专利名称：从染整柔软废水中回收柔软剂和水的方法
技术领域：
本发明属于染整技术和分离技术领域。更进一步来说，本发明属于对染整废水中的有用物质进行回收的技术领域。
背景技术：
柔软整理是纺织品一道常见的工序。通过柔软整理，使织物具有好的手感并改善缝纫性。纺织品通过浸溃或浸轧的方式，与整理液接触，柔软剂被吸附到纤维织物上，之后脱水干燥，织物从而具有了好的触感。经过织物浸溃或浸轧之后的柔软剂整理浴，因为有效物质浓度较稀或遭污染而失去保存价值，通常被排放掉，造成污水处理成本增加和大量的材料浪费。据有关资料，2010年全国印染布总产量为601. 65亿米，其中针织布总产量估计有 200 600万吨，柔软剂用量按4%计算，针织产业消耗的柔软剂重量达8 24万吨，平均价按2万元/吨计算，价值为16 48亿元人民币。针织产业中按照浸溃法整理的针织布按50%计算，柔软工艺按I : 8的浴比，被排放掉的含有柔软剂的整理废水按50%计算至少有800万吨，整理液废水中按2g/l的柔软剂余量，针织行业至少有I. 6万吨的柔软剂被白白排放到污水管道，价值大约至少3. 2亿元人民币流失，而且还加重了污水处理的负担。此前国内外尚无对染整柔软整理废水中的柔软剂进行回收的报导和技术方案。
发明内容
鉴于目前染整工业中大量柔软整理废水不被利用而排放的现实，提出一种有效的分离办法，将整理废水中的柔软剂浓缩分离，并重新利用，实现减排，提高效益。本发明是通过以下步骤完成的将染整过程中的柔软整理废水，通过泵和管路输送到膜过滤组件，在适当的压力下，废水中的水或低分子物透过膜过滤装置的膜，废水中的柔软剂被过滤薄膜截留浓缩。为获得好的膜处理效果，在经过膜组件之前，可以先将柔软整理废水经过预处理， 即将整理液中的纤维花毛等杂物除掉。可以采用的方式为袋式过滤或保安过滤器过滤。袋式过滤器的材料可以是无纺布、机织布、梭织布或针织布。能够实现以上分离效果的膜过滤组件，可以是微滤膜组件、超滤膜组件、纳滤膜组件或反渗透膜组件。经过膜过滤浓缩的浓缩物浓度为O. 3 40% (质量百分比浓度，以下同)。该浓缩物基本上为柔软剂及其乳化物。获得的柔软剂的回收率为50 100%。回收率的计算公式为
总截留浓缩液的质量X截留浓缩液的含固量
回收率=_ X100%
总待处理液质量X待处理液的含固量
为了提高透过液(水或低分子物)的纯净度，可以将透过液再次经过膜过滤装置。 这里采用的膜过滤组件，可以是纳滤膜组件或反渗透膜组件透过液。获得的再次透过液为纯净水或含低价离子水，基本上可满足大部分染整过程需要的用水质量。为了提高过滤效率，获得更高浓度的柔软剂浓缩物，可以将较低浓度的截留浓缩物，如浓度为O. 3 5%的浓缩物，再次通过膜过滤组件进行浓缩。采用的膜过滤组件可以是微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜组件。再次获得的截留浓缩物的浓度为2 40%。同时，再次获得的透过液可以用于生产，或者再次通过纳滤或反渗透膜组件，获得纯净水或含低价离子水，用于生产。采用的微滤膜组件的过滤孔径范围0.02 I. 40 μ m，或其截留精度为IOKD 150KD。采用的超滤膜组件的截留精度为IKD 10KD。采用的纳滤膜组件的截留精度可以是360D、160D。采用的反渗透膜组件的截留精度为可以是90D、100D。浓缩的柔软剂经过搅拌和乳化后，可以用于织物整理。获得的较纯净的透过液可以用于生产过程，如织物的洗涤、染色或柔软等过程。
