銘盛環(huán)境——工業(yè)污水，工業(yè)廢水處理專家，提供污水處理解決方案

　　紡織印染業(yè)是我國排放廢水量較大的工業(yè)行業(yè)。印染廢水的水質(zhì)特性為高色度、高化學(xué)需氧量、高pH、高鹽度、高硬度、低可生化性等，其有機(jī)污染負(fù)荷大，是一類難處置的工業(yè)廢水。在水資源日益匱乏、環(huán)保請(qǐng)求日益嚴(yán)厲的形勢(shì)下，提升水回用率、減少新穎水運(yùn)用、降低廢水排放量勢(shì)在必行。常見的印染工業(yè)廢水處理辦法主要有物理化學(xué)法、化學(xué)法和生物法。在實(shí)踐應(yīng)用中，由于印染廢水水質(zhì)復(fù)雜，運(yùn)用單一處置辦法通常很難取得理想的處置效果，因而，印染工業(yè)廢水處理常采用多種技術(shù)的組合，以獲得最佳凈化效果。雖然如此，目前印染廢水的出水水質(zhì)仍難到達(dá)廢水排放規(guī)范和滿足回用請(qǐng)求。膜技術(shù)是新近疾速崛起的一項(xiàng)高新技術(shù)。先進(jìn)的膜技術(shù)產(chǎn)水水質(zhì)好，能直接回用于印染環(huán)節(jié)。近年來，以膜生物反響器(MBR)、超濾(UF)、反滲透(RO)為深度處置中心道路的膜法水處置技術(shù)日益得到推行應(yīng)用。

　　選擇UF/RO雙膜法，以印染廢水厭氧/好氧(A/O)工藝的二沉池出水為研討對(duì)象，實(shí)施膜工藝參數(shù)優(yōu)化和污染物去除研討，旨在為膜設(shè)備在印染行業(yè)的應(yīng)用與推行提供自創(chuàng)與參考。

　　1、資料與辦法

　　1.1 資料

　　超濾膜，聚偏氟乙烯(PVDF)材質(zhì)，1.2m3•h-1，BW400-FR反滲透膜，美國陶氏(DOW)。

　　1.2 印染廢水

　　實(shí)驗(yàn)用水系紹興某染整有限公司A/O工藝的二沉池出水。水質(zhì)指標(biāo)如下：溫度23~26℃，pH值6.8~9.5，色度32倍，濁度5.93NTU，全鹽量2.53×103mg•L-1，懸浮物(SS)含量12mg•L-1，化學(xué)需氧量(CODCr)219mg•L-1，總氮(TN)含量8.14mg•L-1，總磷(TP)含量0.383mg•L-1，氨氮含量2.79mg•L-1。

　　1.3 膜集成設(shè)備

　　膜系統(tǒng)集成在一個(gè)機(jī)架當(dāng)中，分為超濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)2個(gè)子體系。各子體系能夠單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)，亦可同時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。安裝處置量為2~5m3•d-1。

　　超濾膜的主要運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)如下：進(jìn)水壓力，0.02~0.04MPa，產(chǎn)水壓力，0~0.02MPa，進(jìn)水流量，1.2m3•h-1，產(chǎn)水流量，1.1m3•h-1，反沖壓力，0~0.04MPa，反沖流量，1.5m3•h-1。

　　反滲透膜的主要運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)如下：進(jìn)水壓力，0.99~1.05MPa，濃水壓力，0.94~1.01MPa，循環(huán)流量，0.85~1.10m3•h-1，產(chǎn)水流量，0.012~0.264m3•h-1，產(chǎn)水TDS(總?cè)芙庑怨腆w物質(zhì))，6.39mg•L-1。

　　2、結(jié)果與剖析

　　2.1 膜集成設(shè)備通質(zhì)變化

　　為了理解膜集成設(shè)備的通質(zhì)變化，在運(yùn)轉(zhuǎn)初期監(jiān)測(cè)膜通量隨運(yùn)轉(zhuǎn)壓力的變化，結(jié)果如圖1所示。能夠看出，膜通量隨運(yùn)轉(zhuǎn)壓力的增加而變大，但思索到對(duì)膜的損傷，以及對(duì)膜污染、膜生產(chǎn)參數(shù)、脫鹽率等的影響，最終肯定運(yùn)轉(zhuǎn)壓力為1MPa，此時(shí)膜系統(tǒng)的產(chǎn)水量為4.6m3•d-1，可滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

