喷水织机配套水处理设备工艺探讨

喷水织机配套水处理

设备工艺探讨

目前 ,我国已引进国外及国内自产喷水织机几万台。喷水织机使用高压水来实现纬纱的引入 ,对使用水质有特殊的要求 ,水质不良会引起机器的低效率和产品质量的不良。因而 ,凡使用喷水织机的厂家都需要花费大量投资来建设水处理站 ,以满足喷水织机用水的需求。

1 喷水织机用水的标准及分析

1.1 喷水织机对水质的要求标准如下:

p H值615～715

全锰< 013ppm

浊度< 20ppm

全铁< 013ppm

总硬度< 30ppm

总碱度< 60ppm

导电率140～300 μυ/ cm

耗氧量< 2ppm

蒸发残留物< 100ppm

1.2 水质对生产的影响

水质低于上述标准 ,会造成水在机器内部结垢 ,腐蚀机器 ,影响喷水织机的使用寿命和生产效率 ,还会产生掉浆 ,使织造困难和产品质量下降。水质高于上述标准时 ,虽然对机器有一定的好处 ,但由于喷水织机的某些探测元件的动作是在电导率 140～300 μυ/ cm 的基准下设定的 ,因而会产生探测元件的误动作。另外水质标准过高也给处理工作带来麻烦和增加基本投资 ,还会造成过高的生产运行费用。综上所述 ,在考虑与喷水织机相配套的水处理工程时 ,既要使处理后水质符合用水标准 ,又不能过分去提高水质而造成各种费用过高。

2 我国喷水工场水处理站现状

目前在我国各喷水织机工厂 ,水处理工程基本采用二种形式。

2.1 阳离子软化法 ,其基本流程如下

原水(河水、井水或自来水)- 过滤(或沉淀) -钠离子交换床- 软化水储缶-喷水织机

采用此种方法的多为我国南方各厂家 ,其原因是他们的原水多采用地表水(河水或已经过预处理的自来水) ,原水硬度低(一般在 250～300ppm) ,电导率也较低 (一般在400～600μv/ cm) 。经钠离子交换床处理后 , 水中对机器和上浆造成较大危害的钙、镁离子基本被除去。阳离子软化法流程简单 ,运行费用低 ,但仅适用于水质较软 ,电导率较低的原水的处理。

2.2 阴、阳离子交换法;其流程如下

我国北方许多厂家用此种方法。其原因是由于北方地表水较少 ,一般使用地下水源 ,地下水水质较差 ,含盐量大 ,电导率高(800～1200μυ/ cm) 。因此首先使原水经过阴、阳离子交换床的处理 ,基本去除水中离子的绝大部份 ,获得较纯的水质。这样的水质对喷水设备本身寿命大有好处 ,但由于离子去除的太干净而导致水的电导率很低 (约10～50μυ/ cm) ,使喷水织机运行中停台较多 ,生产效率降低。为避免这种情况产生 ,在纯水中再兑入经由钠离子床处理后的电导率较高的软水 ,以达到即使水质纯净软化 ,又使电导率符合标准的喷水织机用水。采用阴、阳离子交换法 ,可获得比第一种方法较为优良的水质 ,但流程复杂 ,设备较多 ,一次投资较大 ,用时由于阴、阳离子交换

床每天需用大量 HCl 及 NaOH 再生 ,因而产生较高的运行费用及环境污染问题。以上二种方法 ,在我国各行各业应用相当普遍 ,因而在搞与喷水织机相配套的水处理工程中 ,厂家及设计单位都乐于采用。

3 敢于走新路 ,使用电渗析水处理法

我厂在引入日产公司 104 台喷水织机项目中 ,经过认真的调查研究 ,大胆采用了在纺织行业还未有人使用过的电渗析水处理技术。

3.1 电渗析水处理法原理

电渗析水处理技术是利用由高分子材料制成的离子交换膜对水中离子的选择透过性 ,在外加直流电场的作用下 ,使水中离子做定向的移动来去除水中离子的方法。其原理

如图 1

由图中可见 ,离子交换膜具有选择透过性 ,阴膜只能通过阴离子 ,阳膜只能通过阳离子 ,在直流电场的作用下 ,水中阳离子透过阳膜向阴极运动 ,阴离子透过阴膜向阳极运动 ,以此获得我们所需要的渗水。

3.2 电渗析水处理设备的选型

依据所处理原水的水质情况 ,喷水织机的用水标准以及耗水量 ,我们可进行设备的选型。

我厂地下水水质情况如下(取三项主要指标)

①蒸发残留物 681ppm ②总硬度427ppm③电导率 800～1000μv/ cm根据前述喷水织机用水标准 ,电渗析设备除盐率达 85 %～90 %可满足要求。除硬度略超过标准

不太多 ,其他指标均控制在标准范围内 ,经实践证明 ,对生产没有影响。根据上述计算 ,并按 104 台喷水织机每小时用水量 14 吨计 ,我们选择了浙江湖州电渗析厂生产的三级三段 ,360 对膜、 018mm 厚隔板的电渗析设备 3 台 ,单台产水量 10t / h , (长期运一段时间后可维持在 7～8t / h ,其中二台供正常开车 ,一台备用。

3.3 使用效果分析

3.3.1 电渗析水处理法具有以下优点:

3.3.1.1 与离子交换法相比 ,可节约大量酸、碱 ,可大大减少水处理运行费用。采用阴阳离子交换法 ,每日约需 800kgHCI , 600kgNaOH ,而电渗析法 ,全月仅需约一吨的HCl进行酸洗。

3.3.1.2 环境污染小

由于只使用少量的 HCl 进行设备清洗 ,并且不使用其他化学药品 ,因此不产生对环

境造成污染的废液。

3.3.1.3设备简单 ,操作管理方便 ,工人劳动强度低。

3.3.2 电渗析法的不足之处及解决办法

从电渗析法原理可知 ,在生产渗水的同时 ,须排出大量的浓水和极水(约占总耗水量的50 %) 。在我国北方严重缺水的现实情况下 ,必须考虑将此部份水进行回用。我厂采取的办法是 ,将此部份水及使用后软水相混合 ,然后导入全厂空调用水系统或卫生用水系统 ,因而不造成水资源的浪费。

4 结语

由于采用电渗析水处理法可以满足喷水织机用水标准以及具有费用低、污染小、易于管理的优点 ,因而在考虑与喷水织机生产线相配套的水处理设备时 ,我认为电渗析设备是优先可考虑的。