具体实施例方式为理解和更好地实施本发明，可以采用以下优选的具体实施方法。将柔软整理液废水先经过袋式过滤，将整理液中的纤维花毛等杂物除掉。将已去掉杂物的废水处理液通过泵及管路输送进微滤膜组件，膜孔径范围 O. 02 I. 40 μ m,或其截留精度为IOKD 150KD，采用死端过滤或错流过滤方式，控制适当的泵压力，如O. I O. 7MPa，获得浓度为O. 3 10%的截留物。通过加大泵压力，或者延长死端过滤的操作时间，或者加长错流过滤膜的纵向长度，可以获得较高浓度的浓缩物，如浓度为5 40%。将截留物二次(或数次)通过微滤膜组件、超滤膜组件、纳滤膜组件或反渗透膜组件，可以获得更高浓度的截留物，如5 40%。由于浓差极化的原因，在较高的截留物浓度的情况下，例如超过20%，一般要经常对膜组件进行洗涤，影响了使用效率。一般情况下，采用适当的泵压力及操作时间，可获得 O. 3 10%浓度的截留物。获得的柔软剂浓缩物可以用于生产过程。使用方法如下 将浓缩柔软剂在高剪切乳化机或高速搅拌机中加入非离子或阴离子乳化剂 O. I 2% (对浓缩物重)，搅拌30分钟，成为再生柔软剂。使用时稀释10 100倍，将织物浸入整理。将获得的织物烘干或轧光后，获得较好的柔软效果和防针洞效果。前述经过微滤膜过滤组件的透过液(水和低分子物)，根据柔软整理废水的色泽情况，会有不同程度的颜色污染。这是由于柔软加工时，织物上染的染料会发生一定程度的掉色，废水经过微滤膜处理过程，部分低分子的染料与化合态的水一起透过膜成为透过液。 因此某些湿处理牢度不好的织物的柔软废液，其色光较深，从而影响到微滤膜透过液的颜色。对于湿处理牢度较好的织物的柔软废液，其颜色一般较浅或基本呈现透明或乳白色，经过微滤膜处理后的透过液，可以直接用于染整生产中，如洗涤前处理、染色等。
对于具有一定程度颜色的经过微滤膜组件的透过液，可以再次进行纳滤或反渗透处理，采用的泵压力为O. 2 3. 5MPa。经过纳滤膜组件或反渗透膜组件之后，透过液变得澄清，不含有染料污染物和高价离子，可以用于染整生产过程。也可以采用微滤以外的膜过滤方式对柔软废水进行处理，如超滤、纳滤或反渗透膜过滤组件。采用的超滤膜组件的截留精度为IKD 10KD。采用的纳滤膜组件的截留精度可以是360D、160D。采用的反渗透膜组件的截留精度为可以是90D、100D。将已去掉杂物的废水处理液通过泵及管路输送进超滤膜组件，组件的截留精度为 IKD 10KD，采用死端过滤或错流过滤方式，控制适当的泵压力，如O. 2 O. 7MPa，获得浓度为O. 3 40%的浓缩截留物。该浓缩物可以用于染整生产的柔软工艺过程。透过液较澄清，基本可以用于生产过程。将已去掉杂物的废水处理液通过泵及管路输送进纳滤膜组件，膜组件的截留精度 360D或160D，采用死端过滤或错流过滤方式，控制适当的泵压力，如O. 2 O. 7MPa，获得浓度为O. 3 40%的浓缩截留物。该浓缩物可以用于染整生产的柔软工艺过程。透过液很澄清，可以用于生产过程。将已去掉杂物的废水处理液通过泵及管路输送进纳滤膜组件，膜组件的截留精度 90D或100D，采用死端过滤或错流过滤方式，控制适当的泵压力，如O. 5 3. 5MPa，获得浓度为O. 3 40%的浓缩截留物。该浓缩物可以用于染整生产的柔软工艺过程。透过液很澄清，可以用于生产过程。上述超滤、纳滤和反渗透膜过滤过程中，通过加大泵压力，或者延长死端过滤的操作时间，或者加长错流过滤膜的纵向长度，可以获得较高浓度的截留浓缩物，如5 40 %。将上述超滤、纳滤和反渗透膜过滤过程的截留物二次(或数次)通过超滤膜组件、 纳滤膜组件或反渗透膜组件，可以获得更高浓度的截留物，如10 50%。