一種毛發生產浸酸工序廢水處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種毛發生產浸酸工序廢水處理裝置，屬于浸酸液廢水處理技術領域。本實用新型的技術方案要點為：一種毛發生產浸酸工序廢水處理裝置包括酸洗廢液池、沖洗廢水池、浸酸液廢水池、調節池、篩網過濾裝置、儲液箱、增壓泵、自清洗過濾器、抑菌改性光催化超濾膜裝置、過酸液儲液箱和沖洗液儲液箱，采用調節池沉淀?篩網過濾?自清洗過濾?抑菌改性光催化超濾集成工藝，實現浸酸液廢水經過原位水質提升后即可回用，浸酸液重復利用率≥60%，降低新鮮水的用量和酸料的消耗，并保證產品質量，降低了運行成本且減小了環保壓力。
【專利說明】
一種毛發生產浸酸工序廢水處理裝置
技術領域
[0001] 本實用新型屬于浸酸液廢水處理技術領域，具體涉及一種毛發生產浸酸工序廢水 處理裝置。
【背景技術】
[0002] 假發加工過程中使用了大量的化學藥劑，這些化學品成分復雜且種類繁多。目前 大多數假發生產廠家往往對生產過程中產生的廢水沒有進行有效的凈化處理便予以排放， 而這些排放廢水中的大多數成分對水體生物有毒害作用，嚴重污染環境。針對發制品行業 廢水間歇性排放、酸堿度變化大、高色度且成分復雜、氨氮含量高、碳氮比低、可生化性差、 水質水量穩定性低和水溫高等特點，從減少生產過程中用水量、提高生產原料利用率、加強 工序內廢水水質提升與回用率以及實現工序間廢水梯級回用等幾個方面開展節水減排研 究，以"少輸入-多回用-少排放"（兩少一多原則)為目標開展發制品行業生產過程中的節水 減排技術研究是十分重要的。發制品行業廢水的產生主要來自浸酸、中和、沖洗、漂洗、煮 凈、染色和后處理工序，如圖1所示。
[0003] 由于在酸洗工段過程中投加大量NaCIO、（濃)H2S〇4、H202和焦磷酸鈉等，同時人體 毛發在加工過程中會脫落發膠、油脂、膠蛋白和維生素等，因此浸酸液成分復雜且可生化性 差，有些物質對微生物可能有毒害作用，抑制微生物的生長。過酸后直接用清水沖洗，廢水 產生量大，資料顯示，酸洗工段浸酸液(包括過酸廢液和沖洗廢水)排水占發制品廢液總排 放比例為12.2%，而在發制品行業現有酸洗工段中，過酸廢液采用一次使用后廢棄排放，在 消耗大量水資源和化學品生產原料的同時，又要排放大量重度化學污染的廢水，間或含有 以碎毛發為主的固體廢棄物。沖洗環節用水龍頭直接沖洗，水資源消耗量大，廢水產生量 大，沒有考慮廢水綜合利用。這對水資源相對緊缺的地區來說，在產業經濟發展的同時，卻 導致了資源的過度消耗和浪費，環境受到嚴重污染，從而使工業發展喪失后勁和難以持續。 根據發制品行業現有生產工藝涉水、涉污現狀問題診斷結果，特別是酸洗工段內浸酸液廢 水的排放特征，集成以抑菌改性膜技術為基礎，構建保障產品品質前提下的發制品行業浸 酸液水質原位提升與回用工藝技術方案，具有十分重要的經濟效益和環境效益。目前在發 制品領域，相關的資料文獻中檢索不到浸酸液廢水回用技術的相關文獻。公開號為 CN103663752A的專利公開了一種毛皮浸酸液循環回用處理裝置及工藝，提出浸酸液栗入廢 液循環處理機的過濾系統，先將廢液中的毛皮肩等雜質濾出，濾后廢液流入儲液箱，部分廢 液與溶氣混合，再經配水系統分配，流入另一劃槽，氣浮完成后以劃槽攪拌槳刮渣，去除廢 水中的油脂、殘余軟化酶和懸浮物等雜質，經檢測、調制后的浸酸液用于下一批毛皮的浸 酸。