牛仔布丝光工艺的碱回收装置9-23
俞麟 俞国兴 胡晓荣
无锡市兴麟染整环保有限公司
原载：第九届全国染整前处理学术讨论会论文集；208-213
【摘要】在1：4汽水比“扩容—沸腾”碱回收装备的基础上，针对牛仔布丝光整理后废碱存在的三大碱回收难点：色度大、泡沫多、杂质多，创新开发了牛仔布丝光工艺的碱回收装置，工艺技术效果及投资效益皆佳。
【关键词】牛仔布；丝光；淡碱；回收；色度；泡沫；杂质；流程；节能；减排
1 前 言
现代丝光工艺除了要改善织物表面光泽外，还要达到较好的综合效果，即最小的门幅收缩量，残余收缩率低，织物尺寸稳定性好；需改善褶皱及弓纬，染料均匀上染率，手感重见性好。还要符合节能减排，降低碱耗，减少淡碱回收蒸发量，提高碱浓缩的汽水比。
近年市场要求牛仔布实施丝光工艺，全国牛仔布丝光机在400～500台，每天每台产
发改委2008年第十四号文件规定，为了规范印染行业建设，促进结构调整，保护环境，减少污染，实现印染行业可持续发展，根据国家有关法律和产业政策制定了棉型生产品为主的丝光工艺单位必需配备碱回收装置的准入要求。由上海华东大学，中国印染行业协会环境专业委员会起草的《印染行业废水处理工程技术规范》第6节6.25关于PH值调整第6小点规定“丝光机产生的碱浓度40～50g/L的废碱，建设单位必须设置碱回收装置，对碱浓度在
2 牛仔布丝光工碱回收的难点
丝光后去碱的废水不仅水量大，而且碱性重，含有多种有机、无机化学品。废水排出将消耗溶解氧，有机物厌氧分解产生硫化氢等有害气体，破坏生态平衡。
牛仔布丝光工艺产出废淡碱中比传统“白织”布丝光多以下几种杂质：
（1）花毛绒
（2）牛仔布丝光工艺在烧毛后，丝光碱液中添加有4～6g/L的渗透剂，是引发碱回收时起泡沫的原因；
（3）牛仔布由靛蓝经纱“色织”而成，靛蓝经纱属“环染”，以其水洗后泛白仿旧效果，较差的色牢度在丝光时容易脱色，使废淡碱液色度达到600倍左右（排放标准为60倍），影响淡碱浓缩回用。
以上牛仔布淡碱回收装置要求更高汽水比，节省蒸汽，冷凝水回用外还需解决三大难点。
牛仔布丝光工艺的废淡碱采用通用的“白织”布碱浓缩装置不可行，目前牛仔整理厂家一般采用酸碱中和反应。
因烧碱排入污水中会使水的PH值增高，所以直排前需采用大量的硫酸进行中和处理。
根据国家相关的法规，研发牛仔布丝光工艺的碱回收装置利国、利民，为本公司带来很大的商机。
3 牛仔布丝光工艺的淡碱回收装置发明
在广东胜光染整有限公司通力协助下，本公司完成了牛仔布丝光工艺的淡碱回收装置发明专利技术及工艺实例。
3.1 牛仔布丝光碱回收工艺流程（见图1）
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图1 |
3.2 碱回收流程说明（见图2）
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图2 |
图2是牛仔布丝光工艺碱回收装置示意图。现对照说明如下：
（1）丝光机（①）产出废碱液，通过水泵（②）送入淡碱储罐（③）存放，淡碱储罐装有排污溢流管，储存量在150 T左右为妥。存放时尽量到溢流管流出为止。
（2）为了除去丝光后碱液中大于
（3）经旋转式过滤器过滤后的碱液自流进入浮上分离装置（⑥）。该装置是将空气压缩成溶气水与碱液混合，使废碱液中含有大量的空气，利用空气上升的浮力，把废液中的小颗粒杂质去除，同时也把沾在毛绒等杂质上的渗透剂一起带走，减少了渗透剂对PH 型扩容蒸发器（⑧）加温后起泡沫的影响。由于废碱液中充入了溶气水，固液分离后使废碱液的颜色也大大降低了。如对色度有更高要求的，可适当加一些双氧水和活性炭，进行脱色。所以在牛仔丝光碱回收装置中必须配备浮上分离装置。
（4）经（⑥）处理后剩余的小部分杂质（主要是绒毛）再经砂过滤器（⑦）去除，废碱液方可进入（⑧）进行浓缩。
（5）PH 型扩容蒸发器（⑧）是集扩容沸腾为一体的两效蒸发器，将经过⑤、⑥、⑦处理过的淡碱进行浓缩，该设备设有废热、二次蒸汽再利用的结构，充分提高了热能利用率，其处理中的汽水比可达到1∶4以上。设备配有捕液器，使蒸发后的冷凝水含碱量低于0.08mg/L，捕液器收集后的含碱液体回到沸腾室进行再处理，蒸发的冷凝水采用自动排出，可直接供机台回用。沸腾室采用了合理的负压和温度控制，在不影响设备材料碱脆化的前提下，使碱液浓缩效果更好、处理量更大、设备的寿命更长。因碱液在处理过程中会使设备内部表面结碱垢，时间长了（1年左右），设备运行效果大大降低，而本设备的每一级都设有检修孔，维修人员可直接进入体内进行维修保养，确保设备运行始终保持良好状态，使用寿命大大增加。PH型扩容蒸发器发明专利申请号：200710133372.1。
（6）经PH 型扩容蒸发器处理浓缩后的碱液（浓度根据丝光工艺所需浓度），在排浓缩碱液时，可通过浓碱循环泵直接送入⑨脱色装置。该装置是一个带搅拌容器，应安装在高位，容积
（7）经过⑩袋式过滤器处理后的碱液，通过 浓碱增压泵，送入 精密过滤器。该过滤器将剩余微小颗粒的杂质与活性炭分离后得到更干净的碱液。精密过滤器设有反冲洗装置，应使用一次反冲一次，不能使用后不反冲，以免下次过滤效果下降。
（8）经过 精密过滤器过滤后的碱液通过自压作用，存放 回收浓碱储罐，供丝光机配料使用。回收的浓碱浓度
（9）供水喷射器抽真空进行蒸发的动力水是用清净水，此出水可直接用于生产，也可经冷却后回用做动力水，不浪费水资源。
3.3 牛仔布丝光工艺碱回收装置应用效果
碱回收设备的比较（表1）
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序号 |
名称 |
德国 |
镇江KZ216 |
无锡PH200 |
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1 |
处理量 |
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2 |
蒸发水量 |
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3 |
