专利名称：洗毛废水闭路循环处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及原毛处理、废水处理的技术领域，是对洗毛废水进行处理的一种新工艺流程。
由瑞典、南非、法国共同协作研制的阿尔法-拉伐(Aefa-Laval)/贝尔(Beier)系统(
图1)。第1洗毛槽(a1)和第5洗毛槽(a5)定时交替排放的污水(8)经中间槽(b)泵入除砂器(c)去除粗砂，再进入卧式螺旋卸料的离心机(e)去除尘杂，即将其清液(10)送往头道油离分离机(f1)提取油脂。(f1)喷咀口排出的混浊液(13)经储存槽(i)泵回离心机(e)循环处理，而脱脂后的污水(14)则以每洗一吨原毛有四吨水的速度连续地送到四效蒸发系统(g1～g4)去进行浓缩处理。与上述情况相同，从第2，3，4三只洗毛槽(a2～a4)定时交替排出的污水(8)经过另一组除砂器及卧螺离心机去除泥砂后送往(f2)去提取油脂，但(f2)喷咀口排出的混浊液(13)回流到第5洗毛槽(a5)，而脱脂后的污水(12)则回到第3洗毛槽(a3)。由第2洗毛槽(a2)溢流口连续流出的洗液(8)直接进入(f3)去提取油脂。同样，(f3)喷咀口排出的混浊液(13)回流到第5洗毛槽(a5)，而脱脂后的污水(12)则回用到第3洗毛槽(a3)。由(f1，f2)提得的头道油脂(11)送(f5)，而由(f3)提得的头道油脂(11)送(f4)进行二次分离。(f5)提得的二道油脂(11)再送(f6)进行三次分离，所得油脂盛入油桶(k)出售，而从油脂中分离出来的水分(12)则集中送回第3洗洗毛槽(a3)。
该系统存在的不足之处是1.采用分离因数较低的卧式螺旋卸料离心机作为去除微细杂的主要手段，而且对各洗毛槽洗液的处理不是连续的，而是定时轮换处理的，所以各洗毛槽洗液因除泥不充分而较脏，对洗净羊毛不利。为了保证洗净毛的质量，该系统加入了从第1洗毛槽的排水量。在第1洗毛槽的洗液提完油脂后，平均每洗1吨原毛连续排出4吨废液去进行最终处理，不但增大了蒸发浓缩处理的设备负担和操作费用，而且使平均洗1吨原毛的用水量达到5吨之多。
2.用单一的加热蒸发浓缩方法来处理高浓度废液，因这种废液中含有未被去除的尘杂、乳化的油脂、可溶性动物蛋白和洗涤剂等都是粘性物质，随着废液浓度不断增高，蒸浓液越来越粘，流动性也逐渐变差，不仅蒸发效率逐渐下降，加热管积垢堵塞的敏感性也很大，使蒸发器经常要做清洁工作。
3.由于需要进行浓缩处理的废液数量太多，必须用大量加热蒸汽才能使之蒸发，该系统不得不采用多效蒸发工艺以节约加热蒸汽。但即使已经采用了四效蒸发，因其最后一效低温二次蒸汽的热能无法直接回用于洗毛过程而只能在冷凝器(m)中将其冷凝潜热传给冷却水并随之流失。而且蒸发器效数越多，通过表面散失的热量也越多。由于上述各方面的热量消耗，使该系统专门用于蒸发废液而消耗的蒸汽平均每洗一吨原毛多达0.8吨以上。
4.从加入洗涤用料的第2，3，4三只洗毛槽排出的废液经除泥提油相对净化后全部引回第3洗毛槽去循环洗毛，这就搅乱了各洗毛槽的工艺条件。对于必须在第2槽和第3槽内采用不同工艺条件分别洗涤两次的中国原毛和其他较难洗净的原毛，就会影响洗毛工作的正常进行。
