無機陶瓷膜在印染廢水處理中的應用
1 無機膜簡要發展歷程
無機(ji)膜(mo)發展的(de)(de)第一(yi)階段(duan)出現在20 世紀(ji)40 年(nian)代(dai)(dai),應用(yong)(yong)于(yu)(yu)軍事(shi)工業,所(suo)有(you)的(de)(de)研究(jiu)都是秘(mi)密進(jin)行的(de)(de).由于(yu)(yu)膜(mo)的(de)(de)可塑性差、受沖擊易破損、價格昂貴等(deng)缺點,長期(qi)以(yi)來發展緩慢. 到20 世紀(ji)80 年(nian)代(dai)(dai)初至(zhi)90年(nian)代(dai)(dai),是無機(ji)膜(mo)發展的(de)(de)第二(er)階段(duan),這期(qi)間有(you)了(le)重大(da)發展,荷蘭的(de)(de)Twent 大(da)學的(de)(de)Burggraf 等(deng)人采用(yong)(yong)溶膠2凝膠(Sol-Gel) 技術,開(kai)發出具有(you)多(duo)層不(bu)對(dui)稱(cheng)結構的(de)(de)微孔陶(tao)瓷(ci)(ci)膜(mo),其孔徑在3μm 以(yi)下,孔隙(xi)率在50 %以(yi)上,并走(zou)向商業化,在食(shi)品及生物工程(cheng)中(zhong)成功地(di)用(yong)(yong)于(yu)(yu)液相體(ti)系(xi)的(de)(de)分(fen)離(li). 80 年(nian)代(dai)(dai)后期(qi),無機(ji)膜(mo)的(de)(de)用(yong)(yong)途擴展到水的(de)(de)過(guo)濾(lv)、環境保護(hu)中(zhong)廢(fei)水處理和貴重材料的(de)(de)回收、制造工業過(guo)濾(lv)等(deng)方面. 無機(ji)膜(mo)發展的(de)(de)第3 階段(duan)是90 年(nian)代(dai)(dai)以(yi)后,即以(yi)氣(qi)體(ti)分(fen)離(li)應用(yong)(yong)為主體(ti)和陶(tao)瓷(ci)(ci)膜(mo)分(fen)離(li)器———反應器組(zu)合(he)(he)構件的(de)(de)研究(jiu)階段(duan)[1 ] ,進(jin)入21 世紀(ji)后,開(kai)發大(da)通量、低成本(ben)的(de)(de)陶(tao)瓷(ci)(ci)膜(mo)組(zu)合(he)(he)技術,并將(jiang)其用(yong)(yong)于(yu)(yu)工業生產中(zhong)水回用(yong)(yong),已經成為陶(tao)瓷(ci)(ci)膜(mo)研究(jiu)的(de)(de) 新熱點.
2 無機膜的分類、制備與特點
無(wu)機(ji)(ji)(ji)膜(mo)(mo)按成膜(mo)(mo)材(cai)料分(fen)(fen)有陶瓷膜(mo)(mo)、玻璃膜(mo)(mo)、金屬膜(mo)(mo) 和碳分(fen)(fen)子篩膜(mo)(mo),其中(zhong)廢水處(chu)理中(zhong)應用較(jiao)多的(de)(de)主(zhu)要是(shi)陶 瓷膜(mo)(mo). 按形(xing)狀分(fen)(fen)為管式(shi)、圓(yuan)平板式(shi)、多溝槽式(shi)、中(zhong)空纖 維式(shi);按功(gong)能分(fen)(fen)為微濾膜(mo)(mo)(MF) 、超濾膜(mo)(mo)(UF) 、納濾膜(mo)(mo) (NF) 、反滲透(tou)膜(mo)(mo)(RO) 等;按結(jie)構(gou)分(fen)(fen)有單層(ceng)和多層(ceng). 無(wu)機(ji)(ji)(ji)膜(mo)(mo)的(de)(de)制(zhi)備方法(fa)有溶膠(jiao)(jiao)2凝膠(jiao)(jiao)法(fa)、離子燒結(jie) 法(fa)、化(hua)(hua)(hua)(hua)學氣相(xiang)沉積法(fa)、陽(yang)極氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)、分(fen)(fen)相(xiang)法(fa)等. 已開發 用于制(zhi)備無(wu)機(ji)(ji)(ji)膜(mo)(mo)的(de)(de)材(cai)料有:氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鋁(lv)質(zhi)、氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鋯質(zhi)、氧 化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)質(zhi)、氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鋅質(zhi)、硅(gui)(gui)酸鋁(lv)質(zhi)、碳化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)質(zhi)、沸石質(zhi)等. 溶膠(jiao)(jiao)2凝膠(jiao)(jiao)法(fa)是(shi)廣泛用于制(zhi)備無(wu)機(ji)(ji)(ji)膜(mo)(mo)的(de)(de)方法(fa),尤(you)其適 合于超微孔,薄膜(mo)(mo)化(hua)(hua)(hua)(hua)無(wu)機(ji)(ji)(ji)膜(mo)(mo)的(de)(de)制(zhi)造[2 ] .