　　2.2 膜集成設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效果

　　2.2.1 電導(dǎo)率變化

　　如圖2所示，生化水的電導(dǎo)率為3.60~3.63mS•cm-1，UF產(chǎn)水的電導(dǎo)率為4.16~4.18mS•cm-1，RO產(chǎn)水的電導(dǎo)率為0.035~0.037mS•cm-1。UF產(chǎn)水的電導(dǎo)率高于生化水電導(dǎo)率。這可能與超濾膜系統(tǒng)前端應(yīng)用加藥系統(tǒng)投加了NaClO藥劑，但超濾膜系統(tǒng)對(duì)NaClO并沒有攔截才能有關(guān)。RO系統(tǒng)對(duì)生化水電導(dǎo)率的去除率均勻達(dá)99.0%以上。

　　2.2.2 色度變化

　　如圖3所示，生化水的顏色為棕色，色度30~34倍，UF產(chǎn)水的色度為13~16倍，RO產(chǎn)水的色度在46.7%~56.7%，RO工藝對(duì)色度的去除率在96.9%~97.7%。超濾膜的截留分子量在10萬u，而色素分子量較小，極易經(jīng)過超濾膜。RO系統(tǒng)對(duì)色度有比擬穩(wěn)定、明顯的去除效果。這是由于反滲透膜具有致密的構(gòu)造，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以高效截留色素分子。

　　2.2.3 濁度變化

　　如圖4所示，生化水的濁度為5.86~5.95NTU，UF產(chǎn)水的濁度為0.58~0.60NTU，RO產(chǎn)水的濁度為0.20~0.22NTU。UF工藝對(duì)濁度的去除率為90.1%，RO工藝對(duì)濁度的去除率為96.5%。在雙膜法處置過程中引進(jìn)超濾技術(shù)，其關(guān)鍵作用表現(xiàn)在能夠截留絕大局部的非溶解性雜質(zhì)，為反滲透的常規(guī)牢靠運(yùn)轉(zhuǎn)打下良好根底。本設(shè)備超濾系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中濁度維持在0.60NTU以下，可滿足反滲透進(jìn)水對(duì)濁度的請(qǐng)求。

　　2.2.4 SS含質(zhì)變化

　　如圖5所示，生化水的SS含量為10~12mg•L-1，UF產(chǎn)水的SS含量為1.0~1.2mg•L-1，RO產(chǎn)水的SS含量為0.12~0.15mg•L-1。UF工藝對(duì)SS的去除率在89.0%~91.7%，超濾主要能截留0.05~0.2μm的顆粒和雜質(zhì)，有效阻撓膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機(jī)物。RO工藝對(duì)SS的去除率在98.6%~99.0%。

　　2.2.5 COD變化

　　如圖6所示，生化水的CODCr為210~230mg•L-1，UF產(chǎn)水的CODCr為200~207mg•L-1，RO產(chǎn)水的CODCr為18~23mg•L-1。UF工藝對(duì)CODCr的去除率在4.8%~10.4%，RO工藝對(duì)CODCr的去除率在89.5%~91.4%。本系統(tǒng)中UF對(duì)COD的截留作用不太理想，但反滲透膜可截留納米級(jí)、相對(duì)分子質(zhì)量?jī)H數(shù)百的顆粒，去除廢水中的小分子溶解性CODCr，從而使得系統(tǒng)對(duì)CODCr的總?cè)コ实竭_(dá)90%左右，產(chǎn)水COD一直堅(jiān)持穩(wěn)定，保證了產(chǎn)水水質(zhì)。

　　2.2.6 TN含質(zhì)變化

　　如圖7所示，生化水的TN含量為7.96~8.05mg•L-1，UF產(chǎn)水的TN含量為5.25~5.50mg•L-1，RO產(chǎn)水的TN含量為4.60~4.65mg•L-1。UF工藝對(duì)TN的去除率在31.4%~34.5%，RO工藝對(duì)TN的去除率在41.9%~43.9%。

