专利名称：一种牛仔布污水处理预处理的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纺织工艺，尤其是涉及一种牛仔布污水处理预处理的生产工艺。
背景技术：
牛仔服饰是我国重要的出口纺织品之一。其生产过程产生的废水主要来自水洗、 染色和上浆等工序。废水中主要污染物为染化料、硫化物、浆料和助剂。废水的特点是碱性 强、有机污染物浓度高、色度高、硫化物高，废水水质、水量变化较大。单纯生化或物化处理 均难以达到排放要求，被认为是难处理的废水种类之一。水质因加工工艺不同也变化很大， 比如生产丝光蓝、丝光黑、特深蓝和特深黑等产品的废水污染物浓度就很高。目前有多种污 水处理方案，但被世界上公认的最佳方案是过滤膜式污水处理，然而过滤膜的孔径极小，为 0. 2ym，极易被污水中的杂物堵塞。我厂采用了多道工作原理完全不同的污水处理工艺，使 污水中的各类杂质分别在各个污水处理环节里被去除掉，使进入过滤膜的污水已经比较洁 净了 ，本发明就是其中 一道工序。
发明内容
本发明的目的是提供一种牛仔布污水处理预处理的生产工艺，它能够使废水中有 机污染物浓度、色度、硫化物含量大幅度降低，使进入过滤膜的污水水质达到洁净水平。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下生产工艺1、经过物理沉淀 等预处理的废水首先通入塔式生物滤池进行处理；2、对污水进行一次激光器扫描处理；3、 对污水进行一次超声波处理；4、对污水进行一次紫外线照射。以上四个流程有机地结合成 一个工序，完成本发明对牛仔布污水中的有机污染物，色度，硫化物，碱度等的治理。
所述的步骤1经过物理沉淀等预处理的废水首先通入塔式生物滤池进行处理废 水经过预处理已经去除布毛、线头、纤维屑等细小的悬浮物，废水中主要含有机污染物，硫 化物等污染物质。用由一变频器3控制的污水泵4将此废水抽到塔式生物滤池的顶部喷管 5及第一层滤料层下喷管5，进行二次喷水。以喷淋的方式通过填料中的生物膜；运行时，滤 料层6、7、8上首先进行"挂膜"，即培养生物膜阶段。该运行阶段，洁净的无膜滤床上逐渐长 出生物膜。在滤池正常运行前，要有一个让微生物适应新环境、繁殖壮大的运行阶段，称为 "挂膜-驯化"阶段。运行时，废水进水为连续进水。滤床上层，污水中的有机物浓度高，微 生物繁殖速率高，种属较低级，以细菌为主，生物膜量较多，有机物去除率较高。随着滤床深 度增加，微生物从低级趋向高级，种类逐渐增多，生物膜量从多到少。当滤床深度为2m时， C0D去除率为60%左右，膜量为每单位体积3kg ;当滤床深度为5m时，C0D去除率为66%左 右，膜量为每单位体积l. lkg。 所述的步骤2对污水进行一次激光扫描处理(如图3)在超声波换能器1的大漏 斗上方直径位置安装一个导轨20，在导轨20上安装一个滑动装置，在滑动装置上固定一个 激光头19，上方安装一防水罩18，并由一步进电机IO拖动做往复运动，一个来回六秒，此激 光头19由激光发生器12进行控制，此步进电机10的扭矩为3牛 米。此步进电机10由一步进电机控制器11进行控制。将步骤1处理后的污水通过装有超声波换能器1的大漏 斗中，即污水是由激光头防水罩的上方倾泻而下的，经过激光和超声波处理过达废水在污 流入到紫外线处理器15 ;用合适波长的激光照射时可使生物组织有较强的吸收，促使其发 生某种光化反应。强激光的生物效应则可破坏细胞的正常新陈代谢，破坏蛋白质，起到杀死 病毒和细菌或者产生剌激细胞的作用。