洗毛廢水閉路循環處理系統的製作方法

2023-05-05 07:39:21 1

專利名稱：洗毛廢水閉路循環處理系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及原毛處理、廢水處理的技術領域，是對洗毛廢水進行處理的一種新工藝流程。
由瑞典、南非、法國共同協作研製的阿爾法-拉伐(Aefa-Laval)/貝爾(Beier)系統(

圖1)。第1洗毛槽(a1)和第5洗毛槽(a5)定時交替排放的汙水(8)經中間槽(b)泵入除砂器(c)去除粗砂，再進入臥式螺旋卸料的離心機(e)去除塵雜，即將其清液(10)送往頭道油離分離機(f1)提取油脂。(f1)噴咀口排出的混濁液(13)經儲存槽(i)泵回離心機(e)循環處理，而脫脂後的汙水(14)則以每洗一噸原毛有四噸水的速度連續地送到四效蒸發系統(g1～g4)去進行濃縮處理。與上述情況相同，從第2，3，4三隻洗毛槽(a2～a4)定時交替排出的汙水(8)經過另一組除砂器及臥螺離心機去除泥砂後送往(f2)去提取油脂，但(f2)噴咀口排出的混濁液(13)回流到第5洗毛槽(a5)，而脫脂後的汙水(12)則回到第3洗毛槽(a3)。由第2洗毛槽(a2)溢流口連續流出的洗液(8)直接進入(f3)去提取油脂。同樣，(f3)噴咀口排出的混濁液(13)回流到第5洗毛槽(a5)，而脫脂後的汙水(12)則回用到第3洗毛槽(a3)。由(f1，f2)提得的頭道油脂(11)送(f5)，而由(f3)提得的頭道油脂(11)送(f4)進行二次分離。(f5)提得的二道油脂(11)再送(f6)進行三次分離，所得油脂盛入油桶(k)出售，而從油脂中分離出來的水分(12)則集中送回第3洗洗毛槽(a3)。
該系統存在的不足之處是1.採用分離因數較低的臥式螺旋卸料離心機作為去除微細雜的主要手段，而且對各洗毛槽洗液的處理不是連續的，而是定時輪換處理的，所以各洗毛槽洗液因除泥不充分而較髒，對洗淨羊毛不利。為了保證洗淨毛的質量，該系統加入了從第1洗毛槽的排水量。在第1洗毛槽的洗液提完油脂後，平均每洗1噸原毛連續排出4噸廢液去進行最終處理，不但增大了蒸發濃縮處理的設備負擔和操作費用，而且使平均洗1噸原毛的用水量達到5噸之多。
2.用單一的加熱蒸發濃縮方法來處理高濃度廢液，因這種廢液中含有未被去除的塵雜、乳化的油脂、可溶性動物蛋白和洗滌劑等都是粘性物質，隨著廢液濃度不斷增高，蒸濃液越來越粘，流動性也逐漸變差，不僅蒸發效率逐漸下降，加熱管積垢堵塞的敏感性也很大，使蒸發器經常要做清潔工作。
3.由於需要進行濃縮處理的廢液數量太多，必須用大量加熱蒸汽才能使之蒸發，該系統不得不採用多效蒸發工藝以節約加熱蒸汽。但即使已經採用了四效蒸發，因其最後一效低溫二次蒸汽的熱能無法直接回用於洗毛過程而只能在冷凝器(m)中將其冷凝潛熱傳給冷卻水並隨之流失。而且蒸發器效數越多，通過表面散失的熱量也越多。由於上述各方面的熱量消耗，使該系統專門用於蒸發廢液而消耗的蒸汽平均每洗一噸原毛多達0.8噸以上。
4.從加入洗滌用料的第2，3，4三隻洗毛槽排出的廢液經除泥提油相對淨化後全部引回第3洗毛槽去循環洗毛，這就攪亂了各洗毛槽的工藝條件。對於必須在第2槽和第3槽內採用不同工藝條件分別洗滌兩次的中國原毛和其他較難洗淨的原毛，就會影響洗毛工作的正常進行。