蒸汽耗量 |
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4 |
汽水比 |
1：2.9 |
1：3.2 |
1：4.27 |
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5 |
冷却水耗量 |
25T |
35T |
35T（可回用，PH值7.5） |
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6 |
脱色 |
采用双氧水 |
无 |
活性炭 |
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7 |
除杂 |
无 |
双桶过滤器 |
浮上与精密过滤结合 |
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8 |
清洗时间 |
1周 |
无 |
6个月 |
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9 |
自控 |
人工可控差 |
无 |
无 |
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10 |
运行控制 |
采用液位控制 |
无 |
采用液位控制 |
表1中汽水比表明每1吨蒸汽所处理水量，比值越大说明碱浓缩所用蒸汽消耗越少。
经PH200处理后碱的质量：
（1）花毛绒从
（2）渗透剂含量由
（3）色度由600倍降至30倍，符合国际排放的60倍要求。
可知，已解决牛仔布丝光工艺碱回收所存在的三大难点。
碱回收设备运行要求（表2）
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序号 |
名称 |
德国 |
镇江KZ216 |
无锡PH200 |
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1 |
蒸汽工作压力 |
0.5Mpa |
0.25Mpa |
0.1Mpa |
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2 |
蒸汽温度 |
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3 |
热效率利用 |
70.2% |
77.8% |
90.1% |
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4 |
维修工作量 |
水泵 |
水泵 |
水泵 |
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5 |
设备内部检修 |
无法检修 |
无法检修 |
可进入内部维修 |
油表2可知，进行淡碱浓缩时所需蒸汽压力及温度比国内外设备皆低，更有利于国内染整企业的选用，而且热能利用的效率，皆比国内外设备高。染整设备的维修方便亦是用户首选条件之一。
碱回收设备对水的要求（表3）
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序号 |
名称 |
德国 |
镇江KZ216 |
无锡PH200 |
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1 |
水喷射抽真空用水量 |
25T |
10T |
35T |
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2 |
对喷射水水质要求 |
软化水 |
一般清水 |
不含杂质的水均可 |
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3 |
冷却水用水量 |
无 |
20T |
无 |
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4 |
蒸发水含碱量 |
PH9.4 |
PH10.5 |
PH7.5 |
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5 |
蒸发水可回用性 |
视情况安排 |
直接排放 |
全部回用 |
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6 |
水温 |
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由表3可知，PH200用水无排放，全回用，且含碱量最低。
牛仔布丝光工艺的碱回收装置是在推广使用“扩容—沸腾”创新型淡碱浓缩装置（PH120型）基础上，根据国家节能减排的相关法规要求，按牛仔布丝光的三大难点创新发明的PH200型扩容蒸发器。装置的投资效益：
以：二台丝光机一天产量
（1）每吨
（2）每天用酸量27吨。酸价格400元/吨。合计费用10800元/天；
（1）210吨×80%=168吨/天。浓度为
（2）折合
两项合计：10800元＋17955元=28755元/天
（1）设备：92万元；
（2）厂房：20万元；
（3）配套设施及基础等其它费用：40万元；
（4）合计：152万元
以PH200型连续扩容蒸发器为例，处理200吨/天
（1）耗汽：200元/吨×1.6吨×24小时=7680元/天；
（2）耗电：0.8元/度×51度×24小时=980元/天；
（3）耗活性炭：
（4）工资：10元/小时×24小时=240元/天；
（5）折旧：152万元÷8年÷300天=634元/天；
（6）合计每天费用：16337元
生产收益28755元－运行费用16337元=12418元/天；
总投入资金152万元÷12418元/天≈120～200天
牛仔布丝光工艺碱回收装置投资效益极好，符合清洁生产的循环经济要求，节能减排，有效改善生态环境，且降低了生产成本。