印染废水反渗透膜处理回用技术
摘要:介绍了印染废水反渗透膜处理回用的原理、运作流程,并对膜处理产水进行了水质测试,评估其回用于生产的可行性。结果证明,印染废水经反渗透膜处理后含盐量和电导率大大降低,回用水的各项指标均达到印染生产用水要求,可满足中高档印染产品的生产需要。
1 反渗透膜处理回用技术
1.1 反渗透膜处理原理
反渗透膜是一种通过压差作用对料液进行选择性分 离的薄膜,膜材料为纳米级分离材料,截留对象是所有 盐离子。处理后,离子及大部分有机物不能透过膜而形 成浓缩液,水分子透过膜成为透析液,可回用于生产。
1.2 反渗透膜处理回用技术的应用
对水质要求高的印染用水,可采用反渗透膜进行除 盐处理,具有除盐效率高、技术推广前景好等优势。如 福建凤竹纺织科技股份有限公司的印染废水回用处理方 案,就是将部分已达标的印染废水经深度处理后,进入 反渗透膜处理系统进行除盐处理,达到了高级印染工序 的要求。
1.2.1 废水回用运作流程
(1)达标处理部分
该公司现有的污水处理系统运转良好,出水CODCr在40mg/L以下,色度低于25倍,完全满足国家一级排放 标准(GB4287-1992)。工艺流程见图1。
(2)反渗透膜处理回用部分
印染废水经过达标处理后,在保证膜系统稳定运行 的前提下,综合考虑投资和运作费用,经多次试验证 明,工程水回收率设计为50%最为理想。反渗透膜处理 系统工艺流程见图2。
气浮出水进入集水池,经提升泵提升后,在澄清 池内加入一定量的PAC(聚合氯化铝)药剂,充分混合 后,可去除胶状物质;再通过无阀滤池去除颗粒状的悬浮物,过滤出水进入膜进水调节池;再由输料泵输送至 保安过滤器,去除细小颗粒物;最后由高压泵将压力提 升至10~15kg,出水进入膜系统进行分离,绝大部分污 染物及离子被膜截留并随浓缩液排出,透析液回用于 生产。
1.2.2 反渗透膜处理回用各步骤水质测试 连续一周取各步骤水样测试水质,测试结果的平均 值见表1。
表1中可以看出,从集水池到无阀滤池出水,在一 定程度上去除了悬浮物,降低了水的浊度,但水的电导 率仍较高,不能直接用于高档产品的生产。
经反渗透膜处理,电导率截留率可达98.6%以上,回 用水电导率低于公司车间用水电导率。回用水平均硬度 为0.78mg/L,满足公司车间用水硬度。回用水SS值、COD 值、色度、浊度、铁离子含量均未检出。虽然回用水pH 值偏低,但增加了pH值调节系统后,可达到车间用水要 求。以上说明,经反渗透膜处理后,回用水水质优于公 司车间用水。另外,膜处理后的浓缩液也能达到国家一 级排放标准。
2 印染废水回用染色实验
将反渗透膜出水和车间生产用水作对比实验,探讨 回用水在染色、漂白及后处理皂洗方面对颜色的影响。
2.1 染色效果
2.1.1 实验材料及工艺流程
实验材料为:纯棉布样(已氧漂);工艺流程为: 染色(浅、中、深色)→后处理→脱水→烘干。
2.1.2 工艺处方及条件
工艺处方见表2。
工艺条件:浴比为1﹕10;处理温度60℃;处 理时间30~75min;烘干温度100℃。
2.1.3 实验结果
以车间用水染色样为标准样,测试回用水染 色样力度及色差值见表3。
由表3可知,膜处理回用水与车间用水染 色效果较接近,色差值在0.6以内;染色力度相 当,差值在3%以内。
2.2 漂白效果
2.2.1 实验材料及工艺流程
实验材料为:纯棉未处理坯布及纱样;工艺 流程为:煮漂一浴→洗水→脱水→烘干。
2.2.2 工艺处方及工艺条件
工艺处方为:双氧水8%;液碱4%;渗透剂1%;增 白剂0.5%。
工艺条件:浴比1﹕10;处理温度为100℃;处理时间 40min;烘干温度为100℃。
2.2.3 实验结果
测试回用水及车间用水的漂白布样及纱样白度值见 表4。从表4中的数据可知,膜处理回用水漂白样的白度 稍优于车间用水漂白样。
2.3 后处理皂洗效果
2.3.1 实验材料
大样染色保温后未皂洗布样(深、浅色各一块)。
2.3.2 实验后处理工艺
浅色布样:冷水洗(1 0 m i n)→过0 . 5 g / L HAc(50℃×10min)→ 热水洗(80℃×10min)→ 冷 水洗(10min)。
深色布样:冷水洗(1 0 m i n)→过0 . 5 g / L HAc(50℃×10min)→皂洗剂1g/L(90℃×10min)→ 皂洗剂1g/L(90℃×10min)→温水洗(50℃×10min)→ 温水洗(50℃×10min)→冷水洗(10min)。
2.3.3 实验结果
以车间生产用水的后处理样为标准样,测试回用水 后处理样的色差见表5。
由表5可见,回用水与车间生产用水后处理皂洗样色的差值均在0.5以内。 综上所述,反渗 透膜处理回用水水质 较好,可满足染色和 漂白生产要求。
3 结论
(1) 反渗透膜分离技术通过对废水中污染物的 离、浓缩、回收,而达到处理废水的目的。其具有不 生二次污染、能耗低、可循环使用等特点。经处理后 废水回用率可达到50%。
(2) 废水采用反渗透膜工艺处理后,含盐量、 导率大大降低,达到印染工业用水标准,可满足中高 产品的生产需要。实际生产时,可将反渗透处理后的 用水与一般生产用水以一定比例混合使用,以改善正 生产用水的水质,并降低用水成本。
(3) 膜处理技术也存在一些问题需要改进,如膜 使用过程中会发生堵塞,膜材质的抗酸碱、耐腐蚀性 膜污染及膜清洗等问题也都有待进一步改善。
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