5.從第2，3，4三隻洗毛槽排出的洗液經提油離心機提油後，由離心機噴咀口排出的混濁廢液被引到作為最終漂洗槽的第5槽當作漂洗水回用。由於這兩股噴咀口排出液中含有洗劑、乳化油脂以及未被去除乾淨的塵雜等對漂洗質量有害的物質，汙染了漂洗水的水質並影響洗淨毛的質量。
本發明的目的是避免上述現有技術的不足之處，向毛紡業、制氈業、地毯業提供一套處理更加完善，使用更加可靠，運行更加經濟的羊毛洗滌廢水處理技術。用閉路循環處理的方法清除各種對洗毛過程有害的汙染物質，回用水和水中含有的各種對洗毛過程有用的物質及熱能，避免洗毛機在正常開車時的廢水排放，基本解決洗毛廢水對環境的汙染問題。同時達到大量節約洗毛用水、節能、節約洗滌用料和回收羊毛脂，實行廢棄物資綜合利用的目的。
洗毛廢水中含有泥砂、油脂、洗劑、純鹼或其他助洗劑、羊汗、可溶性蛋白、各種病毒、病菌以及各種溶解性無機鹽類、有機色素等。為了保證長期穩定地閉路循環洗毛，首先必須從「物料平衡」的觀點出發，用不同的手段清除對洗毛過程有害的不同物質，而且用經濟合理的方式將所採用的各種手段組合成一個相互聯繫、相互保護的系統。其次是必須保證最後一隻漂洗槽的漂洗水有足夠快的換水速度。
本發明是由除泥系統，提油系統，超過濾循環系統，蒸發循環系統組成(圖2)。除泥系統採用玻璃旋流器(B)、活塞排渣的碟片式離心分離機(C)及斜板沉澱箱(D)分別對第1洗毛槽(A1)、第2洗毛槽(A2)、第3洗毛槽(A3)的洗液進行連續除泥處理並使洗液回原洗毛槽進行循環洗毛。提油系統採用加熱器(E)、頭道提油離心機(F)、頭道油加熱箱(G)、油脂精分離離心機(H)以及洗液冷卻器(N)，定時交替地將經過除泥處理的第1洗毛槽及第2洗毛槽的洗液提取羊毛脂並冷卻到洗毛工藝溫度後再流回原洗毛槽進行循環洗毛。經過精分離的油脂(27)盛入油桶(I)出售。超過濾循環系統採用超過濾循環箱(J)、超過濾器(K)、加熱器(Q)、油脂離心分離機(P)以及緩衝箱(L)來清除定期從第1洗毛槽排出的少量廢液中的洗劑、可溶性蛋白、乳化油脂、離心機未能除去的極微細塵雜等粘性物質以及各種細菌。蒸發循環系統採用蒸發器(M)、蒸濃液循環箱(R)來清除超過濾後廢水中殘存的有機色素並滅殺各種病毒。
洗毛機三個漂洗槽A4、A5及A6的洗液未予專門處理，但在逐槽向前補充洗毛損失水時逐步得到更新。為杜絕各洗槽中洗液因人為操作失誤溢水而造成的無意識排放，本系統以各洗槽的付槽(X1～X6)水位為控制信號，對各槽的補充進水實行自動調節。這種排放也可以用加強人工監控的辦法加以消除。本發明要求把洗毛機改造成由六個洗槽組成的大槽(A1～A3)洗滌，小槽(A4～A6)漂洗的洗毛系統，其最後一隻漂洗槽A6的容積為1.5～2立方米，以保證在洗毛用水量小到每洗1噸原毛用水僅為1.5噸以下時，最後一隻漂洗槽仍能有足夠的換水速度，並能適應洗滌土雜量很大的中國原毛的需要。
附面說明如下圖1，阿爾法-拉伐/貝爾系統流程示意圖。
1.二次蒸汽;2.濃縮物;3.冷卻水;4.水蒸汽;5.冷凝水;6.洗淨毛;7.原毛;8.洗液或汙水;9.汙泥;10.清液;11.油脂;12.脫脂後的汙水;13.混濁液;14.脫脂後的汙水。
a.洗毛槽;b.中間槽;c.除砂器;d.沉澱槽;e.臥式螺旋卸料離心機;f.提油離心機;g.蒸發器;h.汙泥池;i.儲存槽;k.油桶;m.冷凝器。
圖2，洗毛廢水閉路循環處理系統流程示意圖。