該工藝具有可實現浸酸液的零排放，降低化料的消耗，并保證產品質量等優點。但如果 該方法處理發制品行業浸酸液時，機理上難以對構成色度、C0D Cr、氨氮和B0D5主要來源中粒 徑<0.45μπι的有機物、微生物和細菌等雜質實現有效去除，從而導致在發制品浸酸液中水 回用后，不能實現保障產品品質的目的。目前我國發制品生產廢水的處理工藝有混凝-氣 浮-水解酸化-序批式活性污泥法(SBR)-過濾-臭氧氧化法、混凝沉淀-水解酸化-生物接觸 氧化-砂濾法和水解酸化-生物接觸氧化-混凝-氣浮法。但上述工藝處理效果波動性大、化 學藥劑添加量大且處理后直接排放，不符合清潔生產要求。

【發明內容】

[0004] 本實用新型為解決現有發制品行業浸酸液廢水中浸酸液一次使用后廢棄，既浪費 生產原料，又對環境產生不利影響等問題，提供了一種毛發生產浸酸工序廢水處理裝置，其 采用調節池沉淀-篩網過濾-自清洗過濾-抑菌改性光催化超濾集成工藝，實現浸酸液廢水 經過原位水質提升后即可回用，浸酸液重復利用率多60%，降低新鮮水的用量和酸料的消 耗，并保證產品質量。
[0005] 本實用新型為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種毛發生產浸酸工序廢水 處理裝置，其特征在于包括酸洗廢液池、沖洗廢水池、浸酸液廢水池、調節池、篩網過濾裝 置、儲液箱、增壓栗、自清洗過濾器、抑菌改性光催化超濾膜裝置、過酸液儲液箱和沖洗液儲 液箱，其中酸洗廢液池的進液口與酸洗機的出液口相連接，沖洗廢水池的進液口與沖洗裝 置的出液口相連接，酸洗廢液池的出液口和沖洗廢水池的出液口分別與浸酸液廢水池的進 液口相連接，浸酸液廢水池的出液口與調節池的進液口相連接，調節池的出液口與篩分過 濾裝置的進夜口相連接，篩分過濾裝置的出液口與儲液箱的進液口相連接，儲液箱的出液 口通過增壓栗與自清洗過濾器的進液口相連接，自清洗過濾器的出液口與抑菌改性光催化 超濾膜裝置的進液口相連接，抑菌改性光催化超濾膜裝置的出液口分別與過酸液儲液箱的 進液口和沖洗液儲液箱的進液口相連接，過酸液儲液箱的出液口與酸洗機的進液口相連 接，該過酸液儲液箱通過加藥栗與酸洗藥物儲藥罐相連接，沖洗液儲液箱的出液口與沖洗 裝置的進液口相連接，該沖洗液儲液箱通過水栗與清水池相連接。
[0006] 進一步優選，所述的篩網過濾裝置從上到下依次設有布水器、轉刷撈毛機和曲面 篩網，布水器與篩網過濾裝置的進液口相連通，轉刷撈毛機的掃毛弧度與曲面篩網的弧度 相一致，曲面篩網的開孔直徑為1 -3mm，開孔率為5%-20%。
[0007] 進一步優選，所述的自清洗過濾器為過濾盤面<20μπι的疊片式自清洗過濾器，其 材質為耐酸塑料，該疊片式自清洗過濾器用于去除進水中粒徑多20μπι的懸浮顆粒物膠體。
[0008] 進一步優選，所述的抑菌改性光催化超濾膜裝置中的抑菌改性光催化超濾膜是采 用抑菌性納米材料載銀納米二氧化鈦與聚丙烯腈共混合成的非對稱結構中空纖維超濾膜， 納米材料載銀納米二氧化鈦均勾分布于超濾膜中。
[0009] 本實用新型所述的毛發生產浸酸工序廢水處理裝置的運行方法，其特征在于具體 運行過程為：
[0010] 步驟（1)，將生發加工裝置中的原料生發平鋪放入酸洗機內，浸泡于浸酸液中2-5min，過酸后置于沖洗裝置中用清水沖洗，酸洗機產生的酸洗廢液進入酸洗廢液池，沖洗裝 置產生的沖洗廢水進入沖洗廢水池，酸洗廢液池中的酸洗廢液和沖洗廢水池中的沖洗廢水 進入浸酸液廢水池中；
