為曝氣池、〔29〕為二沉池、〔30〕為水體、〔31〕為鍋爐、〔32〕為水膜除塵器、〔33〕為沉灰池、〔34〕為鍋爐煙囪、〔35〕為泥漿泵、〔36〕為污泥沉縮池、〔37〕為磚廠、〔38〕為大氣。
本發(fā)明包括精煉廢汽、冷卻水、洗麻水、廢油液、冷凝水的回收利用，精煉廢液用作水膜過濾煙塵、發(fā)酵廢氣回收用于綜合廢水曝氣處理等技術(shù)方案。
1、精煉廢汽和冷卻水回收利用，其工藝流程為精煉廢汽-↓冷卻水→泵→熱水桶→洗麻鍋→污水處理站。
精煉是利用5g/l左右稀堿液在2kg/cm2條件下對細菌脫膠的半制品進行蒸煮的過程，其容器三分之一以上空間充滿堿性飽和蒸汽，直接排放勢必污染局部環(huán)境。設置一回收管路將其導入空壓機及壓縮空氣冷卻水回收容器中，使30℃左右的溫水加熱至55±2℃，PH8.5±0.3，用這些堿性熱水代替沿用60～80℃凈熱水浸泡細菌脫膠麻，由于改變了脫膠的反應條件，效果更佳，半制品殘膠下降1%以上。
2、聯(lián)合沖洗機洗麻水回收利用，其工藝流程為沖洗機→格柵→短纖收集機→集水池→泵→拷麻機→污水處理站。
聯(lián)合沖洗機洗麻是利用水流沖擊作用清除粘附在纖維細胞表面的膠雜物的過程。這一過程耗水量相當大，每噸生苧麻達200～300m3之多。這些廢水經(jīng)過濾回收其中的短纖維，再在集水池中澄清1.5～2.5小時，其懸浮含量不大于80mg/l，五日生化耗氧量在16mg/l以下，可用于對水質(zhì)要求不高且耗水量較大的拷麻工序。
3、漬油廢液回收利用，其工藝流程為給油機→過濾網(wǎng)→廢油回收池→泵→廢油貯存槽→配堿桶。漬油是給脫過膠的纖維細胞表面披一層油脂膜，使之便于深度加工的工藝過程，漬油液一般以軟化水、植物油和肥皂配制而成。漬油廢液中殘留油脂為5～20mg/l，五日生化耗氧量不超過10mg/l。經(jīng)過濾，回收并以泵提升到貯存槽以后，用于配堿。漬油廢液用于配堿，可增強纖維的表面活性，提高精煉效果。
4、烘干機冷凝水回收利用，其工藝流程為烘干機→冷凝回收槽→泵→貯存槽→配油箱。烘干是利用蒸汽間接加熱的辦法除去纖維束縛水分的工藝流程。每噸生苧麻需消耗2噸以上過飽和蒸汽，可回收2噸左右蒸汽冷凝水，將這些冷凝水以泵提升到貯存槽，可用于調(diào)制漬油液。
5、部分精煉廢液用作水膜處理鍋爐煙塵，其工藝流程為

精煉廢液排出精煉鍋時溫度120℃以上;PH，12.3;SS，532mg/lCODcr，6268～6426mg/l;BODs，2042～2900mg/l。經(jīng)緩沖并與洗麻廢水混合，溫度降至常溫PH9～10，SS300～400mg/l，CODcr2000～2450mg/l，本實施例為PH，9.8;SSS，349mg/l;BOD，874mg/l。用廢水泵提升至水浴除塵器中，用作水膜過濾鍋爐煙塵，可比常規(guī)方法更進一步降低排放廢氣中的CO2等酸性氣體濃度和細微顆粒含量。再經(jīng)沉淀，去除廢水中的顆粒，即可達到允許排放標準。其中水膜除塵器規(guī)格及耗水量均按常規(guī)濕法除塵參數(shù)。沉灰池技術(shù)參數(shù)為長寬比，4∶1;平流式，有效深度，0.8～1.2m;平均流速0.3～0.5mm/S;出口堰負荷，0.2～0.4dm3/m·S。
6、發(fā)酵廢氣過濾，中和后與綜合廢水一起曝氣沉淀處理綜合廢水。其工藝流程為

發(fā)酵廢氣來自細菌脫膠工藝流程。細菌脫膠采用壓縮空氣連續(xù)供氧，壓縮空氣經(jīng)2m水柱溶解了部分氧，但仍有大量游離氧可利用，同時，發(fā)酵廢氣中還含有發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2，NH等氣體以及發(fā)酵液中帶出來的微生物。將發(fā)酵廢氣以回收管路導入予曝池對綜合廢水進行生物氧化處理，效果很好，其技術(shù)參數(shù)為(1)予曝池，曝氣時間11～14小時;供氣量，每立方米污水通入7kg/cm2，壓縮空氣，(發(fā)酵廢氣，按90%回收率計)，1.5～2.5m3;曝氣管入口氣壓，0.5kg/cm2，有效水深，3.0～3.5m。(2)曝氣池，曝氣時間，4～5小時;供氣量，每立方米污水通入7kg/cm2壓縮空氣(發(fā)酵廢氣，按90%回收率計)4.5～5.5m3;曝氣管入口氣壓0.5kg/cm2;有效水深3.5～4.0m。
在處理流程中，為減少構(gòu)筑物投資，設計沉淀地為斜流式(圖2)。沉淀池平面為矩形;長寬比為1.5～2.1;有效水深3.0～3.5m長邊一端的池底進水，另一端池面出水;進水口上沿和出水口下沿連線，長邊中心線，有效水深中心線相交處設置45°阻流板;阻流邊長度為沉淀池寬度減去0.2×2m;阻流板寬度為0.8～1.0m;池底為“V”形污泥斗;進水端坡度為1∶1.5～2.5;出口端坡度為1∶1;兩坡交叉處設置一開口向下的吸泥管，吸泥管兩端封口，中部焊接抽泥管以排除泥斗污泥。