激光照射产生机械效应。生物组织吸收强激光造 成的热膨胀和相变以及超声波等引起的二次压强，使生物细胞的压强变化可以改变生物细 胞、组织的形状，使得生物细胞，组织或之间产生机械力，从而破坏生物细胞结构及组织。当 激光照射污水时，相当于污水置于强大的电场中，污水中的非极性分子的正负电荷分别朝 相反方向运动，使分子发生极化，被极化的分子在电场作用下将重新排列，在重排过程中与 周围分子(粒子)发生碰撞摩擦而产生大量的热，这种电磁场效应引起或改变污水中有机 物、生物组织分子及原子的量子化运动，引起污水中的有机物，微生物发生一系列变化。从 而达到降低有机物浓度，降解生物膜脱落物的目的。此外激光会产生光化学效应，此过程中 包括光致分解、光致氧化、光致聚合及光致敏化作用，同样对污水中的污染物及微生物，病 菌等产生作用。激光器按往复方式扫描，安装运行。 所述的步骤3对污水进行一次超声波处理将步骤2处理后的污水引入装有超 声波换能器1的大漏斗中，超声波换能器1输入端连接超声波发生器2的输出端上，所用 超声波发生器2，其频率为20KH，功率为IOOW，连续处理污水。超声波具有方向性好，穿透 能力强，易于获得较集中的机械能和在水中传播距离远等特点。超声空化泡的崩溃所产生 的高能量足以断裂化学键，在水溶液中，空化泡崩溃产生氢氧基和氢基，同有机物发生氧化 反应，对有机物有很强的降解能力。经过持续超声可以将有害有机物降解为无机离子水 0120)，二氧化碳(C02)或有机酸等无毒或低毒的物质。同时与污水中的硫化物发生氧化还 原反应，生成可溶性硫酸盐，以降解污水中的硫化物。经该步骤，污水中的有机污染物及硫 化物基本消除；出水分回流污水及流向下道超声波处理工序。回流比约为3 ;该步骤中超声 波换能器每个功率为100w，需200个，共20000w。呈同心圆安装在直径约1. 5m，高约0. 2m， 角度15度。漏斗底部圆管直径为约0.4m，管高约0.5m。 所述步骤4对污水进行一次紫外线照射将步骤3的污水用污水泵14抽到紫外线 管道15中，此污水泵由一变频器13进行控制，此紫外线处理器15内部由5根亚克力管道 16组成，每根亚克力管道16管道长2m，壁厚5mm，内径45cm，每条管道上沿管壁安装8根紫 外线灯管17，此紫外线灯管17长35mm左右，功率为250w，共需40根。亚克力管道外壁焊 接不锈钢保护层，厚2mm防止紫外线对施工人员造成伤害。经过紫外线照射，污水中的发色 物质被破坏，大幅降低色度(近无色)和浊度；在紫外线照射下，氧化剂03、(]102、11202、02等 和被氧化发色物质活性变大，两者发生氧化分解反应，从而使发色物质迅速脱色。同时杀死 污水中的病菌。 工作原理塔式生物滤池运用生物膜处理方法对有机污染物进行微生物降解，及 一些有毒物质，硫化物，碱度的降解；激光法利用其特有的一些效应，如机械效应、电场效应 以及光化学效应等破坏污水中的微生物、病菌的生物结构，对硫化物、有机物等进行降解、 去除。超声波法结合紫外线照射法对牛仔布污水进行处理，超声波在溶液中产生空化泡崩 溃以及热效应等作用，与污水中的有机污染物发生物理化学反应生成水(H20) ， 二氧化碳 (C02)或有机酸等无毒或低毒的物质，进而降低污水中的有机污染物浓度；超声波能加快污水中微生物细胞溶解，用于污泥回流系统时，可强化细胞的可降解性，减少了污泥的产量； 紫外线破坏及改变微生物的DNA(脱氧核糖核酸)结构，使细菌当即死亡或不能繁殖后代， 达到杀菌的目的。