一種納濾膜法連續(xù)染色工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種染色工藝，尤其涉及一種納濾膜法連續(xù)染色工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]紡織印染工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的傳統(tǒng)工業(yè)，同時(shí)也是我國(guó)工業(yè)水污染物的重點(diǎn)來源。據(jù)國(guó)家環(huán)?？偩纸y(tǒng)計(jì)，印染行業(yè)排放的印染廢水總量位于全國(guó)各工業(yè)部門排放總量的第五位，環(huán)境危害十分嚴(yán)重。
[0003]印染廢水包括印染過程退漿、煮練、染色、漂白、整理等各環(huán)節(jié)排放出的廢水。其中染色廢水是印染廢水處理中的難點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在染色加工工序中作為促染劑的無機(jī)鹽的用量占印染生產(chǎn)過程的40?70%，而排放的未利用染料占到90%以上。一般染色過程中，如活性染料染色工序，每千克棉布染色需要70-150升的水，需要添加0.6千克的氯化鈉和40克的活性染料，20?30%的染料沒有被利用而存在于廢水中。由于染色廢水中染料種類的復(fù)雜性，加之廢水含鹽量很高、酸堿性很大，嚴(yán)重增加了廢水的處理難度。而目前染色廢水的處理方法多適用于含鹽量低的有色廢水，大量無機(jī)鹽的存在不僅不利于染料廢水的降解處理，而且無機(jī)鹽的一次性使用造成了印染加工成本的增加。
[0004]傳統(tǒng)的染色廢水處理工藝是將染色廢水與其他工藝環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水進(jìn)行混合，降低廢水的色度、含鹽量及酸堿性，再通過傳統(tǒng)的生化、絮凝等工藝進(jìn)行處理。但難降解的染料和高濃度的無機(jī)鹽仍是影響印染廢水處理效果的重要因素，處理后的水既不能達(dá)到回用要求，廢水中的有價(jià)值物質(zhì)也不能被再次利用，這不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害，也增加了操作成本。其工藝流程圖如圖1所示。
[0005]大量染料和無機(jī)鹽的存在是印染廢水難處理的關(guān)鍵因素。而廢水中的染料和無機(jī)鹽主要來自染色過程，控制廢棄染液的排放成為降低印染廢水處理難度的關(guān)鍵。中國(guó)專利CN101955282A提出了一種印染企業(yè)高含鹽染色廢水零排放的方法，包括混凝沉淀處理單元、電化學(xué)反應(yīng)器處理單元、曝氣處理單元、超濾膜處理單元、納濾膜處理單元、反滲透膜處理單元、反滲透濃水電滲析處理單元、電滲析濃水蒸發(fā)處理單元。該系統(tǒng)對(duì)高含鹽的染色廢水進(jìn)行深度處理，雖然回用了蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽且不向外界排放廢水，但是該過程是基于廢水處理，且過程繁瑣，水回用率低。中國(guó)專利CN102241894A公開了一種從分散型染料生產(chǎn)廢水中回收染料及分散劑的方法，染料漿液經(jīng)板框壓濾產(chǎn)生的廢水經(jīng)陶瓷膜過濾系統(tǒng)、納濾膜過濾系統(tǒng)，陶瓷膜過濾濃液返回板框壓濾進(jìn)行染料回收，納濾膜濃縮液進(jìn)行分散劑回收，該發(fā)明提出了分散染料及小分子分散劑的回收方法。中國(guó)專利CN102249442A公開了一種羊毛染色廢水再生循環(huán)利用的方法，將染色工序產(chǎn)生的廢水單獨(dú)收集，通過絮凝、過濾、吸附過程使廢水能夠達(dá)到循環(huán)利用的要求，單次染色廢水回用率超過80%，但是該工藝是一個(gè)間歇過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了該進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種納濾膜法連續(xù)染色工藝。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種納濾膜法連續(xù)染色工藝，其具體步驟如下:
[0008](I)將紡織品放置于染浴中，將60?100°C的染液排入納濾膜分離系統(tǒng)進(jìn)行濃縮過濾，脫除染液的色度和懸浮物；
[0009](2)含有無機(jī)鹽、堿或酸的納濾膜滲透液返回染浴進(jìn)行重復(fù)利用；
[0010](3)納濾膜的濃縮液直接進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到固體粉體，實(shí)現(xiàn)回收利用；蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽和蒸餾水進(jìn)入染浴回收利用。