5.从第2，3，4三只洗毛槽排出的洗液经提油离心机提油后，由离心机喷咀口排出的混浊废液被引到作为最终漂洗槽的第5槽当作漂洗水回用。由于这两股喷咀口排出液中含有洗剂、乳化油脂以及未被去除干净的尘杂等对漂洗质量有害的物质，污染了漂洗水的水质并影响洗净毛的质量。
本发明的目的是避免上述现有技术的不足之处，向毛纺业、制毡业、地毯业提供一套处理更加完善，使用更加可靠，运行更加经济的羊毛洗涤废水处理技术。用闭路循环处理的方法清除各种对洗毛过程有害的污染物质，回用水和水中含有的各种对洗毛过程有用的物质及热能，避免洗毛机在正常开车时的废水排放，基本解决洗毛废水对环境的污染问题。同时达到大量节约洗毛用水、节能、节约洗涤用料和回收羊毛脂，实行废弃物资综合利用的目的。
洗毛废水中含有泥砂、油脂、洗剂、纯碱或其他助洗剂、羊汗、可溶性蛋白、各种病毒、病菌以及各种溶解性无机盐类、有机色素等。为了保证长期稳定地闭路循环洗毛，首先必须从“物料平衡”的观点出发，用不同的手段清除对洗毛过程有害的不同物质，而且用经济合理的方式将所采用的各种手段组合成一个相互联系、相互保护的系统。其次是必须保证最后一只漂洗槽的漂洗水有足够快的换水速度。
本发明是由除泥系统，提油系统，超过滤循环系统，蒸发循环系统组成(图2)。除泥系统采用玻璃旋流器(B)、活塞排渣的碟片式离心分离机(C)及斜板沉淀箱(D)分别对第1洗毛槽(A1)、第2洗毛槽(A2)、第3洗毛槽(A3)的洗液进行连续除泥处理并使洗液回原洗毛槽进行循环洗毛。提油系统采用加热器(E)、头道提油离心机(F)、头道油加热箱(G)、油脂精分离离心机(H)以及洗液冷却器(N)，定时交替地将经过除泥处理的第1洗毛槽及第2洗毛槽的洗液提取羊毛脂并冷却到洗毛工艺温度后再流回原洗毛槽进行循环洗毛。经过精分离的油脂(27)盛入油桶(I)出售。超过滤循环系统采用超过滤循环箱(J)、超过滤器(K)、加热器(Q)、油脂离心分离机(P)以及缓冲箱(L)来清除定期从第1洗毛槽排出的少量废液中的洗剂、可溶性蛋白、乳化油脂、离心机未能除去的极微细尘杂等粘性物质以及各种细菌。蒸发循环系统采用蒸发器(M)、蒸浓液循环箱(R)来清除超过滤后废水中残存的有机色素并灭杀各种病毒。
洗毛机三个漂洗槽A4、A5及A6的洗液未予专门处理，但在逐槽向前补充洗毛损失水时逐步得到更新。为杜绝各洗槽中洗液因人为操作失误溢水而造成的无意识排放，本系统以各洗槽的付槽(X1～X6)水位为控制信号，对各槽的补充进水实行自动调节。这种排放也可以用加强人工监控的办法加以消除。本发明要求把洗毛机改造成由六个洗槽组成的大槽(A1～A3)洗涤，小槽(A4～A6)漂洗的洗毛系统，其最后一只漂洗槽A6的容积为1.5～2立方米，以保证在洗毛用水量小到每洗1吨原毛用水仅为1.5吨以下时，最后一只漂洗槽仍能有足够的换水速度，并能适应洗涤土杂量很大的中国原毛的需要。
附面说明如下图1，阿尔法-拉伐/贝尔系统流程示意图。
1.二次蒸汽;2.浓缩物;3.冷却水;4.水蒸汽;5.冷凝水;6.洗净毛;7.原毛;8.洗液或污水;9.污泥;10.清液;11.油脂;12.脱脂后的污水;13.混浊液;14.脱脂后的污水。
a.洗毛槽;b.中间槽;c.除砂器;d.沉淀槽;e.卧式螺旋卸料离心机;f.提油离心机;g.蒸发器;h.污泥池;i.储存槽;k.油桶;m.冷凝器。
图2，洗毛废水闭路循环处理系统流程示意图。
21.原毛;22.水;23.洗净毛;24.洗液;25.水蒸汽;26.冷凝水;27.油脂;28.冷却水;29.废液;30.带色清液;31.最终浓缩物;32.污泥。
