利華(寧波)羊毛工業(yè)有限公司 江 濤
洗毛用水方式的探討
利華(寧波)羊毛工業(yè)有限公司 江 濤
傳統(tǒng)的羊毛開、洗、烘聯(lián)合機的生產(chǎn)過程由開松、洗毛、烘干三環(huán)節(jié)組成,其中洗毛環(huán)節(jié)的主要作用是除去羊毛脂、羊汗和砂土等雜質。羊毛在此階段需經(jīng)歷浸潤、加洗劑洗滌、漂洗等工序,在此工序中,除洗劑、溫度外,洗毛用水量的多少及用水方式對羊毛成品的品質都有重要影響;同時,在洗毛過程中排放的高濃度廢水(COD指標高達25 000mg/L),又影響著后續(xù)的污水處理。因此,研究洗毛工藝中的用水方式及設備配置是很有必要的,本文,筆者僅對羊毛洗滌的用水方式及設備配置進行探討。
目前國內洗毛工廠用得最多的洗毛機是由澳大利亞或者臺灣進口,或者是仿造進口的,國產(chǎn)設備由于生產(chǎn)效率低、能耗高、品質不穩(wěn)定等原因已被逐步淘汰。
1. 洗槽排泥排放時間短。洗槽排泥基本上都是按隔一規(guī)定時間開啟若干排水閥的方式排放,由于不是連續(xù)排放,且排放時的時間很短(一般只有幾秒鐘時間),致使泥沙在洗槽中停留的時間較長,泥沙容易沉積在洗槽的底部,從而造成槽液的泥沙濃度過高,直接影響洗凈毛的品質;如果增加排放時間或者增加排放量,則會增加水及洗劑的用量,進而也會增加生產(chǎn)成本。
2. 排泥水溝堵塞頻繁。排放的位置基本上都在生產(chǎn)線的設備底下。生產(chǎn)過程中,洗槽排放的含雜質泥水的濃度非常高,而生產(chǎn)線底部的空間一般不大,泥沙在排泥水溝中很容易造成堵塞,需要人工進行很頻繁的徹底清理,一般需要一星期大清理一次,成本較高。
3. 羊毛脂處理不當。大量排放的泥水及其中含有的羊毛脂,使得廢水的COD指標高達25 000~30 000mg/L左右,造成廢水處理困難、處理成本提高甚至處理不能達標。另外,羊毛脂是高檔化妝品的原料,價格高達2~3萬元/噸,直接排放,實在可惜。
為了在生產(chǎn)出高品質羊毛的同時,兼顧到經(jīng)濟效益與社會效益,對現(xiàn)有的設備進行改造是很有必要的。針對以上問題,我們參考了國內外的先進工藝后,認為采用外部循環(huán)、機外過濾、集中排泥的方式是個比較理想的方法。該方案的主要特點是:增加洗滌用水的循環(huán)量,使得槽內的沉泥隨時排出機外,同時節(jié)約了用水;由于槽內沒有了沉泥,去除了排泥進水溝的環(huán)節(jié),沉泥在機外經(jīng)處理后,直接外運;機外循環(huán)的同時進行羊毛脂的提取,并對排放廢水進行預處理,使得進入污水處理系統(tǒng)的廢水COD控制在4 000mg/L以下。
1. 洗一、洗二、洗三3槽的底部加裝若干抽泥水管(口徑30~40mm,每槽4組),每槽加裝1臺流量30m3/h以上的離心泵,定量抽取泥水,關閉原有的排水閥。
2. 分別新造30m3、60m3儲罐各1臺,30m3的儲罐為洗一槽所用、60m3儲罐為洗二、三槽所用,底部裝設大口徑的排泥閥。
3. 30m3儲罐中的泥水經(jīng)過沉淀,泥沙從底部的排泥閥定期排放,上清液從溢流孔返回各自的洗槽,作為洗滌用水重復使用。
4. 由于大槽的設計中考慮到泵入的泥水對泥沙的沉淀有擾動作用,故采用了進水處的上部與儲水部隔離,儲水部的下部采用60°的錐形結構,以加速泥沙的沉淀。
5. 排放的泥沙經(jīng)處理后接入脫泥設備處理,避免直接進入污水處理系統(tǒng)。
6. 洗二、洗三槽的槽液經(jīng)沉淀后,上部含油量較高的槽液進入羊毛脂回收系統(tǒng),進行羊脂回收,處理后的清液回到原來的洗二、洗三槽重復使用。
7. 經(jīng)羊脂提煉后的重液等廢水,經(jīng)酸化等工藝處理,COD低于4 000mg/L后接入污水處理系統(tǒng)。
新工藝流程如下:
1. 泵的選擇。除了要滿足流量的要求,還需要滿足能輸送含有大量泥沙的污水,我們經(jīng)過多次實驗比較,采用氣動隔膜泵,能達到使用要求。
2. 管道的口徑。配合泵的管道口徑只要按泵的要求配置即可,溢流的回用水管適宜配口徑較大的管道。因為盡管經(jīng)過沉淀,但其中還是含有不少的泥沙等雜質,口徑過小,容易堵塞,宜配的口徑為75~100mm。
3. 儲罐的底部錐角宜小于60°,以利泥沙的快速沉淀。
設備改造后經(jīng)1年左右的使用,達到了以下幾個目的:
1. 洗滌的效率有較大的提高,由于采用了大三倍的儲罐沉泥,槽液中的含泥量減少了大約20%左右。
2. 由于采用了外部循環(huán)水工藝(即原直接排放的廢水,經(jīng)過外部沉淀后回用),用水量減少了25%左右,每噸成品的用水平均在18噸左右。
3. 洗劑用量減少5%左右。
4. 設備底部的排泥溝中的積泥大大減少,以前幾乎每星期需要清理一次的排泥溝,現(xiàn)僅需二至三個月清理一次,大大減少了工作量。
5. 由于大部分的泥沙在前道已直接處理,進入污水處理系統(tǒng)的廢水COD指標從 25 000~30 00mg/L降至4 000mg/L以下,效果非常明顯。
新造2套不銹鋼儲罐及配套的附屬設備等,價格大約為人民幣60萬元; 按800噸月產(chǎn)量計算,一個月節(jié)水的費用大約為人民幣4萬元左右;清理地溝等費用直接節(jié)約人民幣1萬左右。
僅考慮節(jié)水費用和清理費用節(jié)約兩項,就能在一年內收回投資,如果計入污水處理成本及羊毛脂的回收收益,則經(jīng)濟及社會效益更加可觀。此方案,設備改造簡單易行,投資回收期較短,性價比較高。
經(jīng)過設備改造的生產(chǎn)線已運行了1年,效果非常明顯,達到了預設目的,證明了采用外部循環(huán)、機外過濾、集中排泥的方式是可行的。綜上所述,對羊毛洗滌的前道設備進行改造,改為外部循環(huán),既有經(jīng)濟上的可觀收益,又能起到節(jié)能減排的作用。