再次通过超滤、纳滤或反渗透膜组件的透过液也可以用于染整生产过程。实施例I :将柔软整理液废水先经过袋式过滤，将整理液中的纤维花毛等杂物除掉。将已去掉杂物的废水处理液通过泵及管路分别输送进微滤膜组件，截留精度分别为10KD、50KD、100KD和150KD，采用死端过滤或错流过滤方式，控制适当的泵压力，如O. I O. 7MPa，分别获得浓度为O. 3 40%的截留物。通过加大泵压力，或者延长死端过滤的操作时间，或者加长错流过滤膜的纵向长度，可以获得浓度为5 40%的截留浓缩物。由于浓差极化的原因，在较高的截留物浓度的情况下，例如超过20%，一般要经常对膜组件进行洗涤，影响了使用效率。一般情况下，采用适当的泵压力及操作时间，可获得 O. 3 10%浓度的截留物。获得的截留浓缩物可以用于柔软生产过程。透过液用于染整生产用水。柔软剂的回收率为50 99 %。截留浓缩物的使用方法如下
将浓缩柔软剂在高剪切乳化机或高速搅拌机中加入非离子或阴离子乳化剂 O. I 2% (对浓缩物重)，搅拌30分钟，成为再生柔软剂。使用时稀释10 100倍，将织物浸入整理。将获得的织物烘干或轧光后，获得较好的柔软效果和防针洞效果。将具有一定程度颜色的经过微滤膜组件的透过液，再次进行纳滤或反渗透膜组件处理，采用的泵压力为O. 2 3. 5MPa。经过纳滤膜组件或反渗透膜组件之后，透过液变得澄清，不含有染料污染物和高价离子，用于染整生产过程。实施例2将柔软整理液废水先经过袋式过滤，将整理液中的纤维花毛等杂物除掉。将已去掉杂物的废水处理液通过泵及管路分别输送进微滤膜组件，膜孔径范围分别为O. 02 μ m、0. I μ m、O. 45 μ m、O. 8 μ m和I. 40 μ m,米用死端过滤或错流过滤方式，控制适当的泵压力，如O. I O. 7MPa，分别获得浓度为O. 3 40%的截留物。获得的截留浓缩物用于柔软生产过程。透过液用于染整生产用水。将截留物二次分别通过微滤膜组件、超滤膜组件、纳滤膜组件或反渗透膜组件， 获得更高浓度的截留物，如10 50%。获得的截留浓缩物用于柔软生产过程。透过液用于生产过程。柔软剂的回收率为50 99%。实施例3 将柔软整理液底水经过保安过滤器，之后，液体送入超滤膜装置，采用的超滤膜组件的截留精度为IKD和10KD，操作压力O. 2 O. 7MPa。截留浓缩物可以用于生产。经过超滤浓缩的柔软剂浓度为I 40%。透过液作为生产用水。柔软剂的回收率为80 100 %。实施例4 将柔软整理液底水经过保安过滤器，之后，液体送入超滤膜装置，采用的超滤膜组件的截留精度为IKD和IOKD操作压力O. 2 O. 7MPa。截留浓缩物再次通过超滤、纳滤或反渗透膜组件。其中采用的超滤膜组件的截留精度为IKD和10KD，采用的纳滤膜组件的截留精度是360D或160D，采用的反渗透膜组件的截留精度为分别是90D、100D。再次截留浓缩物用于生产。经过再次浓缩的柔软剂浓度为5 50%。透过液或再次透过液作为生产用水。 柔软剂的回收率为80 100 %。实施例5 将柔软整理液底水经过保安过滤器，之后，液体送入纳滤膜装置，采用的纳滤膜组件的截留精度是360D或160D，操作压力O. 2 I. OMPa0截留浓缩物用于生产。经过超滤浓缩的柔软剂浓度为I 40%。透过液作为生产用水。柔软剂的回收率为80 100 %。实施例6 将柔软整理液底水经过保安过滤器，之后，液体送入纳滤膜装置，采用的纳滤膜组件的截留精度是360D或160D，操作压力O. 2 I. OMPa0获得浓度为O. 3 40%的截留物。 透过液较澄清，基本可以用于生产过程。