發展至今(jin),無(wu)(wu)機(ji)(ji)陶(tao)瓷(ci)膜分離技術的(de)分離效果已 經相當好,這主要是由于無(wu)(wu)機(ji)(ji)陶(tao)瓷(ci)膜與有機(ji)(ji)膜相比(bi), 陶(tao)瓷(ci)膜具有耐(nai)高(gao)溫、高(gao)壓(ya)、耐(nai)酸堿(jian)和(he)有機(ji)(ji)質的(de)腐蝕、 機(ji)(ji)械強度高(gao)、清(qing)潔狀態(tai)好不易堵塞、使用(yong)壽命長(大 于5 年) 、膜孔徑分布窄、除雜率高(gao)、運(yun)行穩(wen)定(ding)性好以 及陶(tao)瓷(ci)膜具有價(jia)格低廉(lian)、通(tong)量(liang)大、易于反沖洗和(he)檢修 等諸多(duo)優點.
鑒(jian)于無(wu)機(ji)陶(tao)瓷(ci)膜具有以(yi)上諸多優點(dian)以(yi)及國(guo)(guo)內(nei)外 發展陶(tao)瓷(ci)膜的(de)經驗,無(wu)機(ji)陶(tao)瓷(ci)膜在(zai)我國(guo)(guo)的(de)應(ying)用(yong)領域 極其(qi)廣(guang)泛(fan). 下面本文(wen)僅就無(wu)機(ji)陶(tao)瓷(ci)膜在(zai)印染廢(fei)水(shui)處(chu) 理(li)中應(ying)用(yong)及進展進行(xing)綜述.
3 無機陶瓷膜在印染廢水處理中的應用
近年來(lai)無機(ji)膜在印染廢水處理(li)中(zhong)應用(yong)范圍漸 廣,已部分取代有(you)機(ji)膜的位置[3 ] ,并大(da)有(you)后來(lai)者居上 之勢(shi).
印染加工中(zhong)的漂煉(lian)、染色、印花、整理(li)等工序(xu)產 生(sheng)大(da)量含(han)有(you)有(you)機污染物的廢(fei)水,具(ju)有(you)水量大(da)、有(you)機污 染物含(han)量高、色澤深、堿性大(da)、水質(zhi)變化大(da)等特點,屬 難(nan)處理(li)的工業廢(fei)水之一[4 ] .
