第16卷第1期非織造布Vol. 16. No. 12008年2月Nonwoven技術(shù)探討 Technical Investigations成水刺法循環(huán)水處理技術(shù)的研究驗(yàn)頌河煩家家張志娟(天津工業(yè)大學(xué),天津200160)摘要:介紹丁不同的水處理設(shè)備及方法原理,說明了水處理工藝在水刺法非織造布生產(chǎn)過程中有著非常重要的作用。關(guān)鍵詞:非織造布;水刺法;循環(huán)水處理技術(shù);研究中圖分類號(hào):TS174.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10052054(2008)01-0012-041前言自然界的天然水體和水處理流程中的工藝水體水刺法非織造工藝是非織造布的一種生產(chǎn)方中都含有形形色色的顆粒物,一般說來,它是指比法,也稱射流噴網(wǎng)非織造工藝,這種工藝是以水為介溶解的低分子更大的各種高分子或多分子的實(shí)體。質(zhì)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,使纖網(wǎng)中的纖維相互纏結(jié)抱合而水中的非水雜質(zhì)按粒度大致可以分為兩大類:一類固結(jié)的。其中,工藝用水的處理是水刺法非織造布是粒度<1m的化合物,其分子量<100,包括所生產(chǎn)的關(guān)鍵,如果工藝用水處理不當(dāng),會(huì)使設(shè)備無法有小分子和離子化合態(tài),對(duì)于水質(zhì)來說,包括微污染正常運(yùn)行。例如,細(xì)小的雜質(zhì)和污垢會(huì)使水針板的物,例如重金屬、氮、磷等化學(xué)品是水質(zhì)污染的主要針孔堵塞;纖維表面油劑選擇不當(dāng),水刺后會(huì)產(chǎn)生大成分。另一類是粒度>1mm的雜質(zhì),它們本身既可量氣泡影響產(chǎn)品質(zhì)量;如果工藝水中滋生微生物和以成為污染物,更重要的是與微污染物相互作用成藻類,會(huì)增加水針板針孔堵塞的概率,還會(huì)污染空為其載體,很大程度上決定著微污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化和循環(huán)歸宿。表1列出了水中污染物的種為了保證設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行,工藝用水的要求必類及采用的處理技術(shù)。須嚴(yán)格,水中不能含有固體顆粒雜質(zhì);水質(zhì)必須是在喪1水體顆粒物及其環(huán)境功能中性范圍的;水中盡量減少金屬離子含量,特別是顆粒物微污染物轉(zhuǎn)化遷移過程水處理技術(shù)鈣、鎂離子及其它無機(jī)物、有機(jī)物雜質(zhì),更不能有微礦物顆粒重金屬溶解、沉淀混合生物的污染。粘土礦物類金屬絡(luò)合、整合沉淀水刺固結(jié)工藝的用水量很大,一般在100金屬氫氧化物農(nóng)藥氧化、還原200t/h,其中90%~95%的水要循環(huán)使用。所以,腐殖質(zhì)化學(xué)品催化、光解過能否充分利用介質(zhì)—水,將能量最大限度地轉(zhuǎn)化聚合物有機(jī)酸堿吸附、解吸吸附為纖維的纏結(jié)力,這不僅影響到單位產(chǎn)品的成本和動(dòng)植物纖維金屬有機(jī)物吸收釋放絮凝產(chǎn)品質(zhì)量,也關(guān)系到整條生產(chǎn)線效能的發(fā)揮和公司有機(jī)殘?jiān)《窘到狻⑿蠹瘹飧〉慕?jīng)濟(jì)效益。