三种方法综合作用的效果是使牛仔布污水中的有机污染物，硫化物，碱度 等浓度降低，污水达到进入磁流体处理工序奠定良好的基础。 本发明具有以下有益效果大幅减少塔式生物滤池的高度，无需安装鼓风机等鼓 风设备，降低能耗减少初投资；工艺处理主要流程为物理处理流程，大大减少污泥量，防止 二次污染，且减少投资，便于运行管理；解决了生物膜块的脱落所造成的下部集水池易堵塞 的问题，解决污泥酷爱二次污染，设备清洗不便等问题，且在下道超声波处理工序中，污泥 量得到大幅降低；低塔有利于防止产生灰蝇和减少恶臭，改善工厂环境；由于超声波空化 泡崩溃时产生氢氧基和氢基以及与紫外线连用，组成光声化学技术利用超声技术和紫外线 技术各自降解能力叠加协同和互补作用。对水中常见的有机污染物苯酚，四氢化碳，三氢甲 烷和三氯乙酸(TCAA)进行解决，使四种物质的降解产物为水，二氧化碳，氯离子或易于生 物降解的短链脂肪酸，也解决了异丙醇及SCN-等离子去除率低下的问题。超声降解还对脂 肪烃类、芳香烃类、酚类、脂类、醇类、酮类、胺、酸类、天然有机物和杀虫剂等取得了很好的 效果；运用超声波技术，大大降低化学药剂的使用，大幅度提高化学药剂的效果；紫外线杀 菌就是通过紫外线的照射，破坏及改变微生物的DNA(脱氧核糖核酸)结构，使细菌当即死 亡或不能繁殖后代，达到杀菌的目的；紫外线杀菌属于纯物理消毒方法，具有简单便捷、广 谱高效、无二次污染、便于管理和实现自动化等优点，随着各种新型设计的紫外线灯管的推 出，紫外线杀菌的应用范围也不断在扩大；超声波技术，激光技术以及紫外线处理技术的综 合作用对污水治理起到极其重要的作用，为进入磁流体处理工序奠定良好的基础。
图1是本发明的制备工艺设备结构示意图； 图2-图3是本发明的制备工艺设备分解结构示意图。
具体实施例方式
参看图l-3，本具体实施方式
采用以下生产工艺1、经过物理沉淀等预处理的废 水首先通入塔式生物滤池进行处理；2、对污水进行一次激光器扫描处理；3、对污水进行一 次超声波处理；4、对污水进行一次紫外线照射。以上四个流程有机地结合成一个工序，完成 本发明对牛仔布污水中的有机污染物，色度，硫化物，碱度等的治理。 所述的步骤1经过物理沉淀等预处理的废水首先通入塔式生物滤池进行处理废 水经过预处理已经去除布毛、线头、纤维屑等细小的悬浮物，废水中主要含有机污染物，硫 化物等污染物质。用由一变频器3控制的污水泵4将此废水抽到塔式生物滤池的顶部喷管 5及第一层滤料层下喷管5，进行二次喷水。以喷淋的方式通过填料中的生物膜；运行时，滤 料层6、7、8上首先进行"挂膜"，即培养生物膜阶段。该运行阶段，洁净的无膜滤床上逐渐长 出生物膜。在滤池正常运行前，要有一个让微生物适应新环境、繁殖壮大的运行阶段，称为 "挂膜-驯化"阶段。运行时，废水进水为连续进水。滤床上层，污水中的有机物浓度高，微 生物繁殖速率高，种属较低级，以细菌为主，生物膜量较多，有机物去除率较高。随着滤床深 度增加，微生物从低级趋向高级，种类逐渐增多，生物膜量从多到少。当滤床深度为2m时，
5COD去除率为60%左右，膜量为每单位体积3kg ;当滤床深度为5m时，COD去除率为66%左