印染工程均(jun)以水為介質(zhi),而且往往需要一次(ci)(ci)或 多次(ci)(ci)水洗,用(yong)水量比較大(da),排放(fang)的(de)廢(fei)水成分復雜,對 環(huan)境污染嚴重,處理(li)(li)的(de)難度很大(da). 因(yin)此(ci),陶(tao)瓷膜(mo)在印 染廢(fei)水應用(yong)初期,只是嘗(chang)試(shi)性(xing)(xing)的(de)將陶(tao)瓷膜(mo)用(yong)于(yu)試(shi)驗. Soma 等人[5 ] 采用(yong)0. 2μm Al2O3 微濾膜(mo)處理(li)(li)印 染廢(fei)水,對于(yu)不(bu)溶性(xing)(xing)染料去除率(lv)大(da)于(yu)98 %. 對于(yu)可(ke) 溶性(xing)(xing)染料,通過加入(ru)一些表面(mian)活性(xing)(xing)劑(ji)可(ke)使去除率(lv)大(da) 于(yu)96 % ,工業性(xing)(xing)試(shi)驗中染料的(de)去除率(lv)為80 % ,COD 去除率(lv)為40 % , 通量為260 ～ 280 L/ ( m2 ·h · MPa) ,取得了較好的(de)效果.
Nooijen 等(deng)人[6 ] 采(cai)用氧化(hua)鋯動態膜(mo)處理羊毛洗 滌水,在4. 7 MPa 的過濾壓差下,通量為30～40 L/ (m2 ·h) , 處理溫度(du)為60 ～ 70 ℃, 膜(mo)面流速為 2 m/ s.
趙宜江(jiang)等人(ren)[ 7 ] 利用1. 0 μm Al2O3 微(wei)濾(lv)膜(mo)通(tong)過(guo) 氫氧(yang)化鎂(mei)吸附和陶瓷膜(mo)微(wei)濾(lv)相結合進行活(huo)性染(ran)料廢(fei) 水(shui)脫色處理,在鎂(mei)鹽添(tian)加量為600～800 mg/ L ,p H 為11～12 ,操作壓力0. 15 MPa ,錯流速(su)度3～5 m/ s 的條件下,脫色率可達98 %以上,通(tong)量在150 L/ (m2 ·h) 左右(you). 以上這些研(yan)究無疑為無機陶瓷膜(mo)處 理染(ran)料廢(fei)水(shui)提供了依據.
張艷等人[8 ] 隨后對(dui)(dui)氫氧化(hua)(hua)鎂吸附- 陶瓷膜微濾(lv)(lv) 處(chu)(chu)(chu)理印染廢水(shui)(shui)的(de)(de)膜再生(sheng)方(fang)法(fa)進(jin)行(xing)了(le)研究,考察(cha)了(le)不 同清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)的(de)(de)清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)效(xiao)果,研究了(le)清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)時間、清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)流速、 清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)壓(ya)力(li)、清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)溫(wen)度(du)等對(dui)(dui)清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)效(xiao)果的(de)(de)影(ying)響(xiang),對(dui)(dui)清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)重(zhong) 復性進(jin)行(xing)了(le)考察(cha),確定了(le)效(xiao)果好(hao)且穩定的(de)(de)清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)方(fang)法(fa). 為(wei)提(ti)高陶瓷膜的(de)(de)重(zhong)復利用率提(ti)供了(le)有(you)(you)力(li)的(de)(de)佐證. 許莉等人[9 ] 采(cai)用以(yi)Al2O3 陶瓷膜為(wei)過(guo)濾(lv)(lv)介質 的(de)(de)旋(xuan)葉壓(ya)濾(lv)(lv)機(ji)(ji)對(dui)(dui)經絮(xu)凝處(chu)(chu)(chu)理后的(de)(de)硫化(hua)(hua)黑廢水(shui)(shui)進(jin)行(xing)過(guo) 濾(lv)(lv). 結果表明(ming),在適宜(yi)條(tiao)件(jian)下,硫化(hua)(hua)黑廢水(shui)(shui)可以(yi)獲得 較(jiao)好(hao)的(de)(de)處(chu)(chu)(chu)理效(xiao)果,COD 的(de)(de)去除率超過(guo)96 %. 與PET (聚對(dui)(dui)苯二甲酸乙二醇酯) 有(you)(you)機(ji)(ji)膜相比,陶瓷膜易于(yu) 清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)和再生(sheng),使用壽命(ming)長.