氮磷化合物凝聚、絮凝細(xì)菌、真菌表面活性物涉透、過濾化學(xué)沉淀2水中顆粒物的分類乳濁油滴擴(kuò)散、遷移離子交換中國(guó)煤化工積生物氧化收稿日期:200711-16活性CNMHG生物過濾作者簡(jiǎn)介張志娟(1974-)女,天津工業(yè)大學(xué)在讀碩士研究生懸浮沉積物濃縮脫水2008年(總第65期)張志娟:水刺法循環(huán)水處理技術(shù)的研究133水刺生產(chǎn)工藝過程中可能產(chǎn)生的物質(zhì)各級(jí)過濾材料上被攔截下來的纖維團(tuán)、管壁物和粘實(shí)際生產(chǎn)過程中,水刺法非織造布工藝用水中糊狀物質(zhì)來說明。但由于天然纖維的長(zhǎng)度不規(guī)整,主要含有以下四大類物質(zhì)含有一定的短絨和雜質(zhì),在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)大大增加(1)纖維油劑過濾器的負(fù)擔(dān),縮短濾袋、濾芯的使用壽命,同時(shí)對(duì)這種油劑是以乳化方式噴灑于纖維表面的,在乳化油劑、纖維素聚積物和微生物粘泥等細(xì)小或軟高壓水對(duì)纖網(wǎng)噴射時(shí)溶入循環(huán)水中。它影響纖網(wǎng)纏體懸浮物不能完全將其過濾掉,因此必須采用更加結(jié)強(qiáng)度和一些衛(wèi)生產(chǎn)品的性能,同時(shí)油劑也是水中有效的過濾系統(tǒng)。目前比較普遍的是采用化學(xué)和物微生物的營(yíng)養(yǎng)源,通過物理過濾較難將其去除理方法相結(jié)合的氣浮和砂濾裝置。(2)各類纖維短屑和從纖維中脫離的微原纖4.1氣浮技術(shù)原理它是由高壓水針和真空抽吸系統(tǒng)帶入循環(huán)水氣浮就是在廢水中通入空氣,并同時(shí)加入混凝中,一般通過物理過濾攔截可去除絕大部分;劑等,使廢水中的乳化油(粒徑在0.5~25m之間)(3)微生物和粘泥或細(xì)小的固體顆粒粘附在空氣泡上,隨氣泡一起上水中的微生物主要有細(xì)菌、真菌和藻類,微生物浮到水面,從而回收廢水中的有用物質(zhì)同時(shí)凈化了粘泥指的是由于水中溶解的營(yíng)養(yǎng)源而引起的細(xì)菌、廢水。凈水法是以微小氣泡作為載體,粘附水中的真菌和藻類等微生物的繁殖,并以這些微生物為主,雜質(zhì)顆粒,使其密度小于水,然后顆粒被氣泡挾帶浮混有泥砂、無機(jī)物和塵土等,形成附著或堆積于管道升至水面與水分離去除的方法。壁的軟性沉積物。通常為了有效地控制微生物的數(shù)由于水刺生產(chǎn)工藝水中的微粒和膠體帶有一定量,在生產(chǎn)過程中要加入適量的殺菌劑。的電荷,在電子布朗運(yùn)動(dòng)的作用下,大多數(shù)可較長(zhǎng)時(shí)(4)纖維素聚積物間懸浮于水體中而不凝聚。當(dāng)完成了纖維固結(jié)后由纖維素纖維中的纖維素在高壓水作用下少量的、帶有纖維屑和乳化油劑等物質(zhì)的工藝用水在進(jìn)溶入循環(huán)水中聚積而成的軟體懸浮物。入氣浮裝置前被加入了混凝劑、破乳劑及pH值調(diào)4水刺工藝主要采用的水處理技術(shù)和裝置節(jié)劑等化學(xué)助劑使其水中的固體微粒、膠體等懸浮現(xiàn)代水處理方法主要有物理處理法化學(xué)處理物被吸附在混凝劑分子的長(zhǎng)鏈上形成絮狀物。由于法和生物處理法三類。水刺工藝中所用的纖維主要助凝劑對(duì)絮狀物的架橋聚集作用,使絮狀物進(jìn)一步包括天然纖維和化學(xué)纖維兩大類。其中化學(xué)纖維的集聚成團(tuán)結(jié)成更大粒徑的絮狀物然后集聚成團(tuán)的長(zhǎng)度比較整齊短絨和雜質(zhì)少,大部分可以先通過過絮狀物被通入的細(xì)小的微氣泡粘附使其比重大大濾介質(zhì)進(jìn)行過濾。過濾介質(zhì)的主要任務(wù)是憑借其結(jié)減小,依靠水的浮力浮至水面并被刮渣機(jī)清除,從而構(gòu),盡可能地增加與懸浮水體中的顆粒產(chǎn)生碰撞而達(dá)到固液分離的凈水目的。將其滯留的概率,同時(shí)盡量降低流體的能量損失。