右，膜量为每单位体积l. lk。 生物滤池的设计参数如下 (1)塔身高10-12m，构造主要部分包括塔体，滤料、布水设备、通风装置、排水 系统。塔体采用不锈钢制造，塔体总高10-12m，塔身8-10m，上口直径2-3. 5m，下口直径 1. 7-3. 2m，与上口直径小30cm，滤料层高2m，具体构筑物规格见图1。 (2)滤料选用TH①200X80，其中间为PE圆花扣外镶嵌极细维纶软性醛化丝，由杭 州天宇环保工程有限公司提供。其单位体积表面为2000m2，空隙率^ 98%，成品重每单位 体积4.75kg。可排列组合成多层结构，呈蜂窝结构，空气畅通。在塔身分层处设格栅，用来 支承滤料，格栅由塔身支承。填料分层布置，分三层，每层高度为2m。进水的进口分别布置 在塔顶及第一层填料下方。 (3)采用自然通风，塔底有0. 4-0. 6m的空间，塔底周围留有通风孔，孔的总有效面 积不小于滤池面积的7. 5% -10%。 (4)设计处理能力为200m3/h，而在实际处理运行中，进水量为450 680m3/h，也 就是说，实际每小时处理量为设计的2 3倍； (5)塔式生物滤料底部设超声波集水漏斗，池内有效水深0. 5m左右，超高0. 3m。
(6)塔顶超出滤料层变面0. 5m左右，使布水装置免受风力影响。
所述的步骤2对污水进行一次激光扫描处理(如图3)在超声波换能器1的大漏 斗上方直径位置安装一个导轨20，在导轨20上安装一个滑动装置，在滑动装置上固定一个 激光头19，上方安装一防水罩18，并由一步进电机10拖动做往复运动， 一个来回六秒，此激 光头19由激光发生器12进行控制，此步进电机10的扭矩为3牛*米。沈阳市北狄诺机电 有限公司产品。此步进电机10由一步进电机控制器11进行控制。将步骤1处理后的污水 通过装有超声波换能器1的大漏斗中，即污水是由激光头防水罩的上方倾泻而下的，经过 激光和超声波处理过废水在污流入到紫外线处理器15 ;用合适波长的激光照射时可使生 物组织有较强的吸收，促使其发生某种光化反应。强激光的生物效应则可破坏细胞的正常 新陈代谢，破坏蛋白质，起到杀死病毒和细菌或者产生剌激细胞的作用。激光照射产生机械 效应。生物组织吸收强激光造成的热膨胀和相变以及超声波等引起的二次压强，使生物细 胞的压强变化可以改变生物细胞、组织的形状，使得生物细胞，组织或之间产生机械力，从 而破坏生物细胞结构及组织。当激光照射污水时，相当于污水置于强大的电场中，污水中的 非极性分子的正负电荷分别朝相反方向运动，使分子发生极化，被极化的分子在电场作用 下将重新排列，在重排过程中与周围分子(粒子)发生碰撞摩擦而产生大量的热，这种电磁 场效应引起或改变污水中有机物、生物组织分子及原子的量子化运动，引起污水中的有机 物，微生物发生一系列变化。从而达到降低有机物浓度，降解生物膜脱落物的目的。此外激 光会产生光化学效应，此过程中包括光致分解、光致氧化、光致聚合及光致敏化作用，同样 对污水中的污染物及微生物，病菌等产生作用。激光器按往复方式扫描，安装运行(如图3 所示)。 所述的步骤3对污水进行一次超声波处理将步骤2处理后的污水引入装有超 声波换能器1的大漏斗中，超声波换能器1输入端连接超声波发生器2的输出端上，所用 超声波发生器2，其频率为20KH，功率为IOOW，连续处理污水。超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的机械能和在水中传播距离远等特点。超声空化泡的崩溃所产生 的高能量足以断裂化学键，在水溶液中，空化泡崩溃产生氢氧基和氢基，同有机物发生氧化 反应，对有机物有很强的降解能力。经过持续超声可以将有害有机物降解为无机离子水 0120)，二氧化碳(C02)或有机酸等无毒或低毒的物质。同时与污水中的硫化物发生氧化还 原反应，生成可溶性硫酸盐，以降解污水中的硫化物。经该步骤，污水中的有机污染物及硫 化物基本消除；出水分回流污水及流向下道超声波处理工序。回流比约为3 ;该步骤中超声 波换能器每个功率为100w，需200个，共20000w。呈同心圆安装在直径约1. 5m，高约0. 2m， 角度15° 。漏斗底部圆管直径为约0.4m，管高约0.5m(如图3所示)。