A.洗毛槽;B.玻璃旋流器;C.活塞排渣的碟片式离心分离机;D.斜板沉淀箱;E.加热器;F.头道提油离心机;G.头道油加热箱;H.油脂精分离离心机;I.油桶;J.超过滤循环箱;K.超过滤器;L.缓冲箱;M.蒸发器;N.冷却器;P.油脂分离机;Q.加热器;R.蒸浓液循环箱。
图3，除泥系统流程图。
24.洗液;32.污泥。
A.洗毛槽;B.玻璃旋流器;C.活塞排渣的碟片式离心分离机;D.斜板沉淀箱;T.回槽平衡箱;S.羊毛过滤器。
图4，提油系统流程图。
22.水;24.洗液;25.水蒸汽;26.冷凝水;27.油脂;28.冷却水;33.油脂分离水。
A.洗毛槽;E.加热器;F.头道提油离心机;G.头道油加热箱;H.油脂精分离离心机;I.油桶;N.冷却器;U.缓冲箱;V.水封水循环箱;T.回槽平衡箱。
图5，超过滤循环系统流程图。
24.洗液;25.水蒸汽;26.冷凝水;27.油脂;29.废液;30.带色清液;31.最终浓缩物;36.超过滤浓缩液。
A.洗毛槽;J.超过滤循环箱;K.超过滤器;P.油脂分离机;Q.加热器;T.回槽平衡箱;W.清洗循环箱;L.缓冲箱。
图6，蒸发循环系统流程图。
25.水蒸汽;26.冷凝水;30.带色清液;31.最终浓缩物;34.二次蒸汽;35.蒸浓液。
A.洗毛槽;M.蒸发器;R.蒸发循环箱;W.清洗循环箱;X.洗毛槽付槽;Y.冷凝加热器;Z.冷凝水储槽。
结合附图进一步阐述系统工作过程如下1.除泥系统的流程第1.2.3三只洗毛槽A1.A2.A3的底部装有连续回转的排泥螺旋蜗杆进行低速转动。依靠左、右旋螺旋片将沉底的土杂汇集到长槽底中点的排出口，无洩漏的污水泵将洗液(24)连同沉底的粗泥砂以及悬浮在水中的微细尘杂一起抽出，经过羊毛过滤器(S)挡住漏到槽底的碎毛后，泵入玻璃旋流器(B)，依靠高速旋流的离心力去除粗泥砂，上清液再被引入活塞排渣的碟片式离心分离机(C)，进一步去除微细尘杂，最后经回槽平衡箱(T)回到原洗毛槽去参与循环洗毛。从旋流器底孔以及碟片离心机排渣口排出的浓缩泥浆在斜板沉淀箱(D)中进行污泥脱水，上清液返回原洗毛槽底部作循环处理，较干的污泥渣(32)从放渣口放出，或供农村沤制肥料使用，或作为工业垃圾废弃。
2.提油系统的流程需要提取羊毛脂的洗液(24)从除泥系统的终点回槽平衡箱(T)的底部泵经加热器(E)，把洗液加热到70℃左右，再进入头道提油离心机(F)分离羊毛脂。脱脂后的洗液经缓冲箱(U)泵经冷却器(N)，将洗液冷却到洗毛工艺温度后，返回原洗毛槽去参与闭路循环洗毛。含水较多的头道油脂(27)在头道油加热箱(G)中加热后送羊毛脂精分离离心机(H)进行二次分离，二次分离所得到的水(33)作为离心机(H)的水封水，进入水封水循环箱(V)循环使用，而精分后的油脂盛入油桶(I)出售。由于实行了无排水的闭路循环洗毛，第1洗毛槽洗液中羊汗浓度不断积累，而表现出明显的洗涤效果，使第1槽洗液中的羊毛脂上升并明显超过了第3洗毛槽。所以，本发明要求对第1洗毛槽A1和第2洗毛槽A2的洗液实行交替轮番提油，而后面各槽洗液中的少量油脂在洗液逐槽向前一只洗毛槽补充时，仍可以得到提油处理。