21.原毛;22.水;23.洗淨毛;24.洗液;25.水蒸汽;26.冷凝水;27.油脂;28.冷卻水;29.廢液;30.帶色清液;31.最終濃縮物;32.汙泥。
A.洗毛槽;B.玻璃旋流器;C.活塞排渣的碟片式離心分離機;D.斜板沉澱箱;E.加熱器;F.頭道提油離心機;G.頭道油加熱箱;H.油脂精分離離心機;I.油桶;J.超過濾循環箱;K.超過濾器;L.緩衝箱;M.蒸發器;N.冷卻器;P.油脂分離機;Q.加熱器;R.蒸濃液循環箱。
圖3，除泥系統流程圖。
24.洗液;32.汙泥。
A.洗毛槽;B.玻璃旋流器;C.活塞排渣的碟片式離心分離機;D.斜板沉澱箱;T.回槽平衡箱;S.羊毛過濾器。
圖4，提油系統流程圖。
22.水;24.洗液;25.水蒸汽;26.冷凝水;27.油脂;28.冷卻水;33.油脂分離水。
A.洗毛槽;E.加熱器;F.頭道提油離心機;G.頭道油加熱箱;H.油脂精分離離心機;I.油桶;N.冷卻器;U.緩衝箱;V.水封水循環箱;T.回槽平衡箱。
圖5，超過濾循環系統流程圖。
24.洗液;25.水蒸汽;26.冷凝水;27.油脂;29.廢液;30.帶色清液;31.最終濃縮物;36.超過濾濃縮液。
A.洗毛槽;J.超過濾循環箱;K.超過濾器;P.油脂分離機;Q.加熱器;T.回槽平衡箱;W.清洗循環箱;L.緩衝箱。
圖6，蒸發循環系統流程圖。
25.水蒸汽;26.冷凝水;30.帶色清液;31.最終濃縮物;34.二次蒸汽;35.蒸濃液。
A.洗毛槽;M.蒸發器;R.蒸發循環箱;W.清洗循環箱;X.洗毛槽付槽;Y.冷凝加熱器;Z.冷凝水儲槽。
結合附圖進一步闡述系統工作過程如下1.除泥系統的流程第1.2.3三隻洗毛槽A1.A2.A3的底部裝有連續迴轉的排泥螺旋蝸杆進行低速轉動。依靠左、右旋螺旋片將沉底的土雜匯集到長槽底中點的排出口，無洩漏的汙水泵將洗液(24)連同沉底的粗泥砂以及懸浮在水中的微細塵雜一起抽出，經過羊毛過濾器(S)擋住漏到槽底的碎毛後，泵入玻璃旋流器(B)，依靠高速旋流的離心力去除粗泥砂，上清液再被引入活塞排渣的碟片式離心分離機(C)，進一步去除微細塵雜，最後經回槽平衡箱(T)回到原洗毛槽去參與循環洗毛。從旋流器底孔以及碟片離心機排渣口排出的濃縮泥漿在斜板沉澱箱(D)中進行汙泥脫水，上清液返回原洗毛槽底部作循環處理，較幹的汙泥渣(32)從放渣口放出，或供農村漚制肥料使用，或作為工業垃圾廢棄。
2.提油系統的流程需要提取羊毛脂的洗液(24)從除泥系統的終點回槽平衡箱(T)的底部泵經加熱器(E)，把洗液加熱到70℃左右，再進入頭道提油離心機(F)分離羊毛脂。脫脂後的洗液經緩衝箱(U)泵經冷卻器(N)，將洗液冷卻到洗毛工藝溫度後，返回原洗毛槽去參與閉路循環洗毛。含水較多的頭道油脂(27)在頭道油加熱箱(G)中加熱後送羊毛脂精分離離心機(H)進行二次分離，二次分離所得到的水(33)作為離心機(H)的水封水，進入水封水循環箱(V)循環使用，而精分後的油脂盛入油桶(I)出售。由於實行了無排水的閉路循環洗毛，第1洗毛槽洗液中羊汗濃度不斷積累，而表現出明顯的洗滌效果，使第1槽洗液中的羊毛脂上升並明顯超過了第3洗毛槽。所以，本發明要求對第1洗毛槽A1和第2洗毛槽A2的洗液實行交替輪番提油，而後面各槽洗液中的少量油脂在洗液逐槽向前一隻洗毛槽補充時，仍可以得到提油處理。