所述的步骤4对污水进行一次紫外线照射将步骤3的污水用污水泵14抽到紫外 线管道15中，此污水泵由一变频器13进行控制，此紫外线处理器15内部由5根亚克力管道 16组成，每根亚克力管道16管道长2m，壁厚5mm，内径45cm，每条管道上沿管壁安装8根紫 外线灯管17，此紫外线灯管17长35mm左右，功率为250w，共需40根。亚克力管道外壁焊接 不锈钢保护层，厚2mm防止紫外线对施工人员造成伤害。经过紫外线照射，污水中的发色物 质被破坏，大幅降低色度(近无色)和浊度；在紫外线照射下，氧化剂03、(:102、11202、02等和 被氧化发色物质活性变大，两者发生氧化分解反应，从而使发色物质迅速脱色。同时杀死污 水中的病菌。大幅减少塔式生物滤池的高度，无需安装鼓风机等鼓风设备，降低能耗减少初 投资；工艺处理主要流程为物理处理流程，大大减少污泥量，防止二次污染，且减少投资，便 于运行管理；解决了生物膜块的脱落所造成的下部集水池易堵塞的问题，解决污泥酷爱二 次污染，设备清洗不便等问题，且在下道超声波处理工序中，污泥量得到大幅降低；低塔有 利于防止产生灰蝇和减少恶臭，改善工厂环境；由于超声波空化泡崩溃时产生氢氧基和氢 基以及与紫外线连用，组成光声化学技术利用超声技术和紫外线技术各自降解能力叠加协 同和互补作用。对水中常见的有机污染物苯酚，四氢化碳，三氢甲烷和三氯乙酸(TCAA)进 行解决，使四种物质的降解产物为水，二氧化碳，氯离子或易于生物降解的短链脂肪酸，也 解决了异丙醇及SCN-等离子去除率低下的问题。超声降解还对脂肪烃类、芳香烃类、酚类、 脂类、醇类、酮类、胺、酸类、天然有机物和杀虫剂等取得了很好的效果；运用超声波技术，大 大降低化学药剂的使用，大幅度提高化学药剂的效果；紫外线杀菌就是通过紫外线的照射， 破坏及改变微生物的DNA(脱氧核糖核酸)结构，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀 菌的目的；紫外线杀菌属于纯物理消毒方法，具有简单便捷、广谱高效、无二次污染、便于管 理和实现自动化等优点，随着各种新型设计的紫外线灯管的推出，紫外线杀菌的应用范围 也不断在扩大；超声波技术，激光技术以及紫外线处理技术的综合作用对污水治理起到极 其重要的作用，为进入磁流体处理工序奠定良好的基础。 工作原理塔式生物滤池运用生物膜处理方法对有机污染物进行微生物降解，及 一些有毒物质，硫化物，碱度的降解；激光法利用其特有的一些效应，如机械效应、电场效应 以及光化学效应等破坏污水中的微生物、病菌的生物结构，对硫化物、有机物等进行降解、 去除。超声波法结合紫外线照射法对牛仔布污水进行处理，超声波在溶液中产生空化泡崩 溃以及热效应等作用，与污水中的有机污染物发生物理化学反应生成水(H20) ， 二氧化碳 (C02)或有机酸等无毒或低毒的物质，进而降低污水中的有机污染物浓度；超声波能加快污 水中微生物细胞溶解，用于污泥回流系统时，可强化细胞的可降解性，减少了污泥的产量； 紫外线破坏及改变微生物的DNA(脱氧核糖核酸)结构，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，