3.超过滤循环系统流程每天洗毛机停止洗毛之后(24小时)，最脏的第1洗毛槽A1洗液的除泥流程应继续工作。从除泥流程终端的回槽平衡箱(T)的底部，用已经除尽尘杂的废液(29)将超过滤循环箱(J)注满。各洗毛槽用后面一槽的洗液补满，并将最终漂洗槽补满清水后，洗毛机可以继续洗毛。用泵将废液(29)不断地在超过滤循环箱(J)和超过滤器(K)之间循环。在超过滤器中，循环废液在静压力的作用下，一部份水分带着可溶性的无机盐类及有机色素透过超过滤膜成为“清液”(30)不断地进入清洗循环箱(W)，而废液中的微细尘杂、乳化油脂、洗剂、蛋白质分子以及各种细菌等被超过滤膜截留，并在高速流动的循环液流冲刷下，不断地被循环液带走，从而使循环液逐渐得到浓缩。在超过滤废液(36)循环浓缩的同时，废液中的乳化油脂因浓度不断提高而表现出明显的破乳效应，为避免循环废液因越来越浓而变得越来越粘，从超滤循环中引出一股分流，经加热器(Q)加热后，送入油脂分离机(P)将破乳的羊毛脂及大部份残存尘杂分离出来，脱脂废液经缓冲箱(L)泵回超过滤循环箱(J)，继续参与超过滤循环。最终的少量超过滤浓缩物(31)可放出掺入煤中送锅炉焚烧加以消灭，或供农村沤制成肥料使用。超过滤浓缩物放出后，用循环泵将储存在清洗循环箱(W)中的清液在超过滤器(K)与清洗循环箱(W)之间循环，以清洗超过滤膜。最后放入超过滤循环箱，待下一批废液进入后一并处理。
4.蒸发循环系统流程定期从最脏的第1洗毛槽A1排出的少量废液，经过超过滤循环处理后变成了澄清的带色清液(30)，通过超过滤循环系统的清洗循环箱(W)的溢流口进入蒸发循环箱(R)，用泵使带色清液在蒸发循环箱(R)与蒸发器(M)之间不断进行强制循环，由于蒸汽加热，液体在加热管中受热，使一部份水份相变成为二次蒸汽(34)，从而使溶解在液体中的盐类及有机色素被不断浓缩。数量很少的最终浓缩物(31)排出后与超过滤浓缩物混合一并处理。蒸发器产生的二次蒸汽(34)在正压下被引到设于各洗毛槽进水端的冷凝加热器(Y)，各洗毛槽的洗液从付槽(X1～X6)用泵通过冷凝加热器的列管内回到主槽(A1～A6)并在其间不断循环。在冷凝加热中，二次蒸汽(34)与洗液进行热交换，二次蒸汽被冷凝成冷凝水(26)，并将其冷凝潜热传给洗液，作维持各洗毛槽洗液工艺温度的补充加热热源使用。各个冷凝加热器中的冷凝水(26)汇集于冷凝水储槽(Z)用作补充漂洗(A6)的清水，并逐槽向前转移，以补充各洗毛槽的水份损失。
用本发明的流程处理洗毛废水，可达到如下主要效果1.由于本发明对洗液中所有的污染物质都用不同手段分别进行了比较完善的处理，最后除了少量浓缩物得以焚烧方式加以消灭外，几乎使全部废水都回用于洗毛，所以本发明可以做到只要洗毛机在洗毛，就没有废水向下水道排放。
2.由于采用了比卧式螺旋卸料离心机分离因数高得多的活塞排渣的碟片式离心分离机作为去除微细尘杂的主要手段，强化了除泥效果，可以将进入洗毛槽的泥砂绝大部份清除出来，几乎接近了物料平衡，保证了将本发明用于闭路循环洗毛时平均洗1吨原毛只需要从最后一只漂洗槽补入1.5吨以下的清水(包括冷凝水和自来水)。同时也保证了平均洗1吨原毛只需要从第1洗毛槽排出0.5吨以下的高浓度废水去进行浓缩最终处理就可以将原毛洗干净，从而大大降低了最终处理的能耗和运转费用。