　　2.2.7 氨氮含質(zhì)變化

　　如圖8所示，生化水的氨氮含量為2.75~2.80mg•L-1，UF產(chǎn)水的氨氮含量為0.61~0.68mg•L-1，RO產(chǎn)水的氨氮含量為0.32~0.37mg•L-1。UF工藝對(duì)氨氮的去除率在75.5%~78.1%，RO工藝對(duì)氨氮的去除率在86.6%~89.2%。本研討中所用的超濾系統(tǒng)對(duì)氨氮這樣的小分子在理論上是沒有截留效果的，揣測(cè)氨氮可能是與懸浮物一同被超濾膜去除，詳細(xì)的機(jī)理有待進(jìn)一步研討。

　　2.2.8 TP含質(zhì)變化

　　如圖9所示，生化水的TP含量為0.35~0.38mg•L-1，UF產(chǎn)水的TP含量為0.23~0.28mg•L-1，RO產(chǎn)水的TP含量為0.11~0.15mg•L-1。UF工藝對(duì)TP的去除率在26.3%~39.5%，RO工藝對(duì)TP的去除率在63.2%~71.1%。

　　2.2.9 鹽分含質(zhì)變化

　　如圖10所示，生化水的鹽分含量為2.53~2.56g•L-1，UF產(chǎn)水的鹽分含量為2.97~3.00g•L-1，RO產(chǎn)水的鹽分含量為0.025~0.028g•L-1。UF產(chǎn)水的鹽分含量高于生化水，與電導(dǎo)率的變化趨向根本相同。這是由于超濾膜系統(tǒng)前端應(yīng)用加藥系統(tǒng)投加了NaClO藥劑，但超濾膜系統(tǒng)對(duì)NaClO沒有攔截才能，氯酸鈉發(fā)作反響后生成了氯化鈉。在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)，RO系統(tǒng)的脫鹽率根本維持穩(wěn)定，均勻脫鹽率達(dá)99.0%。脫鹽率、產(chǎn)水量與跨膜壓差是常用的評(píng)價(jià)RO工藝運(yùn)轉(zhuǎn)性能的主要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)中，RO膜元件根本完好，未呈現(xiàn)破損現(xiàn)象。脫鹽率與RO膜污堵水平不直接相關(guān)，這與Tan等的研討結(jié)果分歧。

　　2.3 膜設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)本錢

　　該中試設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中每天設(shè)備耗電24kW•h，按每天處置量4.6m3、電費(fèi)0.70元•(kW•h)-1計(jì)，折合處置費(fèi)用為3.6元•m-3。膜組件殺菌選用NaClO溶液，酸洗選用藥劑為檸檬酸，膜組件清洗費(fèi)為0.2元•m-3。以設(shè)備運(yùn)用年限10a、膜改換周期3~5a計(jì)，折合設(shè)備本錢為0.5元•m-3。總運(yùn)轉(zhuǎn)本錢4.3元•m-3。

　　3、小結(jié)

　　選擇UF/RO雙膜法集成膜設(shè)備，針對(duì)印染廢水A/O工藝的二沉池出水，實(shí)施了膜工藝參數(shù)優(yōu)化和污染物去除研討。安裝處置量為4.6m3•d-1，總運(yùn)轉(zhuǎn)本錢為4.3元•m-3。超濾+反滲透系統(tǒng)對(duì)電導(dǎo)率的均勻去除率為99.0%，對(duì)色度的均勻去除率為97.2%，對(duì)濁度的均勻去除率為96.5%，對(duì)SS的均勻去除率為98.8%，對(duì)CODCr的均勻去除率為90.3%，對(duì)TN的均勻去除率為42.6%，對(duì)氨氮的均勻去除率為87.5%，對(duì)TP的均勻去除率為65.0%，均勻脫鹽率為99.0%。各項(xiàng)水質(zhì)剖析結(jié)果均滿足GB4287—2012《紡織染整工業(yè)水污染物排放規(guī)范》和GB/T19923—2005《城市污水再生應(yīng)用工業(yè)用水水質(zhì)》的限量請(qǐng)求。