根據(jù)氣浮凈化原理,實(shí)現(xiàn)氣浮凈化的必要條件過濾裝置的作用是集聚流體中的微顆粒而允許流體有兩個(gè):一是必須向水體中提供足夠數(shù)量的微氣泡;通過,為下一級(jí)過濾提供較潔凈的水二是必須使水中的雜質(zhì)呈懸浮或疏水性質(zhì),從而附水刺工藝過程主要采取的物理過濾方式包括:著于氣泡上浮升,所以在氣浮凈化過程中,有混凝集帶式過濾器過濾濾料為300~400g/m2針刺氈,過聚、氣泡粘附、浮升清除三個(gè)過程其中重要的是混濾精度為130~150m;袋式過濾器,過濾濾料為凝集聚和氣泡粘附。350~450g/m2針刺氈,過濾精度為100~120ym;芯4.1.1混凝集聚作用的基本原理式過濾器,過濾濾料為紗線纏繞的芯式過濾器,過濾混凝是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程。水體中各種精度為50~60μm;根據(jù)生產(chǎn)中的實(shí)際情況選擇采膠體顆粒微小,表面水化和帶電使其具有穩(wěn)定性。用安全過濾網(wǎng)過濾,過濾濾料為致密金屬網(wǎng),過濾精帶電膠體與其周圍的離子組成雙電層結(jié)構(gòu)的膠團(tuán)。度約40m經(jīng)過這種過濾方式的水處理系統(tǒng)對(duì)固體顆粒位稱物大的膠體或懸浮物的過濾比較有作用,這可以從驗(yàn)結(jié)果TH中國(guó)煤化工動(dòng)表現(xiàn)出來的電CNMHG電泳或電滲實(shí)非織造布第16卷第1期=4xp/(DE)……………………(1)所以實(shí)際使用中采用投藥后快速攪拌(產(chǎn)生流速梯式中:—液體的動(dòng)力粘度/Pa度)的方法來保持膠體間較高的碰撞次數(shù),使其脫u——顆粒電泳遷移的平均速度或液體穩(wěn)和凝聚。電滲的平均移動(dòng)速度/(cm/s);另外,由于溶入水體中的纖維油劑均為乳化狀D——液體的介電常數(shù);態(tài),所以也必須加入破乳劑進(jìn)行破乳,并使其凝聚成E一兩電極間單位距離外加的電位差。較粗大的油粒而易于去除混凝理論認(rèn)為,要使膠體脫穩(wěn)和凝聚,必須投加為加強(qiáng)凝聚效果,還要加入一定量的高分子助定的電解質(zhì)混凝劑,對(duì)膠體表面的電荷進(jìn)行電中凝劑。助凝劑主要起吸附架橋、粘附卷掃的作用,可和及壓縮膠體的雙電層,而描述膠體脫穩(wěn)程度的重促使因電解質(zhì)作用而初步絮凝的膠體顆粒進(jìn)一步聚要指標(biāo)是電位,所以同時(shí)還必須降低:電位和破集成較粗大的絮狀顆粒,有利于氣泡的吸附和分離壞水化膜,并提供膠體碰撞的動(dòng)能。造成膠體碰撞的處理。對(duì)水中膠體及顆粒物具有高效電中和、架橋、主要原因是布朗運(yùn)動(dòng)、流速梯度和渦流紊動(dòng)而由于絮凝和吸附等物理化學(xué)功能,可有效去除水中濁度、布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)1pm左右的細(xì)小顆粒已基本不起作用,色度、重金屬離子及微量有機(jī)毒物表2幾種常見的助凝劑及其使用的pH值pH值酸鋁、結(jié)晶氯化鋁、聚合氯化鋁等6.0-8.5無機(jī)絮凝劑氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵4.0~11鈣鹽、鎂鹽9.5~14聚硅氰化鋁、聚硅硫酸鋁、聚硅硫酸鐵陰離子型:聚丙酸鈉、水溶性聚丙烯酰胺、磺化聚丙烯酰胺等1.0~14有機(jī)絮凝劑陽離子型:聚乙烯亞胺、聚乙烯吡啶鹽等1.0~7.0非離子型:聚丙烯酰胺、氯化聚乙烯等適用范圍寬4.1.2氣泡粘附作用的基本原理壓閥進(jìn)入氣浮池,由于突然減到常壓,這時(shí)溶解于廢粘附是指以微小氣泡作為載體,粘附水中已經(jīng)水中的空氣便形成許多細(xì)小的氣泡逸出,進(jìn)行氣浮。絮凝成團(tuán)的雜質(zhì)顆粒,使其密度小于水,然后絮凝顆葉輪氣浮的充氣是靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)在固定的蓋板粒被氣泡挾帶浮升至水面與水分離去除的過程。