3.超過濾循環系統流程每天洗毛機停止洗毛之後(24小時)，最髒的第1洗毛槽A1洗液的除泥流程應繼續工作。從除泥流程終端的回槽平衡箱(T)的底部，用已經除盡塵雜的廢液(29)將超過濾循環箱(J)注滿。各洗毛槽用後面一槽的洗液補滿，並將最終漂洗槽補滿清水後，洗毛機可以繼續洗毛。用泵將廢液(29)不斷地在超過濾循環箱(J)和超過濾器(K)之間循環。在超過濾器中，循環廢液在靜壓力的作用下，一部份水分帶著可溶性的無機鹽類及有機色素透過超過濾膜成為「清液」(30)不斷地進入清洗循環箱(W)，而廢液中的微細塵雜、乳化油脂、洗劑、蛋白質分子以及各種細菌等被超過濾膜截留，並在高速流動的循環液流衝刷下，不斷地被循環液帶走，從而使循環液逐漸得到濃縮。在超過濾廢液(36)循環濃縮的同時，廢液中的乳化油脂因濃度不斷提高而表現出明顯的破乳效應，為避免循環廢液因越來越濃而變得越來越粘，從超濾循環中引出一股分流，經加熱器(Q)加熱後，送入油脂分離機(P)將破乳的羊毛脂及大部份殘存塵雜分離出來，脫脂廢液經緩衝箱(L)泵回超過濾循環箱(J)，繼續參與超過濾循環。最終的少量超過濾濃縮物(31)可放出摻入煤中送鍋爐焚燒加以消滅，或供農村漚製成肥料使用。超過濾濃縮物放出後，用循環泵將儲存在清洗循環箱(W)中的清液在超過濾器(K)與清洗循環箱(W)之間循環，以清洗超過濾膜。最後放入超過濾循環箱，待下一批廢液進入後一併處理。
4.蒸發循環系統流程定期從最髒的第1洗毛槽A1排出的少量廢液，經過超過濾循環處理後變成了澄清的帶色清液(30)，通過超過濾循環系統的清洗循環箱(W)的溢流口進入蒸發循環箱(R)，用泵使帶色清液在蒸發循環箱(R)與蒸發器(M)之間不斷進行強制循環，由於蒸汽加熱，液體在加熱管中受熱，使一部份水份相變成為二次蒸汽(34)，從而使溶解在液體中的鹽類及有機色素被不斷濃縮。數量很少的最終濃縮物(31)排出後與超過濾濃縮物混合一併處理。蒸發器產生的二次蒸汽(34)在正壓下被引到設於各洗毛槽進水端的冷凝加熱器(Y)，各洗毛槽的洗液從付槽(X1～X6)用泵通過冷凝加熱器的列管內回到主槽(A1～A6)並在其間不斷循環。在冷凝加熱中，二次蒸汽(34)與洗液進行熱交換，二次蒸汽被冷凝成冷凝水(26)，並將其冷凝潛熱傳給洗液，作維持各洗毛槽洗液工藝溫度的補充加熱熱源使用。各個冷凝加熱器中的冷凝水(26)匯集於冷凝水儲槽(Z)用作補充漂洗(A6)的清水，並逐槽向前轉移，以補充各洗毛槽的水份損失。
用本發明的流程處理洗毛廢水，可達到如下主要效果1.由於本發明對洗液中所有的汙染物質都用不同手段分別進行了比較完善的處理，最後除了少量濃縮物得以焚燒方式加以消滅外，幾乎使全部廢水都回用於洗毛，所以本發明可以做到只要洗毛機在洗毛，就沒有廢水向下水道排放。
2.由於採用了比臥式螺旋卸料離心機分離因數高得多的活塞排渣的碟片式離心分離機作為去除微細塵雜的主要手段，強化了除泥效果，可以將進入洗毛槽的泥砂絕大部份清除出來，幾乎接近了物料平衡，保證了將本發明用於閉路循環洗毛時平均洗1噸原毛只需要從最後一隻漂洗槽補入1.5噸以下的清水(包括冷凝水和自來水)。同時也保證了平均洗1噸原毛只需要從第1洗毛槽排出0.5噸以下的高濃度廢水去進行濃縮最終處理就可以將原毛洗乾淨，從而大大降低了最終處理的能耗和運轉費用。
