洗毛用水方式的探討

利華（寧波）羊毛工業有限公司 江 濤

洗毛用水方式的探討

利華（寧波）羊毛工業有限公司 江 濤

傳統的羊毛開、洗、烘聯合機的生產過程由開松、洗毛、烘干三環節組成，其中洗毛環節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，國產設備由于生產效率低、能耗高、品質不穩定等原因已被逐步淘汰。

一、傳統設備存在的問題

1. 洗槽排泥排放時間短。洗槽排泥基本上都是按隔一規定時間開啟若干排水閥的方式排放，由于不是連續排放，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，進而也會增加生產成本。

2. 排泥水溝堵塞頻繁。排放的位置基本上都在生產線的設備底下。生產過程中，洗槽排放的含雜質泥水的濃度非常高，而生產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。

為了在生產出高品質羊毛的同時，兼顧到經濟效益與社會效益，對現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、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量，使得槽內的沉泥隨時排出機外，同時節約了用水；由于槽內沒有了沉泥，去除了排泥進水溝的環節，沉泥在機外經處理后，直接外運；機外循環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的廢水COD控制在4 000mg/L以下。

二、具體的設備改造方案

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. 排放的泥沙經處理后接入脫泥設備處理，避免直接進入污水處理系統。

6. 洗二、洗三槽的槽液經沉淀后，上部含油量較高的槽液進入羊毛脂回收系統，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. 經羊脂提煉后的重液等廢水，經酸化等工藝處理，COD低于4 000mg/L后接入污水處理系統。

三、新增加的工藝流程

新工藝流程如下：

四、增加的設備要點

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。

四、改造成果

設備改造后經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水工藝（即原直接排放的廢水，經過外部沉淀后回用），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。

五、經濟效益分析

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噸月產量計算，一個月節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約人民幣1萬左右。

僅考慮節水費用和清理費用節約兩項，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。

經過設備改造的生產線已運行了1年，效果非常明顯，達到了預設目的，證明了采用外部循環、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，既有經濟上的可觀收益，又能起到節能減排的作用。