本發(fā)明實施例現(xiàn)場為年產(chǎn)800～1500精干麻的脫膠廠。按上述流程及其指標設計。實踐證明，本發(fā)明具基建投資省(20～40萬元)運行費用低(噸精干麻綜合治廢費用25～35元，包括折舊費)，處理效果好，設備維修工作量小并適用于苧麻生物脫膠工藝等特點。
權(quán)利要求
1.一種苧麻生物脫膠綜合治廢方法及設備，是苧麻細菌化學聯(lián)合脫膠技術(shù)”(專利號85103481)的配套技術(shù)，采用了沉清，過濾，纖維收集、中和、曝氣等一些廢水處理方法，將應用“苧麻細菌化學聯(lián)合脫膠技術(shù)”對麻進行加菌脫膠及后處理工藝中的精煉廢汽、洗麻廢水、漬油廢液、烘干機冷凝水和鍋爐煙塵進行綜合處理，本發(fā)明的特征是A、將精煉廢汽與冷卻水混和使冷卻水加溫，用此帶堿性的溫水用于洗麻工序浸泡細菌脫膠麻；B、將沖洗機所排廢水過濾回收短纖維，再澄清后用于拷麻工序；C、將漬油廢液過濾后配堿用于精煉工序；D、將烘干機冷凝水回收配油后用于漬油工序；E、將部分精煉廢液與洗麻廢液混合后，用作水膜過濾鍋爐煙塵；F、將發(fā)酵廢氣過濾，中和后與綜合廢水一起，曝氣、沉淀處理綜合廢水。
2.一種苧麻生物脫膠綜合治廢方法及設備，其特征是沉淀池平面為矩形斜流式，長寬比1.5～2.0∶1，有效水深3.0～3.5米，進水口距水面2.8～3.2米，阻流板與水平成45°設置于進水口上沿和出水口下沿連線與長邊中心線相交處，阻流板長度為沉淀池寬度減去0.2×2m，板寬0.8～1.0m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苧麻生物脫膠綜合治廢方法及設備，其特征是精煉廢汽與冷卻水混合用于洗麻工序浸泡細菌脫膠麻的工藝流程為
在精煉鍋上設一回收管路將精煉廢氣(堿性飽和蒸汽)導入空壓機及壓縮空氣冷卻水回收容器中，使30℃左右的溫水加熱至55±2℃ PH8.5±0.3，用這些堿性熱水導入洗麻鍋浸泡細菌脫膠麻;沖洗機所排廢水過濾回收短纖維，再澄清后用于拷麻工序的工藝流程為沖洗機→格柵→短纖維收集機→集水池→泵→拷麻機將沖洗機廢水經(jīng)過濾回收其中的短纖維，再在集水池中澄清1.5～2.5小時，(其懸浮含量不大于80mg/l，五日生化耗氧量在16mg/l以下)通入拷麻機，用于對水質(zhì)要求不高且耗水量較大的拷麻工序;漬油廢液過濾后配堿用于精煉工序的工藝流程為給油機→過濾網(wǎng)→廢油回收池→泵→廢油貯存槽→配堿桶→精煉鍋烘干機冷凝水回收配油后用于漬油工序的工藝流程為烘干機→冷凝水回收槽→泵→冷凝水貯存槽→配油箱→給油機。部分精煉廢液與洗麻液混合后，用作水膜過濾鍋爐煙塵的工藝流程為
發(fā)酵廢氣過濾中和后與綜合廢水一起曝氣，沉淀處理綜合廢水的工藝流程為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苧麻生物脫膠綜合治廢方法及設備，其特征是發(fā)酵廢氣過濾中和后與綜合廢水一起曝氣沉淀處理綜合廢水的曝氣時間4～5小時，發(fā)酵廢氣供應量4.5～5.5m3/m3，曝氣池有效水深3.5～4.0m，曝氣管入口壓0.5kg/cm2;予曝時間1.0～1.4小時，發(fā)酵廢氣供應量1.5～2.5m3/m3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苧麻生物聯(lián)合脫膠綜合治廢方法及設備，其特征是部分精煉廢液用作水膜過濾煙塵的水質(zhì)為PH9～10，SS300～400mg/l，CODcr2000～2450mg/l，BODs700～950mg/l。
6.按權(quán)利要求2所述的苧麻生物脫膠綜合治廢及設備，其特征是部分精煉廢液用作水膜處理鍋爐煙塵的沉灰池長寬比為4∶1，平均流速0.3～0.5mm/S，出口堰負荷0.2～0.4dm3/m·S。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種苧麻生物脫膠技術(shù)及設備，它是“苧麻細菌化學聯(lián)合脫膠技術(shù)”的配套技術(shù)，其特征是將苧麻生物脫膠中產(chǎn)生的精煉廢氣、沖洗機廢水、漬油廢液、烘干機冷凝水、部分精煉廢液、發(fā)酵為氣處理用于浸泡細菌脫膠麻、拷麻、精煉、漬油、過濾鍋爐煙塵，處理綜合廢水；沉淀池為平面矩形斜流式。本發(fā)明具有投資省、運行費用低、處理效果好、設備維修工作量小等優(yōu)點，處理水質(zhì)符合國家一級標準。
文檔編號D01C1/00GK1058624SQ90105510
公開日1992年2月12日 申請日期1990年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月31日
發(fā)明者劉正初, 羅才安, 楊瑞林, 孫慶祥, 彭源德 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學院麻類研究所