[0011] 步驟(2)，浸酸液廢水池中的浸酸液廢水通過對角線的進水方法進入調節池，浸酸 液廢水在調節池中的停留時間為3_24h，用于沉淀浸酸液廢水中的殘渣，澄清后的調節池出 水通過水栗由篩網過濾裝置上部的布水器進入篩網過濾裝置，用于濾除調節池出水中的油 脂和毛渣類懸浮物，濾后廢水進入儲液箱；
[0012] 步驟(3)，儲液箱中的濾后廢水經增壓栗進入自清洗過濾器，該自清洗過濾器的過 濾盤面<20μπι，用于去除進水中粒徑多20μπι的懸浮顆粒物膠體；
[0013] 步驟(4)，自清洗過濾器出水進入抑菌改性光催化超濾膜裝置，該抑菌改性光催化 超濾膜裝置采用錯流操作方式，操作壓力為〇.〇5-〇.1210^，膜產水通量彡10017(111 2*11)，抑 菌改性光催化超濾膜裝置中的抑菌改性光催化超濾膜是采用抑菌性納米材料載銀納米二 氧化鈦與聚丙烯腈共混合成的非對稱結構中空纖維超濾膜，納米材料載銀納米二氧化鈦均 勻分布于超濾膜中，抑菌改性光催化超濾膜的截留分子為多10000道爾頓，用于去除清洗過 濾器出水中的懸浮物、細菌和大分子量有機物，抑菌改性光催化超濾膜的出水色度〈5.0，濁 度〈0.1NTU;
[0014] 步驟(5)，抑菌改性光催化超濾膜裝置一部分出水進入過酸液儲液箱中，并通過加 藥栗添加酸洗藥物調節后直接或與浸酸液混合后作為浸酸工段過酸步驟給水，用于下一批 次發制品的浸酸處理，抑菌改性光催化超濾膜裝置另一部分出水進入沖洗液儲液箱，并通 過水栗添加清水調節后直接或與清水沖洗液混合后作為浸酸工段沖洗步驟給水，用于下一 批次發制品的沖洗處理，沖洗液儲液箱沖洗過程剩余液體進入下一道處理工序進行處理。
[0015] 進一步優選，所述的浸酸液廢水來自于動物毛發或化學纖維進行假發加工的發制 品酸洗工段，具體包括過酸步驟的酸洗廢液和沖洗步驟的沖洗廢水，浸酸液廢水的色度和 口財直分別為5-100和1.0-4.0，浸酸液廢水中懸浮物、〇)0&、氨氮和800 5的含量分別為10-500mg/L、100-2000mg/L、5-100mg/L和5-500mg/L，BODs/CODcr 為0·05-0·3。
[0016] 進一步優選，所述的抑菌改性光催化超濾膜裝置的進水細菌濃度為103-106CFU/ mL，抑菌改性光催化超濾膜的抑菌率多50%，對進水中C0DCr、B0D5、色度和懸浮物的去除率分 別多80%、多80%、多90%和多90%，出水pH為1-4。所述的抑菌改性光催化超濾膜進行抑菌性能 測試時，選擇革蘭氏陰性菌大腸桿菌為指示菌株，將剪成5mm圓片的膜加入細菌濃度為 10 6CFU/mL的菌懸液中，在搖床中（200r/min)于37°C下培養18h后，采用逐級稀釋法稀釋101- 1〇6倍，并用倒平板法進行活菌計數。抑菌率計算公式為：
，其中Y為膜對 大腸桿菌的抑菌率，％;Wt為不加膜樣品的空白對照品平板菌落數;Qt為實驗樣品平板菌落 數。
[0017] 進一步優選，所述的毛發生產浸酸工序廢水處理裝置的單個循環運行過程浸酸液 的重復利用率彡60%。
[0018] 本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果：