在下形成負(fù)壓,從空氣管中吸入空氣。曝氣氣浮是用這個(gè)過程中,起主要作用的是微氣泡的直徑鼓風(fēng)機(jī)將空氣直接打入裝在氣浮池底的充氣器,使所以,在一定的條件下,如果氣泡分散得越小,空氣形成細(xì)小的氣泡進(jìn)入廢水中進(jìn)行氣浮。從處理則單位體積的氣體總表面積越大,因此與懸浮物或效率說,加壓氣浮產(chǎn)生的氣泡最小,約30~120m,乳化油粒碰撞和粘附的機(jī)會(huì)就越多,氣浮效率就越氣浮效率最高,而且運(yùn)行管理方面比較簡(jiǎn)便,為水刺高。但如果水中表面活性物的數(shù)量超過一定限度法水處理工藝的首選方法。后,盡管起泡現(xiàn)象很強(qiáng)烈,泡沫在水面上聚集很多,42砂濾技術(shù)情況但氣浮效果卻大大降低了。這是因?yàn)榇罅勘砻婊钚陨盀V其實(shí)是一種古老的凈化水的方法,當(dāng)然現(xiàn)物質(zhì)所造成的嚴(yán)重乳化問題引起的。在的砂濾融入了許多現(xiàn)代技術(shù)手段。目前,國(guó)內(nèi)外4.1.3氣浮設(shè)備應(yīng)用最多的是所謂動(dòng)態(tài)砂濾技術(shù)和靜態(tài)砂濾技術(shù)。在一定條件下,氣泡在廢水中的分散程度是影動(dòng)態(tài)砂濾技術(shù)是在過濾的同時(shí)對(duì)砂粒進(jìn)行清洗,可響氣浮效率的直接因素,所以氣浮設(shè)備一般以產(chǎn)生以不間斷地連續(xù)工作,基本上不需維護(hù)。靜態(tài)砂濾氣泡的方法來分類,包括加壓氣浮、葉輪氣浮、曝氣是利用不同粒徑的砂層來攔截水體中細(xì)小的微粒。氣浮和真空氣浮等。其中加壓氣浮是用水泵將廢水砂的中國(guó)煤化工采用分層裝填的加壓到3~4個(gè)大氣壓,同時(shí)注入空氣,在上述壓力方式CNMHG濾,上部進(jìn)水、下下在溶氣罐中使空氣溶解于廢水中。廢水經(jīng)過減部出水。H壓刀達(dá)到一疋值時(shí),需對(duì)砂子進(jìn)2008年(總第65期)張志娟:水刺法循環(huán)水處理技術(shù)的研究15行清潔,清潔方式采用空壓帶水由下部反向沖洗,清生物化學(xué)需氧量是指由于水中好氣微生物的繁洗水由上部流出。靜態(tài)砂濾雖然不能連續(xù)工作,但殖或呼吸作用,水中有機(jī)物被分解所消耗的溶解氧可以使用很細(xì)的砂粒來提高過濾精度和增加1個(gè)備的量簡(jiǎn)稱BOD。通常規(guī)定為20℃時(shí)5天所消耗氧用罐用于輪換清洗,以保證連續(xù)工作。量,以mg/L單位表示。測(cè)定時(shí)通常選用標(biāo)準(zhǔn)稀釋5水質(zhì)指標(biāo)的要求法測(cè)定經(jīng)過這些處理后可以大大地提高了水處理的效53化學(xué)需氯量(Co0D果,節(jié)約了成本。經(jīng)過氣浮、砂濾裝置以及各種過濾化學(xué)需氧量是指1L水中還原性物質(zhì)(有機(jī)或介質(zhì)的處理后使水的品質(zhì)得到大大的改善,出水濁無機(jī)的)在規(guī)定的條件下被氧化時(shí)所消耗的氧的毫度可降到5mg/L以下,雜質(zhì)粒徑<30m,乳化油脂克數(shù)。它是描述水質(zhì)被污染程度的綜合性指標(biāo)之的量可減少95%,總固體懸浮物的量能達(dá)到不高于。目前,國(guó)內(nèi)外測(cè)定COD的方法較多,公認(rèn)和通100mg/L,可以完全達(dá)到水刺生產(chǎn)工藝用水的要求用的方法是采用重鉻酸鉀法和高錳酸鉀法。也符合國(guó)家對(duì)于工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家對(duì)于工6結(jié)語業(yè)廢水的排放有嚴(yán)格的規(guī)定,如表3所示。