吳俊等人[ 10 ] 分別(bie)采(cai)用膜孔徑為50 nm , 200 nm ,800 nm 的(de)陶瓷膜處(chu)理印(yin)染廢水. 實驗(yan)結果(guo)(guo)表 明,用200 nm 的(de)Al2O3 膜管處(chu)理染料廢水效果(guo)(guo)較 好. 在合適的(de)操作條(tiao)件下(xia): 滲透通量(liang)為129. 64 L/ (m2 ·h) ,膜面流速為4. 2 m/ s ,操作壓力0. 2 MPa , 溫度為30 ℃,COD 的(de)截(jie)留率為65 % ,色度去除率 為90 %. 選擇0. 5 mol/ L 的(de)硝酸溶液為洗滌劑(ji),清 洗20 min ,通量(liang)恢復(fu)到(dao)原來的(de)81 %.
張毅(yi)等(deng)人[11 ] 對動態(tai)陶瓷(ci)膜(mo)處理PVA 退漿(jiang)廢水 的工藝進(jin)行了研(yan)究. 采用(yong)2 μm 陶瓷(ci)管(guan)涂抹1 μm ZrO2 粉(fen)末的陶瓷(ci)膜(mo). 實(shi)驗(yan)表明(ming),廢水經過處理(操作 條件:20 kPa ,0. 25 m / s ,40 ℃) 后,濾(lv)出液的COD 值小于180 mg / L ,達到國家有(you)關紡(fang)織染整工業污 染物的二級(ji)排放(fang)標準.
王(wang)星驊等人(ren)[12 ] 也(ye)進行了動態(tai)(tai)陶瓷(ci)(ci)膜(mo)對PVA 退 漿廢水處理效果的(de)研究:以α- Al2O3 陶瓷(ci)(ci)膜(mo)作(zuo)(zuo)為 載體,平均粒徑為2. 6 μm 高嶺土作(zuo)(zuo)為涂(tu)膜(mo)材料(liao)制 備動態(tai)(tai)膜(mo),研究了自生(sheng)動態(tai)(tai)膜(mo)處理含(han)PVA 退漿廢 水的(de)膜(mo)分離特(te)征,確定了最(zui)佳(jia)操作(zuo)(zuo)條(tiao)件,得出(chu)0. 3 MPa 、錯(cuo)流(liu)速(su)度(du)為3 m/ s、操作(zuo)(zuo)溫度(du)為50 ℃時,PVA (聚乙烯醇) 及(ji)COD 的(de)去除率分別可達56 %和 71 %.
印染(ran)廢水一般處(chu)(chu)(chu)理方(fang)法有物化法(如(ru)吸附(fu)、氣 浮、混凝、氧化、電解等(deng)) 和生化法及(ji)它們的組(zu)合(he),鑒 于印染(ran)廢水水質的特殊情況,目前單一廢水處(chu)(chu)(chu)理技(ji)(ji) 術處(chu)(chu)(chu)理效果均不太理想. 所以多技(ji)(ji)術聯用(yong)(yong)(比如(ru)陶瓷 膜過濾技(ji)(ji)術與其他技(ji)(ji)術聯用(yong)(yong)) 已經成為(wei)印染(ran)廢水處(chu)(chu)(chu) 理技(ji)(ji)術的發展(zhan)趨勢;同時因為(wei)印染(ran)廠水的回(hui)(hui)用(yong)(yong)率僅 為(wei)7 % ,整個(ge)紡織行(xing)業(ye)水回(hui)(hui)用(yong)(yong)率不足(zu)10 % ,是全國(guo)所 有行(xing)業(ye)中水回(hui)(hui)用(yong)(yong)率最低的行(xing)業(ye),所以有關研究人員(yuan) 逐(zhu)漸將(jiang)注意力轉移到中水回(hui)(hui)用(yong)(yong)技(ji)(ji)術上來(lai). 在(zai)這(zhe)方(fang)面 無機陶瓷膜也(ye)扮演了重要(yao)的、新的角色(se).