[0011]優(yōu)選上述的紡織品為棉、毛、錦綸或滌綸；因此本發(fā)明的染色工藝主要為棉染色工藝、毛染色工藝、錦綸染色工藝或滌綸染色工藝。
[0012]上述步驟(I)中的染浴中染液為活性染料染液、直接染料染液、還原染料染液、酸性染料染液或分散染料染液。
[0013]優(yōu)選步驟(I)中納濾膜分離系統(tǒng)中采用的納濾膜為陶瓷納濾膜或耐高溫有機(jī)納濾膜；納濾膜的孔徑在2nm或截留分子量在100Da ;優(yōu)選納濾膜的孔徑在0.5?2nm，截留分子量位200?900Da。
[0014]上述步驟(I)中的納濾膜分離系統(tǒng)采用雙泵錯(cuò)流系統(tǒng)，一次性濃縮倍數(shù)高，分離效率高，能耗低。
[0015]上述步驟(I)中染液濃縮倍數(shù)可以根據(jù)染色過程調(diào)節(jié)，一般優(yōu)選為4-10倍。
[0016]優(yōu)選步驟(2)中納濾膜滲透液中含有的無機(jī)鹽為氯化鈉或硫酸鈉；酸為硫酸、甲酸或醋酸；堿為氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉。
[0017]優(yōu)選所述步驟⑵中納濾膜滲透液中無機(jī)鹽的質(zhì)量回收率為60-80% ;酸堿的質(zhì)量回收率為50-95%。
[0018]上述步驟(3)中的蒸發(fā)器采用多效蒸發(fā)器或MVR蒸發(fā)器；優(yōu)選多效蒸發(fā)器為升膜式蒸發(fā)器、降膜式蒸發(fā)器或刮板式蒸發(fā)器，蒸汽壓力為0.2?0.4MPa。
[0019]本發(fā)明將染浴中高溫高濃度染液排出利用納濾膜進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)無機(jī)鹽、酸堿與染料的分離，滲透液返回染浴再利用，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。染料濃液進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，產(chǎn)生的染料粉體回收利用。本發(fā)明通過納濾膜分離系統(tǒng)使染色工序排出的廢水能夠在線處理，回收利用無機(jī)鹽、酸或堿，無廢水排放，達(dá)到染色工藝的連續(xù)清潔生產(chǎn)，而且降低了印染廢水的處理難度。
[0020]有益效果:
[0021](I)本發(fā)明無廢棄染液排放，實(shí)現(xiàn)了染色工藝的連續(xù)清潔生產(chǎn)；
[0022](2)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)染色廢液中無機(jī)鹽、酸或堿的循環(huán)利用，同時(shí)回收利用了熱能，可以降低生產(chǎn)能耗和印染成本；
[0023](3)本發(fā)明不向廢水中排放廢棄染料及無機(jī)鹽，降低了印染廢水的處理難度。
【附圖說明】
[0024]圖1是傳統(tǒng)間歇浸染染色工藝流程圖；
[0025]圖2是納濾膜法連續(xù)染色工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下例子的納濾膜法連續(xù)染色工藝流程圖如圖2所示。
[0027]實(shí)施例1
[0028]某印染企業(yè)用活性紅染料進(jìn)行棉的深色染色，染浴中無機(jī)鹽為氯化鈉，濃度為90g/L，氫氧化鈉用于調(diào)節(jié)染液酸堿性，pH為10.5，溫度為80°C。利用納濾膜法連續(xù)染色工藝進(jìn)行生產(chǎn)，排出染液的色度為4580倍，經(jīng)孔徑為1.2nm、膜材料為T12陶瓷納濾膜過濾系統(tǒng)濃縮5倍。滲透液返回染浴經(jīng)加料調(diào)配后進(jìn)行連續(xù)染色，氯化鈉回收率為65%，氫氧化鈉回收率為91%。濃縮液進(jìn)入六效降膜式蒸發(fā)器處理，采用壓力為0.3?0.38MPa的飽和蒸汽，最終得到的染料粉體回收利用。
[0029]實(shí)施例2
[0030]某大型紡織印染企業(yè)羊毛染色工序采用酸性紅染料，用濃度為30g/L硫酸鈉作為促染劑，硫酸用于調(diào)節(jié)染液酸堿性，PH為3.5，染液溫度為63°C。采用納濾膜法連續(xù)染色工藝，排出的染液色度為1320倍，經(jīng)孔徑為lnm、膜材料為ZrO2的陶瓷納濾膜過濾系統(tǒng)濃縮8倍。清液返回染浴經(jīng)調(diào)配繼續(xù)進(jìn)行染色，硫酸鈉的回收率為78%，硫酸的回收率為54%。濃縮液進(jìn)入四效板式蒸發(fā)器處理，采用壓力為0.25?0.36MPa的飽和蒸汽，最終得到的染料粉體回收利用。
[0031]實(shí)施例3
