紡織(zhi)印染行業(ye)(ye)是我國工業(ye)(ye)的(de)重要組成部(bu)分(fen)，廢(fei)(fei)水量大(da)(da)，約占工業(ye)(ye)廢(fei)(fei)水排放量的(de)35%。印染廢(fei)(fei)水水量大(da)(da)、有(you)機(ji)污(wu)染物含量高、堿度和pH值變(bian)化(hua)大(da)(da)、水質(zhi)變(bian)化(hua)大(da)(da)；可(ke)生(sheng)化(hua)性能(neng)差(cha)，廢(fei)(fei)水BOD5/COD值一(yi)般在20%左右(you)；色度高，有(you)時可(ke)達4000倍(bei)以上(shang)；印染行業(ye)(ye)中，PVA漿料和新(xin)型助劑(ji)的(de)使(shi)用，使(shi)難(nan)生(sheng)化(hua)降解的(de)有(you)機(ji)物在廢(fei)(fei)水中的(de)含量大(da)(da)大(da)(da)增加。

1 膜工藝介紹

膜(mo)(mo)(mo)法(fa)的(de)(de)(de)廢水(shui)再利(li)用主要(yao)(yao)包括“超(chao)濾(lv)(lv)(lv)膜(mo)(mo)(mo)+反滲(shen)透(tou)膜(mo)(mo)(mo)”的(de)(de)(de)工藝流程，超(chao)濾(lv)(lv)(lv)（UF）是以壓力為(wei)驅動的(de)(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)分(fen)離過(guo)程，它能夠將顆粒(li)物質(zhi)從流體及溶解組(zu)份中分(fen)離出來。超(chao)濾(lv)(lv)(lv)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)典型孔(kong)徑在(zai)(zai)0.01~0.1μm之(zhi)間(jian)(jian)，對于(yu)細菌和大(da)多(duo)(duo)數(shu)病(bing)菌、膠體、淤泥(ni)等具有極(ji)高(gao)的(de)(de)(de)去除率。反滲(shen)透(tou)（RO）預處(chu)理是將污(wu)染(ran)的(de)(de)(de)問題轉(zhuan)移到超(chao)濾(lv)(lv)(lv)上，由UF或MBR來解決，采用UF或MBR作為(wei)預處(chu)理后，只(zhi)是減輕了污(wu)染(ran)，RO部(bu)分(fen)仍(reng)須考(kao)慮很多(duo)(duo)因素，例(li)如膜(mo)(mo)(mo)元件的(de)(de)(de)選擇(ze)、排列(lie)和運行的(de)(de)(de)經濟性。由于(yu)各膜(mo)(mo)(mo)組(zu)件精度的(de)(de)(de)不同，為(wei)使設備(bei)能長期、穩定(ding)運行，對源水(shui)水(shui)質(zhi)的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)也較為(wei)嚴(yan)格。超(chao)濾(lv)(lv)(lv)截留(liu)(liu)分(fen)子(zi)量在(zai)(zai)10000~50000道爾頓之(zhi)間(jian)(jian)，最大(da)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)精度為(wei)0.1-0.2μm；納(na)濾(lv)(lv)(lv)膜(mo)(mo)(mo)組(zu)件截留(liu)(liu)分(fen)子(zi)量在(zai)(zai)200~2000道爾頓時(shi)之(zhi)間(jian)(jian)；反滲(shen)透(tou)截留(liu)(liu)分(fen)子(zi)量約50道爾頓左右(you)。

2 膜工藝在印染廢水處理中的應用

針對(dui)印染(ran)廢(fei)水屬(shu)于典型的工業有機廢(fei)水這一特性和可(ke)(ke)生化(hua)性較差并含有難以(yi)降解(jie)的水溶性有機污染(ran)物(wu)、SS、膠體狀(zhuang)物(wu)質等特點，采用了“雙膜法”處理工藝，不僅(jin)可(ke)(ke)以(yi)回收水資源，實現廢(fei)水循環回用，而且還(huan)可(ke)(ke)以(yi)進一步削(xue)減排污總量。