[0019] 1、減少對環境的影響，傳統處理工藝需要在每批次的浸酸液制備中加入大量酸性 化學試劑(如次氯酸、硫酸等），且最終隨濃水排放，無論哪種排放方案，或多或少均會對環 境產生不利影響，采用超濾技術后，加酸量將大幅度減少，從而減輕環境壓力；
[0020] 2、成本降低，浸酸液造水總成本分別由抑菌改性光催化超濾膜設備折舊費、電費、 藥劑清洗費用、人工費用和設備維護費組成，各項費用成本分別為彡0.487元/m 3、彡0.066 元/m3、(X .058元/m3、<0.125元/m3和<0.731元/m3，浸酸液造水總成本< 1.47元/m3;
[0021] 3、本實用新型的毛發生產浸酸工序廢水處理裝置對浸酸液廢水經原位水質提升 后回用，可實現浸酸液的重復利用率多60%，有效節省新鮮水用量，減少污染物的排放，降低 化料的消耗，并保證產品品質；
[0022] 4、本實用新型毛發生產浸酸工序廢水處理裝置的主體和配套設備結構緊湊，功能 齊全，易操作維修，排列方式可以靈活組合，所述的抑菌改性光催化超濾膜裝置可取代傳統 處理工藝中的多個步驟，空間利用率高，與傳統處理工藝相比，可節省約50%的空間，并且操 作工藝簡單可靠，管理方便。
【附圖說明】

[0023]圖1是現有技術的工藝流程圖；
[0024]圖2是本實用新型的工藝流程圖。
[0025]圖中：1、生發加工裝置，2、酸洗機，3、酸洗廢液池，4、沖洗裝置，5、沖洗廢水池，6、 浸酸液廢水池，7、調節池，8、篩網過濾裝置，9、儲液箱，10、增壓栗，11、自清洗過濾器，12、抑 菌改性光催化超濾膜裝置，13、過酸液儲液箱，14、沖洗液儲液箱。
【具體實施方式】
[0026]以下通過實施例對本實用新型的上述內容做進一步詳細說明，但不應該將此理解 為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本實用新型上述內容實現的技 術均屬于本實用新型的范圍。
[0027]如圖2所示，本實用新型的毛發生產浸酸工序廢水處理裝置包括酸洗廢液池3、沖 洗廢水池5、浸酸液廢水池6、調節池7、篩網過濾裝置8、儲液箱9、增壓栗10、自清洗過濾器 11、抑菌改性光催化超濾膜裝置12、過酸液儲液箱13和沖洗液儲液箱14，生發加工裝置1與 酸洗機2相連，用于將原料生發輸送到酸洗機2中，酸洗廢液池3的進液口與酸洗機2的出液 口相連接，沖洗廢水池5的進液口與沖洗裝置4的出液口相連接，酸洗廢液池3的出液口和沖 洗廢水池5的出液口分別與浸酸液廢水池6的進液口相連接，浸酸液廢水池6的出液口與調 節池7的進液口相連接，調節池7的出液口與篩分過濾裝置8的進夜口相連接，篩分過濾裝置 8的出液口與儲液箱9的進液口相連接，儲液箱9的出液口通過增壓栗10與自清洗過濾器11 的進液口相連接，自清洗過濾器11的出液口與抑菌改性光催化超濾膜裝置12的進液口相連 接，抑菌改性光催化超濾膜裝置12的出液口分別與過酸液儲液箱13的進液口和沖洗液儲液 箱14的進液口相連接，過酸液儲液箱13的出液口與酸洗機2的進液口相連接，該過酸液儲液 箱13通過加藥栗與酸洗藥物儲藥罐相連接，沖洗液儲液箱14的出液口與沖洗裝置4的進液 口相連接，該沖洗液儲液箱14通過水栗與清水池相連接。其中篩網過濾裝置8從上到下依次 設有布水器、轉刷撈毛機和曲面篩網，布水器與篩網過濾裝置8的進液口相連通，轉刷撈毛 機的掃毛弧度與曲面篩網的弧度相一致，曲面篩網的開孔直徑為1_3_，開孔率為5%-20%; 自清洗過濾器11為過濾盤面< 20μπι的疊片式自清洗過濾器，其材質為耐酸塑料，該疊片式 自清洗過濾器用于去除進水中粒徑多20μπι的懸浮顆粒物膠體;抑菌改性光催化超濾膜裝置 12中的抑菌改性光催化超濾膜是采用抑菌性納米材料載銀納米二氧化鈦與聚丙烯腈共混 合成的非對稱結構中空纖維超濾膜，納米材料載銀納米二氧化鈦均勻分布于超濾膜中。 [0028] 實施例1