[0032]某紡織印染企業(yè)采用直接藍(lán)染料用于滌綸的染色工藝，用氯化鈉作為促染劑，濃度為10g/L。碳酸鈉用來調(diào)節(jié)酸堿性，pH為9.8，染液溫度為98°C。納濾膜法連續(xù)染色工藝用于染色生產(chǎn)，排出染液的色度為3260倍，經(jīng)截留分子量為500Da、膜材料為聚苯砜的有機(jī)納濾膜過濾系統(tǒng)濃縮9倍。過濾清液返回染浴加料調(diào)配后進(jìn)行連續(xù)染色，氯化鈉的回收率為75%，碳酸鈉回收率為72%。濃縮液采用MVR蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，最終得到的染料粉體回收利用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種納濾膜法連續(xù)染色工藝，其具體步驟如下: (1)將紡織品放置于染浴中，將60?100°C的染液排入納濾膜分離系統(tǒng)進(jìn)行濃縮過濾，脫除染液的色度和懸浮物； (2)含有無機(jī)鹽、堿或酸的納濾膜滲透液返回染浴進(jìn)行重復(fù)利用； (3)納濾膜的濃縮液直接進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到固體粉體，實(shí)現(xiàn)回收利用；蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽和蒸餾水進(jìn)入染浴回收利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納濾膜法連續(xù)染色工藝，其特征在于所述的紡織品為棉、毛、錦綸或滌綸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納濾膜法連續(xù)染色工藝，其特征在于所述步驟(I)中的染浴中染液為活性染料染液、直接染料染液、還原染料染液、酸性染料染液或分散染料染液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納濾膜法連續(xù)染色工藝，其特征在于所述步驟(I)中納濾膜分離系統(tǒng)中采用的納濾膜為陶瓷納濾膜或耐高溫有機(jī)納濾膜；納濾膜的孔徑在2nm或截留分子量在100Da以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納濾膜法連續(xù)染色工藝，其特征在于所述步驟(I)中的納濾膜分離系統(tǒng)采用雙泵錯(cuò)流系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納濾膜法連續(xù)染色工藝，其特征在于所述步驟(I)中染液濃縮倍數(shù)為4-10倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納濾膜法連續(xù)染色工藝，其特征在于所述步驟(2)中納濾膜滲透液中含有的無機(jī)鹽為氯化鈉或硫酸鈉；酸為硫酸、甲酸或醋酸；堿為氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納濾膜法連續(xù)染色工藝，其特征在于所述步驟(2)中納濾膜滲透液中無機(jī)鹽的質(zhì)量回收率為60-80% ;酸堿的質(zhì)量回收率為50-95%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納濾膜法連續(xù)染色工藝，其特征在于所述步驟(3)中的蒸發(fā)器采用多效蒸發(fā)器或MVR蒸發(fā)器；其中多效蒸發(fā)器為升膜式蒸發(fā)器、降膜式蒸發(fā)器或刮板式蒸發(fā)器，蒸汽壓力為0.2?0.4MPa。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用納濾膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)連續(xù)染色的工藝，包括：(1)將紡織品放置于染浴中，將60～100℃的染液排入納濾膜分離系統(tǒng)進(jìn)行濃縮過濾，脫除染液的色度和懸浮物；(2)含有無機(jī)鹽、堿或酸的納濾膜滲透液返回染浴進(jìn)行重復(fù)利用；(3)納濾膜的濃縮液直接進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到固體粉體，實(shí)現(xiàn)回收利用；蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽和蒸餾水進(jìn)入染浴回收利用。與常規(guī)浸染工藝相比，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)染液的循環(huán)利用，減少化學(xué)品和水的消耗，實(shí)現(xiàn)紡織品的連續(xù)染色，也可有效利用廢染液的熱能，降低印染成本和廢水排放量。
【IPC分類】C02F9-10, C02F103-30
【公開號(hào)】CN104829028
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510197955
【發(fā)明人】邢衛(wèi)紅, 陳朋利, 仲兆祥, 范益群, 徐南平
【申請(qǐng)人】南京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月23日