許莉等(deng)人[13 ] 對(dui)部(bu)分(fen)染(ran)料及漂染(ran)廢(fei)水(shui)進行(xing)了(le)絮(xu)(xu) 凝預處(chu)(chu)理(li),研(yan)究(jiu)(jiu)了(le)絮(xu)(xu)凝劑(ji)的(de)(de)選擇(ze)與(yu)(yu)用(yong)(yong)量以及絮(xu)(xu)凝條 件的(de)(de)影(ying)響,確定效(xiao)果最好的(de)(de)絮(xu)(xu)凝方案(an),考察(cha)了(le)以陶(tao)瓷 膜(mo)(mo)(mo)為過(guo)濾(lv)介質(zhi)的(de)(de)旋葉壓濾(lv)機對(dui)絮(xu)(xu)凝后(hou)(hou)(hou)(hou)的(de)(de)廢(fei)水(shui)進行(xing)處(chu)(chu) 理(li)的(de)(de)過(guo)濾(lv)速(su)率及其影(ying)響因(yin)素,進行(xing)了(le)動(dong)態(tai)過(guo)濾(lv)與(yu)(yu)終 端過(guo)濾(lv)的(de)(de)比較,以及陶(tao)瓷膜(mo)(mo)(mo)與(yu)(yu)有(you)機膜(mo)(mo)(mo)在廢(fei)水(shui)截留效(xiao) 果上(shang)的(de)(de)對(dui)比研(yan)究(jiu)(jiu). 研(yan)究(jiu)(jiu)證明(ming),將絮(xu)(xu)凝技術(shu)與(yu)(yu)陶(tao)瓷膜(mo)(mo)(mo)動(dong) 態(tai)微濾(lv)技術(shu)結合起(qi)來應(ying)用(yong)(yong)于(yu)工(gong)(gong)業廢(fei)水(shui)處(chu)(chu)理(li)是可行(xing) 的(de)(de),從而拓(tuo)寬了(le)陶(tao)瓷膜(mo)(mo)(mo)動(dong)態(tai)微濾(lv)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)領域. 史智國(guo)等(deng)人[14 ] 將輕質(zhi)廢(fei)水(shui)作(zuo)為處(chu)(chu)理(li)對(dui)象采用(yong)(yong) 生(sheng)化- 陶(tao)瓷膜(mo)(mo)(mo)過(guo)濾(lv)工(gong)(gong)藝(yi)對(dui)棉印染(ran)廢(fei)水(shui)進行(xing)深度(du)處(chu)(chu)理(li) 后(hou)(hou)(hou)(hou)回(hui)用(yong)(yong),設計了(le)生(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理(li)與(yu)(yu)膜(mo)(mo)(mo)過(guo)濾(lv)相結合,在生(sheng)物(wu)處(chu)(chu) 理(li)出(chu)水(shui)后(hou)(hou)(hou)(hou)增加自主開發(fa)的(de)(de)陶(tao)粒- 陶(tao)瓷膜(mo)(mo)(mo)過(guo)濾(lv)工(gong)(gong)藝(yi). 處(chu)(chu)理(li)后(hou)(hou)(hou)(hou)的(de)(de)水(shui)質(zhi)能滿足印染(ran)回(hui)用(yong)(yong)水(shui)水(shui)質(zhi)要求,其中 COD、濁度(du)和(he)色度(du)去除率分(fen)別(bie)達到85 % , 98 %和(he) 95 %. 將處(chu)(chu)理(li)后(hou)(hou)(hou)(hou)水(shui)全部(bu)回(hui)用(yong)(yong)于(yu)生(sheng)產(chan)(chan),對(dui)印染(ran)產(chan)(chan)品質(zhi)量 無(wu)影(ying)響.