3.由於本發明在處理定期排出的少量廢液時，對這種高濃度廢液中的各種粘稠性物質先用超過濾手段清除掉，然後再用加熱蒸發的方法去除色素。同時在超過濾器對廢液的循環濃縮前先用活塞排渣的碟片離心分離機去除微細塵雜。在濃縮過程中，還將廢液引出一股分流送入提油離心機提取羊毛脂，以降低其粘度，用這樣的方法使各設備相互保護，保證了各設備運行的可靠性。
4.由於整個系統保證了進入蒸發器的廢液量很少，同時採用了單效蒸發器進行正壓強制循環蒸發並把蒸發器的冷凝器分散成幾個冷凝加熱器，移到各洗毛槽上去，使蒸發器產生的二次蒸汽的熱能，能完全回用於洗毛過程中的洗液加熱，做到在蒸發器運行時即可停止向各洗毛槽供應鍋爐蒸汽。其最終效果是本發明專門用於蒸發廢液而多消耗的蒸汽平均每洗1噸原毛僅為0.05噸汽以下，使系統運行比較經濟。
5.由於本發明要求採用大槽洗滌，小槽漂洗，明顯縮小了最終漂洗槽的容積，同時在各洗槽上增設了冷凝加熱器之後，使原來從各個洗槽分散進入的加熱蒸汽冷凝水全部集中到最終漂洗槽加入，因此即使洗毛補充水量小到1.5噸水/噸原毛以下，仍能保證最終漂洗槽有足夠的換水速度，保證洗淨毛的質量。
6.由於本發明不論對於除泥處理還是提油處理，洗液都嚴格地實行在同一隻洗毛槽中閉路循環。除了從後面一隻洗毛槽補充少量損失水之外，在洗毛過程中，各洗毛槽的洗液是不會相互摻合的，這就可以保證各洗毛槽洗液工藝條件的穩定性，而且可以根據原毛情況，獨立地對各槽調整洗毛工藝，對處理各種原毛的適應性比較大。同時也克服了國外已有技術中存在的混濁洗液汙染最終漂洗槽漂洗水質而影響洗毛質量的問題。
權利要求
1.一種洗毛廢水閉路循環處理系統，有離心分離法提取洗液中的羊毛脂，其特徵是將超過濾循環系統用於定期排出的少量廢水的最終處理，先用離心分離法清除洗液中的泥砂和油脂，再用超過濾器去除各種粘稠性物質，最後用蒸發循環系統，濃縮去除有機色素，離心分離法在去除洗毛廢水中的泥砂時，先用玻璃旋流器(B)去除粗粒砂子，再用活塞排渣的碟片式離心分離機(C)去除微細塵雜，使從洗毛廢水中去除泥砂的量與羊毛帶入的泥砂量接近物料平衡，在超過濾濃縮循環中，將逐步濃縮的廢液引出一股分流送入提油離心分離機去除油脂並分離出大部份殘存塵雜，保證超過濾循環液在高倍濃縮時的流動性及超過濾器(K)的工作可靠性。
2.根據權利要求1的洗毛廢水閉路循環處理系統，其特徵是採用單效蒸發器進行正壓強制循環蒸發，並將蒸發器的冷凝器分散成幾隻冷凝加熱器(Y)，裝在各個洗毛槽的進水端。蒸發器(M)產生的二次蒸汽引向各冷凝加熱器，將其熱能完全回用於洗毛過程中的洗液加熱。而二次蒸汽的冷凝水全部集中輸至最終漂洗槽作洗毛補充用水使用，並逐漸補充到前面各槽，以此來增大最終漂洗槽的換水次數，保證洗毛質量。
3.根據權利要求1的洗毛廢水閉路循環處理系統，其特徵是採用大槽洗毛，小槽漂洗的洗毛機，進一步增大最終漂洗槽的換水次數，並保證即使在洗毛用水量小到1.5噸水/噸原毛以下的情況下，仍能洗淨含土雜很高的中國原毛。
全文摘要
本發明提供了一套洗毛廢水閉路循環處理系統的新工藝流程，用這套流程來處理洗毛廢水，可以保證在洗毛機開車時沒有廢水排往下水道，同時使每洗一噸原毛的用水量從常規洗毛工藝的20-40噸下降到1.5噸以下(取決羊毛類型)，相應地節約洗滌用料、蒸汽並可提取羊毛脂。
文檔編號C02F1/38GK1035811SQ8910145
公開日1989年9月27日 申請日期1989年3月22日 優先權日1989年3月22日
發明者周國忠 申請人:國營綠洲機器廠