某印(yin)(yin)染(ran)公(gong)司(si)的印(yin)(yin)染(ran)廢水中水回(hui)用(yong)(yong)工程(cheng)(cheng)由2個系(xi)統組成：一是新建(jian)了(le)(le)2萬 m3/d的物化(hua)、生化(hua)處(chu)(chu)理(li)系(xi)統，使(shi)印(yin)(yin)染(ran)廢水COD濃度降到100~200 mg/L；二是配套建(jian)成了(le)(le)8000m3/d廢水深度處(chu)(chu)理(li)的膜(mo)處(chu)(chu)理(li)系(xi)統，利用(yong)(yong)“雙(shuang)膜(mo)法”技術再對(dui)印(yin)(yin)染(ran)廢水進行深度處(chu)(chu)理(li)之(zhi)后，全部(bu)回(hui)用(yong)(yong)于生產中，本工程(cheng)(cheng)采用(yong)(yong)的膜(mo)性能(neng)參(can)數詳見表1。該工程(cheng)(cheng)處(chu)(chu)理(li)污水量2萬 m3/d，其中回(hui)用(yong)(yong)8000 m3/d，占地面積2萬m2，建(jian)筑面積3000m2。

實際經(jing)過(guo)二級生化處理(li)后的(de)(de)(de)廢(fei)水如果直(zhi)接進(jin)行(xing)反滲透，由于水中含有一定(ding)量的(de)(de)(de)有機物和(he)雜(za)質(zhi)，極易使膜污染，從而堵(du)塞膜孔。因此，廢(fei)水先經(jing)過(guo)超濾預處理(li)再經(jing)過(guo)保(bao)安過(guo)濾可(ke)有效減(jian)小膜污染的(de)(de)(de)發生。處理(li)前后的(de)(de)(de)水質(zhi)狀況(kuang)詳見表2和(he)表3。

本工程采用的工藝流程，見圖1。

圖2為MBR膜產水通(tong)量與操作壓力之間(jian)的(de)關系圖，可以看出，MBR膜的(de)產水通(tong)量隨(sui)(sui)著(zhu)膜負(fu)壓的(de)升高(gao)呈較為平緩的(de)下降。隨(sui)(sui)著(zhu)壓力增(zeng)加，膜污染(ran)加劇，通(tong)量不(bu)再隨(sui)(sui)壓力增(zeng)加而(er)線性(xing)增(zeng)加，而(er)是逐(zhu)漸趨向平緩。這可能是由于壓力越大，污染(ran)層被壓密，導致膜污染(ran)阻(zu)力增(zeng)加而(er)引起(qi)的(de)。

MBR是采(cai)用(yong)鼓(gu)風曝氣作為膜(mo)(mo)絲氣洗(xi)設(she)備，其鼓(gu)風曝氣使(shi)膜(mo)(mo)絲產生(sheng)劇烈的抖動(dong)，進而(er)大(da)大(da)減緩(huan)了(le)膜(mo)(mo)面污染(ran)；由(you)于透水(shui)孔徑一定(ding)而(er)使(shi)得產水(shui)質較穩(wen)定(ding)；設(she)備能接(jie)受(shou)較高(gao)負荷(he)的懸浮物濃(nong)度(du)，最大(da)為1萬 mg/L，這樣在(zai)保(bao)證了(le)產水(shui)水(shui)質的同(tong)時(shi)可適當節省沉淀空間或省掉沉淀池。

與傳統(tong)的(de)(de)生物(wu)處理方(fang)法和超濾技術(shu)相(xiang)比，MBR具有生化(hua)效率高、抗負荷沖擊能(neng)力強、出水水質(zhi)穩定(ding)、占地面(mian)積(ji)小、排(pai)泥周期長、易(yi)實現自(zi)動控制等優點，是(shi)目(mu)前最有前途的(de)(de)廢水處理新技術(shu)之一。由圖3可以(yi)看出，RO膜的(de)(de)產水率隨著運行時間(jian)的(de)(de)增加(jia)呈較為平緩的(de)(de)下降(jiang)。

膜回(hui)收系統(tong)設備隨(sui)溫度的變化(hua)其性能也會(hui)有較(jiao)大(da)變化(hua)，進水水溫會(hui)造成膜組件擴(kuo)散速率的變化(hua)，首(shou)先是產水量(liang)隨(sui)溫度降(jiang)低(di)而減少；其次是產水水質(zhi)隨(sui)溫度降(jiang)低(di)而提高；再(zai)次是運行壓力隨(sui)溫度降(jiang)低(di)而提高。根據膜性能設計參數(shu)則推(tui)薦使(shi)用25℃的運行溫度為(wei)最佳溫度。