胡秀桂等人(ren)[ 15 ] 采用(yong)陶瓷(ci)(ci)膜(mo)動態過濾技(ji)術應用(yong) 于(yu)漂染(ran)廢(fei)(fei)(fei)水處(chu)理(li)中(zhong),將陶瓷(ci)(ci)膜(mo)動態過濾技(ji)術與(yu)絮凝 技(ji)術相結(jie)合,對(dui)染(ran)料廢(fei)(fei)(fei)水和漂染(ran)廢(fei)(fei)(fei)水進(jin)(jin)行預處(chu)理(li),充 分發揮動態過濾生產能力高,過濾效(xiao)果(guo)好(hao)以及陶瓷(ci)(ci) 膜(mo)易(yi)(yi)清(qing)(qing)洗、再(zai)(zai)生、使用(yong)壽命長(chang)等優點. 研究表明(ming), 廢(fei)(fei)(fei) 水COD 值及吸光度(du)已有大幅度(du)下降. 該綜合技(ji)術 對(dui)污水處(chu)理(li)可(ke)以取得比(bi)較(jiao)好(hao)的效(xiao)果(guo);在(zai)實驗中(zhong)還將 陶瓷(ci)(ci)膜(mo)與(yu)有機PET 膜(mo)進(jin)(jin)行了比(bi)較(jiao),得出有機膜(mo)更易(yi)(yi) 堵塞和不易(yi)(yi)再(zai)(zai)生,而(er)陶瓷(ci)(ci)膜(mo)易(yi)(yi)于(yu)清(qing)(qing)洗與(yu)再(zai)(zai)生、使用(yong)壽 命長(chang),具有的無可(ke)比(bi)擬的優越性的結(jie)論.
毛艷梅(mei)等人[16 ] 應用(yong)(yong)混(hun)凝2動(dong)態(tai)膜(mo)(mo)工藝,即采用(yong)(yong) α2Al2O3 陶瓷膜(mo)(mo)管為動(dong)態(tai)膜(mo)(mo)載體,并先預涂(tu)高嶺(ling)土, 在膜(mo)(mo)材料表面形(xing)成動(dong)態(tai)膜(mo)(mo),以使(shi)其(qi)過(guo)(guo)濾孔徑變小而 截留能力增強,并降(jiang)低膜(mo)(mo)組件的(de)(de)造價和防止(zhi)膜(mo)(mo)污(wu)染(ran), 用(yong)(yong)此技術對印染(ran)廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)二級出水(shui)進行(xing)深(shen)度(du)處(chu)理. 通(tong) 過(guo)(guo)考察單獨投(tou)加不(bu)同的(de)(de)混(hun)凝劑對廢(fei)(fei)水(shui)COD 去(qu)(qu)除率 的(de)(de)效果,確(que)定了(le)混(hun)凝劑投(tou)加范圍;在此基礎上考察不(bu) 同混(hun)凝劑以及不(bu)同過(guo)(guo)濾方式對滲透通(tong)量和COD 去(qu)(qu) 除率的(de)(de)影(ying)響.
馬春燕,奚旦立等人[17 ] 應用陶瓷(ci)(ci)膜(mo)作為(wei)支(zhi)撐 體,再用高嶺土(tu)進(jin)行(xing)動態(tai)涂膜(mo),形成(cheng)孔徑約為(wei)0. 2 μm 的動態(tai)膜(mo),對(dui)針織印染(ran)廢水的生化(hua)出水進(jin)行(xing)深 度處理(li)(li),以(yi)達到(dao)水回用的目的. 討論了動態(tai)涂膜(mo)后陶 瓷(ci)(ci)膜(mo)的操作條件. 試驗結果表明(ming)(ming),操作壓力為(wei)0. 1 MPa 、錯(cuo)流(liu)速度為(wei)1. 5 m/ s 時(shi)處理(li)(li)效果最佳. 在中試 過程中,動態(tai)陶瓷(ci)(ci)膜(mo)的深度處理(li)(li)保證了出水水質,使 最終出水能回用于(yu)印染(ran)加工. 同(tong)時(shi)對(dui)比(bi)試驗表明(ming)(ming),動 態(tai)陶瓷(ci)(ci)膜(mo)過濾出水水質雖不如納濾和(he)反滲透,但成(cheng) 本低廉(lian),其(qi)出水用于(yu)低檔工序,可(ke)保證水質不影響印 染(ran)生產(chan)和(he)產(chan)品(pin)合格率.