3.由于本发明在处理定期排出的少量废液时，对这种高浓度废液中的各种粘稠性物质先用超过滤手段清除掉，然后再用加热蒸发的方法去除色素。同时在超过滤器对废液的循环浓缩前先用活塞排渣的碟片离心分离机去除微细尘杂。在浓缩过程中，还将废液引出一股分流送入提油离心机提取羊毛脂，以降低其粘度，用这样的方法使各设备相互保护，保证了各设备运行的可靠性。
4.由于整个系统保证了进入蒸发器的废液量很少，同时采用了单效蒸发器进行正压强制循环蒸发并把蒸发器的冷凝器分散成几个冷凝加热器，移到各洗毛槽上去，使蒸发器产生的二次蒸汽的热能，能完全回用于洗毛过程中的洗液加热，做到在蒸发器运行时即可停止向各洗毛槽供应锅炉蒸汽。其最终效果是本发明专门用于蒸发废液而多消耗的蒸汽平均每洗1吨原毛仅为0.05吨汽以下，使系统运行比较经济。
5.由于本发明要求采用大槽洗涤，小槽漂洗，明显缩小了最终漂洗槽的容积，同时在各洗槽上增设了冷凝加热器之后，使原来从各个洗槽分散进入的加热蒸汽冷凝水全部集中到最终漂洗槽加入，因此即使洗毛补充水量小到1.5吨水/吨原毛以下，仍能保证最终漂洗槽有足够的换水速度，保证洗净毛的质量。
6.由于本发明不论对于除泥处理还是提油处理，洗液都严格地实行在同一只洗毛槽中闭路循环。除了从后面一只洗毛槽补充少量损失水之外，在洗毛过程中，各洗毛槽的洗液是不会相互掺合的，这就可以保证各洗毛槽洗液工艺条件的稳定性，而且可以根据原毛情况，独立地对各槽调整洗毛工艺，对处理各种原毛的适应性比较大。同时也克服了国外已有技术中存在的混浊洗液污染最终漂洗槽漂洗水质而影响洗毛质量的问题。
权利要求
1.一种洗毛废水闭路循环处理系统，有离心分离法提取洗液中的羊毛脂，其特征是将超过滤循环系统用于定期排出的少量废水的最终处理，先用离心分离法清除洗液中的泥砂和油脂，再用超过滤器去除各种粘稠性物质，最后用蒸发循环系统，浓缩去除有机色素，离心分离法在去除洗毛废水中的泥砂时，先用玻璃旋流器(B)去除粗粒砂子，再用活塞排渣的碟片式离心分离机(C)去除微细尘杂，使从洗毛废水中去除泥砂的量与羊毛带入的泥砂量接近物料平衡，在超过滤浓缩循环中，将逐步浓缩的废液引出一股分流送入提油离心分离机去除油脂并分离出大部份残存尘杂，保证超过滤循环液在高倍浓缩时的流动性及超过滤器(K)的工作可靠性。
2.根据权利要求1的洗毛废水闭路循环处理系统，其特征是采用单效蒸发器进行正压强制循环蒸发，并将蒸发器的冷凝器分散成几只冷凝加热器(Y)，装在各个洗毛槽的进水端。蒸发器(M)产生的二次蒸汽引向各冷凝加热器，将其热能完全回用于洗毛过程中的洗液加热。而二次蒸汽的冷凝水全部集中输至最终漂洗槽作洗毛补充用水使用，并逐渐补充到前面各槽，以此来增大最终漂洗槽的换水次数，保证洗毛质量。
3.根据权利要求1的洗毛废水闭路循环处理系统，其特征是采用大槽洗毛，小槽漂洗的洗毛机，进一步增大最终漂洗槽的换水次数，并保证即使在洗毛用水量小到1.5吨水/吨原毛以下的情况下，仍能洗净含土杂很高的中国原毛。
全文摘要
本发明提供了一套洗毛废水闭路循环处理系统的新工艺流程，用这套流程来处理洗毛废水，可以保证在洗毛机开车时没有废水排往下水道，同时使每洗一吨原毛的用水量从常规洗毛工艺的20-40吨下降到1.5吨以下(取决羊毛类型)，相应地节约洗涤用料、蒸汽并可提取羊毛脂。
文档编号C02F1/38GK1035811SQ8910145
公开日1989年9月27日 申请日期1989年3月22日 优先权日1989年3月22日
发明者周国忠 申请人:国营绿洲机器厂