[0029]將原料生發平鋪放入酸洗機內，在200L浸酸液(有效成分為H2S〇4、HC10)中酸洗處 理5min，過酸后用2噸清水沖洗，分別產生pH值為2.0的過酸廢液和pH值為3.5的沖洗廢水， 混合后即為pH值為2.5的浸酸液廢水2.2噸，占該批次發制品廢水總排放量的12.2%，浸酸液 廢水中的色度為44 · 6，懸浮物、CODCr、氨氮和BOD5的含量分別為168mg/L、507mg/L、25mg/L和 38.5mg/L，B0D5/C0DCr為0.08。浸酸液廢水采用對角線的進水方式進入調節池中沉淀24h后 進入曲面篩網開孔直徑為1.5mm、開孔率為20%的篩網過濾裝置，然后進入儲液箱，再經增壓 栗依次進入過濾盤面為8μπι的自清洗過濾器和含載銀納米二氧化鈦的聚丙烯腈抑菌改性光 催化超濾膜裝置，自清洗過濾器出水中細菌的濃度為5 X 104CFU/m，抑菌改性光催化超濾膜 裝置采用錯流操作條件，產水回收率為90%，操作壓力為0.08Mpa，超濾膜的抑菌率為56.4%， 產水通量為238L/(m 2·h)，對進水中的⑶DCr、B0D5、色度和懸浮物的去除率分別為86.7%、 89.5%、95.4%和98.5%，而超濾出水的pH值仍為2.5左右，基本保持不變，產水的色度為2.1， 懸浮物、COD&和BOD5含量分別為2.5mg/L、67mg/L和4. lmg/L。
[0030] 0.2噸超濾產水進入過酸液儲液箱，添加酸洗藥物至pH值為1.8時，作為浸酸液用 于下一批次發制品的浸酸處理;2.0噸超濾產水添加清水至pH值為3.0時，作為沖洗液用于 下一批次發制品的沖洗處理，并保障產品品質，沖洗液儲液箱沖洗過程剩余液體進入下一 道處理工序進行處理。整個環節浸酸液造水總成本為1.16元/噸。
[0031] 實施例2
[0032]將原料生發平鋪放入酸洗機內，在200L浸酸液(有效成分為H2S〇4、HC10)中酸洗處 理3min，過酸后用2噸清水沖洗，分別產生pH值為2.4的過酸廢液和pH值為4.0的沖洗廢水， 混合后即為pH值為3.0的浸酸液廢水2.2噸，占該批次發制品廢水總排放量的8%，浸酸液廢 水的色度為80,懸浮物、COD Cr、氨氮和BOD5的含量分別為136mg/L、1449mg/L、25mg/L和 57.3mg/L，B0D 5/C0DCr為0.04。浸酸液廢水采用對角線的進水方式進入調節池沉淀10h后進 入曲面篩網開孔直徑為3mm、開孔率為5%的篩網過濾裝置，然后進入儲液箱，再經增壓栗依 次進入過濾盤面為1〇μπι的自清洗過濾器和含載銀納米二氧化鈦的聚丙烯腈抑菌改性光催 化超濾膜裝置，自清洗過濾器產水中細菌的濃度為8.5 X 105CFU/mL，含載銀納米二氧化鈦 的聚丙烯腈抑菌改性光催化超濾膜裝置采用錯流操作條件，產水回收率為90%，操作壓力為 0.091^，超濾膜的抑菌率為51.2%，產水通量為21717(111 2.11)，對進水中的0)1、8005、色度 和懸浮物的去除率分別為81.4%、83.6%、94.1%和98.3%，而超濾出水的pH值仍為3.0左右，基 本保持不變，產水的色度為4 · 7，懸浮物、C0DGr和B0D5含量分別為2 · 3mg/L、270mg/L和9 · 4mg/ L〇