馬春燕(yan),楊波(bo)等人[ 18 ] 對針(zhen)織(zhi)印(yin)染(ran)過程排放的廢 水(shui)進行清濁分流,將(jiang)輕污染(ran)的印(yin)染(ran)漂洗水(shui)作為處理 對象,采(cai)用(yong)水(shui)解酸化2好氧(yang)生化2生物濾(lv)池2陶粒過濾(lv)2 陶瓷膜過濾(lv)工(gong)藝(yi),對廢水(shui)進行處理并回(hui)用(yong). 研究結(jie)果(guo)(guo) 表明: 系統處理出(chu)水(shui)水(shui)質穩定(ding), COD 去除率達到 80 %以上,色度去除率達到90 %以上,處理效果(guo)(guo)達 到設計(ji)要(yao)求(qiu);出(chu)水(shui)回(hui)用(yong)于生產工(gong)序,其染(ran)色產品能(neng)滿(man) 足質量要(yao)求(qiu).
東華大學奚旦立等人[19 ] 組(zu)(zu)成(cheng)的(de)課題組(zu)(zu),長期研(yan) 究膜(mo)(mo)技(ji)術(shu)在(zai)(zai)廢(fei)(fei)水(shui)處(chu)理(li)(li)及(ji)(ji)回用(yong)(yong)中(zhong)的(de)應用(yong)(yong),開創印(yin)(yin)(yin)染(ran)(ran)(ran)廢(fei)(fei) 水(shui)處(chu)理(li)(li)回用(yong)(yong)技(ji)術(shu)先(xian)例,并較(jiao)好(hao)解決了(le)印(yin)(yin)(yin)染(ran)(ran)(ran)廢(fei)(fei)水(shui)技(ji)術(shu) 難題. 他們研(yan)制出以(yi)陶瓷膜(mo)(mo)為主(zhu),結合(he)(he)其(qi)它治理(li)(li)和分(fen) 離技(ji)術(shu),形成(cheng)了(le)一套高科技(ji)、可靈活組(zu)(zu)合(he)(he)、具有(you)專利 技(ji)術(shu)的(de)成(cheng)套設(she)備(bei),它主(zhu)要(yao)由加藥系統、陶粒(li)塔系統和 陶瓷膜(mo)(mo)塔系統組(zu)(zu)成(cheng). 比如先(xian)將(jiang)印(yin)(yin)(yin)染(ran)(ran)(ran)廢(fei)(fei)水(shui)經水(shui)解酸(suan)化、 接觸氧化、生(sheng)物濾池(chi)等生(sheng)物法處(chu)理(li)(li),該(gai)出水(shui)再進入陶 粒(li)和陶瓷膜(mo)(mo)過濾系統處(chu)理(li)(li),經過深度處(chu)理(li)(li)的(de)該(gai)淡廢(fei)(fei) 水(shui)分(fen)別被(bei)回用(yong)(yong)于(yu)印(yin)(yin)(yin)染(ran)(ran)(ran)工(gong)藝過程(cheng)的(de)前處(chu)理(li)(li)及(ji)(ji)染(ran)(ran)(ran)色(se)工(gong) 序,根據對(dui)(dui)染(ran)(ran)(ran)色(se)產品的(de)質量分(fen)析,其(qi)色(se)牢度、皂洗(xi)牢 度均在(zai)(zai)3 級以(yi)上(shang),通過該(gai)工(gong)藝深度處(chu)理(li)(li)的(de)印(yin)(yin)(yin)染(ran)(ran)(ran)廢(fei)(fei)水(shui) 可以(yi)回用(yong)(yong)于(yu)印(yin)(yin)(yin)染(ran)(ran)(ran)生(sheng)產過程(cheng),對(dui)(dui)產品品質沒有(you)影(ying)響. 這 對(dui)(dui)于(yu)印(yin)(yin)(yin)染(ran)(ran)(ran)廢(fei)(fei)水(shui)回用(yong)(yong)具有(you)十分(fen)重要(yao)意義.
