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印染退浆废水PVA高效分离与资源化技术

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-08-10 10:03:58

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 朱娟 | 2023-08-10 10:03:58

聚乙烯醇(PVA)具有良好的粘着性和成膜性,对淀粉具有很好的增塑作用,被广泛用于纱线的上浆处理。然而在染整过程中,为提高染料与纤维间的作用需进行退浆,退浆产生的废水COD通常高达20000~30000 mg/L,B/C通常小于0.1,是纺织印染废水治理的痛点和难点。基于退浆废水特点及PVA特性,研究开发了一系列治理与资源化利用技术。利用“共价交联-镁盐絮凝”的两段式处理技术实现PVA浆料及活性染料污染物的协同处理。将退浆废水与含活性染料的染色残液按一定比例混合,利用退浆废水高温排放以及印染废水高盐、强碱的特点,促进PVA的羟基基团与活性染料的乙烯砜基发生共价结合从而快速交联析出,同步去除印染废水中的PVA及活性染料,残余PVA及色度在镁盐絮凝作用下进一步深度脱除,巧妙利用退浆废水及印染废水的排放特征,达到“以废治废”的目的。

退浆废水中聚乙烯醇的膜蒸馏-超滤二级膜浓缩及资源化利用:利用退浆废水高温排放的特点,通过膜蒸馏对退浆废水中的PVA进行浓缩,再利用超滤对高浓度PVA进一步浓缩。然后将浓缩液、抗菌防腐剂、表面活性剂、交联剂、阻燃剂进行调质,制备获得性能良好的抑尘剂浓缩液。该技术既能进行废水处理,又能将废水中的PVA资源化利用,实现环境效益与经济效益同步。印染废水中自由基引发的聚乙烯醇交联沉淀及共存有机物的同步去除技术:融合自由基交联及自由基氧化的优势,利用退浆废水高温排放的特点,构建了新型“自由基交联-快速沉淀”体系。由热活化过硫酸盐引发PVA的自由基反应,通过自由基交联实现PVA快速沉淀析出,联合自由基氧化作用实现印染废水色度协同去除,初始COD值接近20000 mg/L的印染废水经一步处理即可达到园区间接排放标准要求(GB 4287-2012)。该技术具有操作便捷、能源消耗少、二次污染小等特点。

我国是全球最大的PVA生产国及消费国,每年消费量约70万吨,占全球消费量的50%左右。纺织织造中使用的浆料占我国PVA消费总量的20%,几乎全部在织物印染的退浆工艺中进入废水。随着环保政策日趋严格,双碳政策体系陆续落地,作为资源消耗和污染排放大户的纺织工业面临着极大的挑战,变废为宝,实现隐性资源的循环利用,是纺织工业健康持续发展的唯一路径。本成果中所列专利均能对退浆废水中PVA进行高效去除和回收资源化利用,至少可回收90%以上的PVA,从而减少废水和污染物的排放,减轻后续废水处理压力,改善水生态环境,具有较好的环境和经济效益。

本项目依托于东华大学环境学院,学院在“211”高校同类学科中独树一帜,在纺织行业污染控制资源化、工业与民用建筑通风节能等研究领域具有独特的优势,形成了大批具有自主知识产权的新成果与新技术,行业影响力大。许多科研成果在我国纺织集中的沿海地区环保工程中得以应用。同时,在环境生物、环境监测、大气污染控制、环境材料、固废资源化、水资源保护与生态修复、污水处理及再生利用、市政工程材料、空气环境与建筑节能、工业通风与气体净化、可持续能源及应用、沿海城市气象灾害与预警、沿海构筑物灾害力学、火灾防护与耐高温材料技术等领域也取得了一批具有重要显示度的成果。

聚乙烯醇(PVA)具有良好的粘着性和成膜性,对淀粉具有很好的增塑作用,被广泛用于纱线的上浆处理。然而在染整过程中,为提高染料与纤维间的作用需进行退浆,退浆产生的废水COD通常高达20000~30000 mg/L,B/C通常小于0.1,是纺织印染废水治理的痛点和难点。项目针对上述难点进行研究突破,得到明显的改善和优化,极大的降低了废水处理难度。

同时团队长期致力于印染废水污染控制技术的研究和开发,通过膜分离技术、高级氧化技术、强化混凝技术等实现印染废水污染减排及资源化利用。

本项目初步意向转化方式为技术转让、技术许可等,具体面议。希望通过外部合作打开市场,广泛应用于废水治理行业,为国家废水治理的资源再利用以及环境管理做出相应的贡献,也希望共同合作继续进行深度研究和优化。