[0033] 0.2噸超濾產水進入過酸液儲液箱，添加酸洗藥物至pH值為1.8時，作為浸酸液用 于下一批次發制品的浸酸處理;2.0噸超濾產水添加清水至pH值為3.5時，作為沖洗液用于 下一批次發制品的沖洗處理，并保障產品品質，沖洗液儲液箱沖洗過程剩余液體進入下一 道處理工序進行處理。整個環節浸酸液造水總成本為1.47元/噸。
[0034]以上實施例描述了本實用新型的基本原理、主要特征及優點，本行業的技術人員 應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 實用新型的原理，在不脫離本實用新型原理的范圍下，本實用新型還會有各種變化和改進， 這些變化和改進均落入本實用新型保護的范圍內。
【主權項】
1. 一種毛發生產浸酸工序廢水處理裝置，其特征在于包括酸洗廢液池、沖洗廢水池、浸 酸液廢水池、調節池、篩網過濾裝置、儲液箱、增壓栗、自清洗過濾器、抑菌改性光催化超濾 膜裝置、過酸液儲液箱和沖洗液儲液箱，其中酸洗廢液池的進液口與酸洗機的出液口相連 接，沖洗廢水池的進液口與沖洗裝置的出液口相連接，酸洗廢液池的出液口和沖洗廢水池 的出液口分別與浸酸液廢水池的進液口相連接，浸酸液廢水池的出液口與調節池的進液口 相連接，調節池的出液口與篩分過濾裝置的進夜口相連接，篩分過濾裝置的出液口與儲液 箱的進液口相連接，儲液箱的出液口通過增壓栗與自清洗過濾器的進液口相連接，自清洗 過濾器的出液口與抑菌改性光催化超濾膜裝置的進液口相連接，抑菌改性光催化超濾膜裝 置的出液口分別與過酸液儲液箱的進液口和沖洗液儲液箱的進液口相連接，過酸液儲液箱 的出液口與酸洗機的進液口相連接，該過酸液儲液箱通過加藥栗與酸洗藥物儲藥罐相連 接，沖洗液儲液箱的出液口與沖洗裝置的進液口相連接，該沖洗液儲液箱通過水栗與清水 池相連接。2. 根據權利要求1所述的毛發生產浸酸工序廢水處理裝置，其特征在于:所述的篩網過 濾裝置從上到下依次設有布水器、轉刷撈毛機和曲面篩網，布水器與篩網過濾裝置的進液 口相連通，轉刷撈毛機的掃毛弧度與曲面篩網的弧度相一致，曲面篩網的開孔直徑為1-3mm，開孔率為5%-20%。3. 根據權利要求1所述的毛發生產浸酸工序廢水處理裝置，其特征在于:所述的自清洗 過濾器為過濾盤面< 20μπι的疊片式自清洗過濾器，其材質為耐酸塑料，該疊片式自清洗過 濾器用于去除進水中粒徑多20μπι的懸浮顆粒物膠體。4. 根據權利要求1所述的毛發生產浸酸工序廢水處理裝置，其特征在于:所述的抑菌改 性光催化超濾膜裝置中的抑菌改性光催化超濾膜是采用抑菌性納米材料載銀納米二氧化 鈦與聚丙烯腈共混合成的非對稱結構中空纖維超濾膜，納米材料載銀納米二氧化鈦均勻分 布于超濾膜中。
【文檔編號】C02F9/04GK205710199SQ201620509733
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】李鐵梅, 宋躍飛, 周建國, 李志勇, 潘峰, 樊靜, 趙果
【申請人】河南師范大學