将获得截留浓缩物再次通过纳滤或反射透膜组件， 其中采用的纳滤膜组件的截留精度是360D或160D，采用的反渗透膜组件的截留精度为是 90D或100D。再次截留浓缩物用于生产。经过超滤浓缩的柔软剂浓度为5 50%。透过液或再次透过液作为生产用水。柔软剂的回收率为80 100 %。实施例7 将柔软整理液底水经过保安过滤器，之后，液体送入反渗透膜装置，采用的反渗透膜组件的截留精度90D或100D，操作压力O. 5 3. 5MPa。获得浓度为O. 3 40%的截留物。透过液很澄清，可以用于生产过程。截留浓缩物用于生产。经过反渗透膜组件浓缩的柔软剂浓度为I 40%。柔软剂的回收率为80 100 %。实施例8:将柔软整理液底水经过保安过滤器，之后，液体送入反渗透膜装置，采用的反渗透膜组件的截留精度90D或100D，操作压力O. 5 3. 5MPa。获得浓度为O. 3 40%的截留物。透过液很澄清，用于生产过程。将获得截留浓缩物再次通过反射透膜组件，采用的反渗透膜组件的截留精度为分别是90D或100D。再次截留浓缩物用于生产。经过超滤浓缩的柔软剂浓度为5 50%。透过液或再次透过液作为生产用水。柔软剂的回收率为80 100 %。上述超滤、纳滤和反渗透膜过滤过程中，通过加大泵压力，或者延长死端过滤的操作时间，或者加长错流过滤膜的纵向长度，可以获得较高浓度的截留浓缩物。
权利要求
1.从染整柔软废水中回收柔软剂和水的方法，其特征是，将染整过程中的柔软整理废液通过泵和管路输送进膜过滤组件，获得截留浓缩物和透过液。
2.按照权利要求I所述的回收柔软剂和水的方法，其特征是，所述的截留浓缩物可以再次通过膜过滤组件，获得二次截留浓缩物和二次透过液。
3.按照权利要求I所述的回收柔软剂和水的方法，其特征是，所述的柔软整理废液在经过膜过滤组件之前，可以先经过袋式过滤器或保安过滤器进行过滤，以去除废水中的纤维杂物和其它固体物。
4.按照权利要求I或2所述的回收柔软剂和水的方法，其特征是，所述的截留浓缩物经过稀释和搅拌后，可以重新用于织物柔软。
5.按照权利要求I或2所述的回收柔软剂和水的方法，其特征是，所述的透过液可以再次经过纳滤或反渗透膜过滤组件，再次透过液作为生产用水使用。
6.按照权利要求1、2或3所述的回收柔软剂和水的方法，其特征是，所述的膜过滤组件是指微滤膜组件、超滤膜组件、纳滤膜组件或反渗透膜组件。
7.按照权利要求6所述的回收柔软剂和水的方法，其特征是，所述的微滤膜组件的过滤孔径范围O. 02 I. 40 μ m,或其截留精度为IOKD 150KD。
8.按照权利要求6所述的回收柔软剂和水的方法，其特征是，所述的超滤膜组件的截留精度为IKD 10KD。
9.按照权利要求6所述的回收柔软剂和水的方法，其特征是，所述的纳滤膜组件的截留精度可以是360D、160D。
10.按照权利要求6所述的回收柔软剂和水的方法，其特征是，所述的反渗透膜组件的截留精度为可以是90DU00D。
全文摘要
从染整柔软废水中回收柔软剂和水的方法，属于纺织染整技术领域，是要解决染整柔软整理浴中的柔软剂的浪费的技术问题，采取的技术方案是，将染整过程中柔软整理后的整理废水，通过膜组件过滤装置，柔软整理废水中的水透过过滤装置的膜组件，整理液中的柔软剂被截留浓缩，所获得的浓缩物和水质可以重新用于生产。
文档编号C02F1/44GK102616890SQ20111046027
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月26日 优先权日2010年12月28日
发明者兰克健 申请人:青岛即发集团股份有限公司