4 無機陶瓷膜在印染廢水處理應用前景
近年來,膜技術發展十(shi)分(fen)(fen)迅(xun)速,從(cong)超濾到反滲 透,效果(guo)優(you)良,關鍵技術也基本(ben)成熟,已(yi)經(jing)廣泛(fan)應(ying)用 于飲用凈水、海水淡化、高(gao)(gao)純產(chan)品生產(chan)等領(ling)(ling)域. 無機(ji)陶瓷(ci)(ci)膜的(de)研究(jiu)雖取(qu)得(de)了(le)很(hen)大進展,但(dan)仍然(ran) 存在(zai)(zai)許多制約其廣泛(fan)應(ying)用的(de)問題,值得(de)深入(ru)地研究(jiu) 和探(tan)討,若使(shi)之在(zai)(zai)印(yin)染廢水處(chu)理(li)領(ling)(ling)域中乃至工(gong)業中 得(de)到更廣泛(fan)的(de)應(ying)用,需要(yao)解決的(de)關鍵性問題主要(yao)是(shi): 如何(he)降低陶瓷(ci)(ci)膜的(de)生產(chan)成本(ben),如何(he)改善制膜工(gong)藝,提 高(gao)(gao)透過速率及(ji)分(fen)(fen)離選擇性;如何(he)提高(gao)(gao)膜的(de)分(fen)(fen)離效果(guo) 及(ji)長(chang)時間維持膜通量的(de)穩定(ding)性;如何(he)擴展無機(ji)陶瓷(ci)(ci) 膜的(de)應(ying)用范(fan)圍和應(ying)用深度(du);如何(he)解決分(fen)(fen)離設備中耐 高(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)壓的(de)連接、密(mi)封、熱膨脹(zhang)等技術問題. 這些都 應(ying)是(shi)今后陶瓷(ci)(ci)膜的(de)制備和應(ying)用方(fang)面(mian)應(ying)重點突破的(de) 方(fang)向.
此外,對于(yu)無機陶瓷(ci)膜(mo)在(zai)印染廢水處(chu)(chu)理后回用(yong) 技術,下一步需要(yao)(yao)解決的(de)關鍵問題有二點(dian): (1) 開發 技術穩定、價格適宜的(de)深(shen)度處(chu)(chu)理技術,并(bing)將(jiang)其和常規 處(chu)(chu)理技術組(zu)合(he),比如(ru)開發大通量、低成(cheng)本的(de)膜(mo)組(zu)合(he)技 術將(jiang)具(ju)有十分重要(yao)(yao)的(de)理論(lun)意(yi)義和實用(yong)價值; (2) 研究(jiu) 回用(yong)水水質(zhi)(zhi)標(biao)準,達到產品質(zhi)(zhi)量要(yao)(yao)求(主要(yao)(yao)是色牢(lao) 度) [19 ] .
相信隨著科學技(ji)術的不斷進(jin)步(bu)和(he)世界各國對環 境(jing)保護問(wen)題的日益(yi)關注,以(yi)及對滿足(zu)精確控(kong)制條件 的高性(xing)能過濾裝(zhuang)置需求的增加(jia),無機陶瓷(ci)膜在印染 廢水(shui)處理以(yi)及環境(jing)工(gong)程中的應用會(hui)(hui)越來越廣泛(fan),將 會(hui)(hui)更加(jia)有力地促(cu)進(jin)紡織印染工(gong)業(ye)的發(fa)展,產生良好 的經濟(ji)效益(yi)和(he)社(she)會(hui)(hui)效益(yi).
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