7达到杀菌的目的。三种方法综合作用的效果是使牛仔布污水中的有机污染物，硫化物浓度 降低，碱度等浓度降低，污水达到进入磁流体处理工序奠定良好的基础。
权利要求
一种牛仔布污水处理预处理的生产工艺，其特征在于它是由1、经过物理沉淀等预处理的废水首先通入塔式生物滤池进行处理；2、对污水进行一次激光器扫描处理；3、对污水进行一次超声波处理；4、对污水进行一次紫外线照射四个流程有机地结合成一个工序，完成对牛仔布污水中的有机污染物，色度，硫化物，碱度的治理。
2. 根据权利要求1所述的一种牛仔布污水处理预处理的生产工艺，其特征在于所述的 步骤1经过物理沉淀等预处理的废水首先通入塔式生物滤池进行处理废水经过预处理已 经去除布毛、线头、纤维屑等细小的悬浮物，废水中主要含有机污染物，硫化物等污染物质。 用由一变频器(3)控制的污水泵(4)将此废水抽到塔式生物滤池的顶部喷管(5)及第一 层滤料层下喷管(5)，进行二次喷水。以喷淋的方式通过填料中的生物膜；运行时，滤料层 (6) 、 (7) 、 (8)上首先进行"挂膜"，即培养生物膜阶段。该运行阶段，洁净的无膜滤床上逐渐 长出生物膜。
3. 根据权利要求1所述的一种牛仔布污水处理预处理的生产工艺，其特征在于所述的 步骤2对污水进行一次激光扫描处理在超声波换能器(1)的大漏斗上方直径位置安装一 个导轨(20)，在导轨(20)上安装一个滑动装置，在滑动装置上固定一个激光头(19)，上方 安装一防水罩(18)，并由一步进电机(10)拖动做往复运动，一个来回六秒，此激光头(19) 由激光发生器(12)进行控制，此步进电机(10)的扭矩为3牛*米。此步进电机(10)由一 步进电机控制器(11)进行控制。将步骤1处理后的污水通过装有超声波换能器(1)的大 漏斗中，即污水是由激光头防水罩的上方倾泻而下的，经过激光和超声波处理过达废水在 污流入到紫外线处理器(15)。
4. 根据权利要求1所述的一种牛仔布污水处理预处理的生产工艺，其特征在于所述的 步骤3对污水进行一次超声波处理将步骤2处理后的污水引入装有超声波换能器(1)的 大漏斗中，超声波换能器(1)输入端连接超声波发生器(2)的输出端上，所用超声波发生器 (2)，其频率为20KH，功率为100W，连续处理污水。
5. 根据权利要求1所述的一种牛仔布污水处理预处理的生产工艺，其特征在于所述的 步骤4对污水进行一次紫外线照射将步骤3的污水用污水泵(14)抽到紫外线管道(15) 中，此污水泵由一变频器(13)进行控制，此紫外线处理器(15)内部由5根亚克力管道(16) 组成，每根亚克力管道(16)管道长2m，壁厚5mm，内径45cm，每条管道上沿管壁安装8根紫 外线灯管(17)，此紫外线灯管(17)长35mm左右，功率为250w，共需40根。
全文摘要
一种牛仔布污水处理预处理的生产工艺，它涉及一种纺织工艺。它是由1、经过物理沉淀等预处理的废水首先通入塔式生物滤池进行处理；2、对污水进行一次激光器扫描处理；3、对污水进行一次超声波处理；4、对污水进行一次紫外线照射四个流程有机地结合成一个工序，大幅减少塔式生物滤池的高度，无需安装鼓风机等鼓风设备，降低能耗减少初投资；工艺处理主要流程为物理处理流程，大大减少污泥量，防止二次污染，且减少投资，便于运行管理。
文档编号C02F1/32GK101759322SQ20091017680
公开日2010年6月30日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者姜宜宽, 李童, 王伟, 王延海, 胡乃杰, 高守贵 申请人:淄博兰雁集团有限责任公司