綜上所述,在水刺生產(chǎn)過程中采用有效的水處理裝置可以有以下幾個(gè)方面的作用。表3工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)(1)可以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在水刺生有害物質(zhì)或項(xiàng)目名稱最高容許排放濃度/(mg/L)產(chǎn)過程中,使用高效的水處理技術(shù),可以有效地減少pH值安全過濾芯、水針板堵塞和水針板針孔磨損變形現(xiàn)懸浮物象的發(fā)生,使產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)力和外觀質(zhì)量得到明顯生化需氧量的改善?；瘜W(xué)需氧量(2)降低消耗。采用有效的水處理工藝和設(shè)硫化物1備,可大大減少物理方法過濾材料的消耗,并且使水揮發(fā)碑氰化物(以游離氰根計(jì)的回收利用率顯著增加。對(duì)于企業(yè)來講經(jīng)濟(jì)效益毋庸置疑。(3)降低勞動(dòng)強(qiáng)度。采用有效的水處理工藝和銅及其化合物1(按Cu計(jì))設(shè)備,大大減少了多級(jí)過濾材料的堵塞,也就減少了鋅及其化合物5(按Zn計(jì))對(duì)這些材料頻繁更換清洗的次數(shù),降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。氟的有機(jī)化合物10(按F計(jì))參考文獻(xiàn):1]靳向煜,柯勤飛非織造布學(xué)[M][2]馬建偉郭乘臣陳韶娟非織造布技術(shù)概論[M].北京:中國(guó)紡苯胺類織出版社在實(shí)際生產(chǎn)過程中,要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行定期的檢測(cè)。[3]水刺技術(shù)染整加工的一種新方法[全國(guó)染整新技術(shù)協(xié)作網(wǎng)簡(jiǎn)般常規(guī)的檢測(cè)項(xiàng)目包括水的pH值測(cè)定、生化需訊,2002,(12)4]氣浮技術(shù)控制影響因素的探討江西科學(xué),2006,(1)氧量的測(cè)定、化學(xué)需氧量的測(cè)定等。5]氣浮凈水技術(shù)的理論及應(yīng)用[門四川化工,2005,(4)51pH值的測(cè)定[6]余瑞寶陸正龍水質(zhì)污染的分析方法和儀器[]pH值標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定方法采用電極系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定。【7]清華大學(xué)給水排水教研組廢水處理與利用工作[M測(cè)定時(shí)使用的工作電極很多有氫電極醌一氫醌電8水體顆粒物和難降解有機(jī)物的特性與控制技術(shù)原理[9] Nelson L Nemerow Liquid Waste of Industry[J]極、金屬銻電極、玻璃電極等。其中應(yīng)用最廣泛的是[10] Gorden Maskew Fair, John Charles Geyer. Water Supply and玻璃電極。Disposed[J]52生物化學(xué)需氧量(BOD)中國(guó)煤化工(下轉(zhuǎn)第18頁)CNMHG非織造布第16卷第1期橫強(qiáng)度比均衡、有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的薄型化發(fā)展等。有報(bào)告報(bào)道,2006年日本汽車產(chǎn)量超過美國(guó)成這種材料目前在國(guó)際上被廣泛應(yīng)用到車頂襯墊材為世界第一大汽車生產(chǎn)國(guó),美國(guó)僅次之后,中國(guó)超過料、座椅墊層、車后箱襯墊材料、緩沖和隔音材料等。