圖(tu)(tu)4為RO脫鹽(yan)率隨時(shi)間(jian)之間(jian)的關(guan)系圖(tu)(tu)，可以(yi)看(kan)出，RO膜的脫鹽(yan)率很高，基本在99.96%以(yi)上(shang)。原水中溶(rong)解性雜質透過(guo)膜的百分率，計(ji)算公式為：

SP=100%×（Cp/Cfm）

式(shi)中(zhong)：SP———透鹽率，％；

Cp———透過(guo)液鹽濃度；

Cfm——料(liao)液的平(ping)均鹽濃(nong)度。

水(shui)通量(liang)和透(tou)鹽(yan)率的基本(ben)關系(xi)式是(shi)反滲透(tou)的基本(ben)原理(li)。可以看出，透(tou)鹽(yan)率隨(sui)(sui)操作壓(ya)力(li)(li)增加而降低，其原因是(shi)水(shui)通量(liang)隨(sui)(sui)壓(ya)力(li)(li)增加，但(dan)鹽(yan)的透(tou)過(guo)速(su)率在壓(ya)力(li)(li)變化情況下(xia)保持不變。

由圖5可以(yi)看出，RO膜(mo)(mo)的運行壓力比較穩定(ding)，膜(mo)(mo)前后壓差(cha)較低只有0.3 MPa左右。

反滲透膜(mo)分離技(ji)術通(tong)過對廢水中污(wu)染(ran)物(wu)的分離、濃縮、回收，而(er)達到廢水處(chu)理的目的。其具(ju)有不(bu)產(chan)(chan)生二次污(wu)染(ran)、能耗低(di)、可循環使用(yong)等(deng)(deng)特點。系統在(zai)使用(yong)一(yi)段(duan)時間后(hou)(hou)，膜(mo)元(yuan)件(jian)的表面會(hui)形成(cheng)一(yi)些硅(gui)垢、鈣垢、鎂垢、金(jin)屬(shu)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)、有機物(wu)等(deng)(deng)雜質(zhi)組成(cheng)的垢層，一(yi)般(ban)(ban)表現(xian)在(zai)系統的運(yun)(yun)行(xing)(xing)參數(shu)變化(hua)(hua)(hua)，如：產(chan)(chan)水量下(xia)降、運(yun)(yun)行(xing)(xing)壓力(li)升(sheng)高(gao)、產(chan)(chan)水水質(zhi)變差(cha)、膜(mo)段(duan)之間的壓力(li)差(cha)增(zeng)大（以(yi)上數(shu)據(ju)均為標(biao)準化(hua)(hua)(hua)以(yi)后(hou)(hou)的數(shu)據(ju)），一(yi)般(ban)(ban)當以(yi)上參數(shu)增(zeng)加(jia)或降低(di)10~15%時需(xu)進(jin)行(xing)(xing)化(hua)(hua)(hua)學清(qing)洗，通(tong)過化(hua)(hua)(hua)學藥液的浸泡(pao)、反應、沖刷等(deng)(deng)物(wu)理、化(hua)(hua)(hua)學作用(yong)，來達到松動垢層后(hou)(hou)將其沖刷至膜(mo)體外，從而(er)恢復(fu)膜(mo)元(yuan)件(jian)的運(yun)(yun)行(xing)(xing)性能。

廢水(shui)(shui)(shui)采用(yong)(yong)反滲(shen)透膜設備處(chu)理后，含(han)鹽量、電導率大大降(jiang)低，達(da)到或超(chao)過印染(ran)工業(ye)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)標準，可(ke)滿足(zu)中高檔產(chan)品的(de)生(sheng)產(chan)需要。實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)時，可(ke)將反滲(shen)透處(chu)理后的(de)回(hui)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)與一般生(sheng)產(chan)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)以(yi)一定比例混(hun)合使(shi)用(yong)(yong)，以(yi)改(gai)善正常生(sheng)產(chan)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)(shui)質，并降(jiang)低用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)成本。

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