[发明专利]用于净化受电解质及染剂污染的废水的设备及方法

说明书

本发明涉及一种用于净化来自纺织工业的被电解质和染料污染的废水的装置(1)和方法。

技术领域

本发明涉及用于净化受电解质及染剂污染的废水的设备和方法以及其应用。

背景技术

对纺织品进行染色时，会针对相应的物质/织物使用多种不同的染剂。活性染剂及直接染剂通常应用于棉基及聚酯基纺织品。纺织品染色的副产物为污染废水。废水的两种主要成分为：颜料及电解质。此外，在染色制程的各阶段中亦使用氢氧化钠、碳酸钠、酶、酸、化学软化剂及/或过氧化氢，它们亦可为废水成分。

透过使用高浓度的盐(电解质)而对靶标纤维与染剂分子之间的阴离子排斥进行中和。这实现更深色调及更佳的湿固定。所用盐通常为硫酸钠、氯化钠、碳酸钠及碳酸氢钠，取决于染剂的类型及反应性而定。硫酸钠因其性价比较高而经常使用。

活性染剂需要在中和制程中采用极高的盐浓度。在最糟糕的情形下最大浓度为120克/升(g/l)。染剂浓度约为25-30g/l。浸泡后使用碳酸钠/碳酸氢钠以便进行清洗。采用碳酸钠时，使用的是30g/l。

染色制程包括多个阶段，在此等阶段中，根据期望的颜色饱和度来在清洗前及清洗后使用氢氧化钠、硅基软化剂、酶、酸及(在某些情况下)过氧化氢。

整个染色制程(包括前清洗及后清洗)中的平均剩余饱和浓度可为4至12g/l。清洗完毕后残留的染剂浓度可在500-2500mg/l的间波动。存在浓度小于2mg·l^-1的其他化学品。

在全世界的纺织工业中，在纺织品的染色与清洗制程中所产生的含染剂废水造成严重的环境问题。大量染剂废水，特别是在自然界只能缓慢降解的多重使用的合成染剂，对环境造成严重危害。近年来，电凝法、好氧-厌氧式细菌分解、膜等多项技术的组合因功能敏感性、化学操作限制及常见的膜阻断而成效不大，从而造成巨大的财政浪费。

使用多级离子交换系统来降解染剂成本较高，且离子交换器的树脂必须经常再生，因而无法达到较高的流速。

技术及成本上的上述难题妨碍了所述处理制程在许多依赖纺织工业的发展中国家中的大规模应用，并使此等国家的环保努力遭到挫败。此外在无法为所述制程提供淡水的国家，地下水的持续使用亦属难题。

在US 6 059 978 A中描述一种自废水中移除染剂的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于废水净化，特别是用于净化纺织工业的废水的低成本系统，用来再生大部分制程用水并重新回输至染色制程。

本发明的目的是通过引言提到的类型的设备来实现的，其包括：至少一个废水缓存器、位于所述废水缓存器下游的第一反应器，其包括带混合设备及至少一个用于充填所述第一反应器的配料系统的混合室、位于所述第一反应器下游的第一澄清池、位于所述第一澄清池下游的包括混合设备的混合室、位于所述混合室下游的第二反应器，其包括带混合设备及至少一个用于充填所述第二反应器的配料系统的混合室、位于所述第二反应器下游的第三反应器，其包括带混合设备及至少一个配料系统的混合室、位于所述第三反应器下游的第四反应器，其包括沉淀室、混合设备及至少一个配料系统、位于所述第四反应器下游的第二澄清池、位于所述第二澄清池下游的第一过滤单元、位于所述第一过滤单元下游的第二过滤单元、位于所述第二过滤单元下游的第五反应器，包括带混合设备的中和室、及位于所述第五反应器下游的分离器。

在所述分离器中沉积的浓缩物优选地可被导入缓存器，经净化的水可被导入纯水箱。

所述第一反应器、所述混合室、所述第五反应器及/或所述缓存器优选地具有用于监测pH值及盐含量的感测单元。