德國(guó)成為世界第三大汽車生產(chǎn)國(guó);另有報(bào)告預(yù)測(cè),到由于紡粘法在技術(shù)性能和制造成本上的優(yōu)勢(shì),隨著2014年,全球的汽車產(chǎn)量將達(dá)到7500萬輛,其中美紡粘針刺材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用擴(kuò)展,正在很多領(lǐng)國(guó)仍居第一,中國(guó)和日本將并列居第二位,德國(guó)排第域不斷取代短纖針刺非織造布產(chǎn)品。三。從上述報(bào)道和預(yù)測(cè)可以看出,中國(guó)的汽車產(chǎn)量紡粘熱軋非織造布是汽車用簇絨地毯底布的最已居世界第三位,并有可能上升至第2位,幾年后汽主要材料,目前在歐美等汽車用地毯中,簇絨地毯占車產(chǎn)量將接近和達(dá)到1000萬輛。按照這一數(shù)字計(jì)據(jù)主要份額,而簇絨地毯的底布幾乎都是采用PET算,屆時(shí)我國(guó)產(chǎn)的汽車所需各類非織造布將達(dá)到20紡粘熱軋法非織造布;此外,PET紡粘法熱軋布還萬t左右。廣泛應(yīng)用到汽車過濾領(lǐng)域和汽車內(nèi)飾材料中。我國(guó)汽車領(lǐng)域的高速發(fā)展對(duì)于非織造布生產(chǎn)商短纖廢紡浸漬法非織造布在汽車結(jié)構(gòu)中也有較和供應(yīng)商是個(gè)良好的發(fā)展機(jī)遇,關(guān)鍵是非織造布生多應(yīng)用,主要用于車底板墊層的模壓成型材料及其產(chǎn)者應(yīng)該與汽車行業(yè)密切合作,抓住時(shí)機(jī),不斷開發(fā)它用途上。出具有優(yōu)良質(zhì)量和高性能的汽車用非織造布材料,結(jié)語提升我國(guó)的汽車內(nèi)飾檔次和取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。Application and Development of Nonwovens in Automobile IndustryZHANG Xue-ming, LIU Hai-jiangLiaoning Tianwei Textile Research Architectural Design Co LTD)Abstract: Application of nonwovens in automobile field and its performance and advantage are described in thepaper. Characteristics and process method of pet nonwovens which is used generally in automobile industrintroduced It is explained that application of nonwovens in China automobile industry has excellent developiKeywords: Nonwovens; Automobile; Development; Application; Prospect(上接第15頁)Technology and Research for Spunlaced Circle Water TreatmentZHANG Zhi-juan(Tianjin Industry Institute)Abstract: Various water treatment equipment and method prine國(guó)煤化工Der. It is explainedthat water treatment process is very important in the course ofNMHGKeywords: Nonwovens; Spunlaced; Circle water treatment technogy