摘要:随着新染料和助剂的不断使用,印染废水中的成分越来越复杂,传统方法难以满足日益严格的污水排放要求。膜技术具有能耗低、操作简单、环保等优点,在印染废水处理方面有着广阔的前景。
关键词:膜技术;处理印染污水;研究
1印染废水水质特点及传统处理工艺
1.1印染废水水质特点
1.1.1水质、水量不均匀。由于每一批原料布的用途不同,其加工工艺及辅料也有所差异,这导致不同的生产周期内排水量及废水水质变化很大,增加了处理难度。
1.1.2有机物含量高,碱度高,色度深,可生化性差。特别对于纺织过程中,织物如采用聚乙烯醇(PVA)类的化学浆料,其印染过程的退浆水COD浓度将达到上万左右,并且 pH 大都在10以上,色度大于500,可生化性非常差,常规的处理方法很难处理。
1.1.3温度和盐分。由于煮练等工序的影响,印染废水的出水温度很高,通常在40℃以上,夏季通常达到50℃~60℃,加之较高的盐分,使得生化的效率大大下降,处理效果不理想。
1.2传统处理工艺
传统的印染废水一般采用“物化+生化+物化”的处理工艺,具体流程为:废水调节→混凝沉淀→厌氧/好氧→气浮。印染废水的高温度及低效率的混凝处理设施很大程度上影响了生化处理效果,由于混凝沉淀不彻底,大部分悬浮的有机物被带入生化处理设施,对生化产生不利影响,生化处理效率有时甚至低于50%,而生化末端使用气浮设备无疑增加了处理成本,出水亦很难完全达到排放要求,高额的处理成本却没有达到预期的处理效果。
2印染废水处理的原则
客观来看,印染废水处理的本质是使用必定的废水处理设备将废水进行排放或回用,使得水资源能够被再次使用的一起,保护环境不遭到污染。但是由于印染废水水量大,以有机污染为主,处理难度大加上有害物质较多,所以在进行印染废水处理时需求遵从以下几个一般准则。废水水质处理程度将直接决议选择如何的废水处理技术对废水进行处理,这需求仔细思考废水的水质特色、水质的改变规则以及最终的排水去向。不一样的水量改变特色将选择不一样的技术,比方关于水质、水量改变较大的废水,耐冲击负荷强和建立调节池来削减缓冲能够作为首选的处理技术。在保证污水处理合格的基础上,充分思考工程建造和运转的本钱,实现经济效益与环境效益的统一。在建造废水处理设备时要对当地的气候条件、施工难度等进行充分的思考。
3膜技术简介
以选择透过性膜为分离介质,在推动力的作用下将印染废水进行分离和浓缩的工艺即为膜分离技术。膜分离一般使用固态膜,由主要分为微滤、超滤、纳滤以及反渗透,这属于物理水处理工艺。膜分离工艺具有很高的处理效率,设备简单,日趋成熟。浸没式纳滤工艺处理含亚甲基蓝的印染废水,在跨膜压差为80kPa、浓缩倍率为4时,色度脱除率大于99%,COD去除率也在90%以上。耦合超滤和反渗透技术,研究发现,超滤能去除废水的浊度,在去除部分COD的同时为后续反渗透提供更高水质的进水,反渗透出水可以达到城市工业用水回用标准。在运行过程中,反渗透膜具有热稳定性,出水水质有保证。 膜分离技术还能用于染料的回收,对印染废水进行浓缩、富集之后可以对染料进行再利用,已达到清洁生产的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除了以上说的微滤、超滤、纳滤以及反渗透等单一膜分离技术还有以下几种膜处理技术:
3.1双模分离技术处理印染废水
在印染污水深度处理和回收方面,单一膜的处理已不能满足日益严格的执行要求,而双模技术在这方面表现出相当强的优势。双膜技术处理过的印染污水可直接回用于印染工序的各个环节,浓水则可回流至常规工序处理,实现了印染污水零排放的梦想,从而达到了印染企业清洁生产的目的。采用超滤膜 - 纳滤膜组合工艺处理印染污水,研究表明: 经过超滤膜处理后的一级出水色度去除率为 70%,COD 去除率达到了 90%以上; 采用纳滤膜进一步处理污水,二级出水的 COD、色度和盐分脱去率分别为 80%、90% 和 70%,出水几乎无色,远远超过了水质回用标准。采用超滤膜-反渗透膜工艺处理印染污水,研究表明: 最终出水的COD 去除率和盐分去除率分别达到了99%和98%以上,浊度和色度的去除率将近100%。
3.2膜分离技术与其他方法组合处理印染废水
目前所采用的技术由于过程或功能的单一性,都无法从根本上解决印染污水深度处理和回收的难题。膜分离技术在印染污水处理中的应用主要表现在两个方面:一是上面提到的几种膜分离技术的组合工艺,二则是膜分离技术与其它技术结合使用。使用臭氧作为预处理工艺,采用纳滤膜技术处理了经生化后的印染污水,研究发现:出水电导率下降至57%左右。将紫外氧化(UV氧化)与膜生物反应器组合使用,研究了耦合工艺对模拟印染污水的处理效果,结果表明:UV氧化大大降低了污水的生物毒性,耦合工艺对总有机碳的去除率达到 89%,活性污泥经生物强化后具有更高的活性和抗冲击能力。在用碳纳米管对聚乙烯醇超滤膜改性后,复合膜对印染污水中偶氮类类物质及三苯甲烷类物质的去除率分别达到了 80%及 85%。
3.3电催化膜技术
20世纪80年代,电催化氧化技术受到了研究者们的广泛关注,并发展成为一种非常重要的污水处理手段。相对于膜分离技术单纯的分离作用实现有机物的去除,电催化氧化技术间接将污水中的有机污染物氧化,这种降解途径能使有机物分解得更彻底,于2009年首次提出了复合电催化膜的构想。电催化膜技术实质上是膜分离与催化氧化的技术集成,属于很新的处理污水科技,即使是实验室使用也很少见诸报端。于2009年学者李建新首次提出复合电催化膜的构想后,该学者后期也研究过电催化膜处理模拟印染污水:利用电催化膜对200mg/L亚甲基蓝溶液进行处理,处理后溶液显示无色,色度去除率接近100%,且3h内通量没有下降。
4发展方向
随着印染工业的发展,印染企业污水排放量不断增加。作为一种水量大、组分复杂的污水,随着排放标准的日渐严格,传统的处理方法已不能适应需求。作为21世纪最有发展潜力的高新技术之一,膜技术具有能耗低、操作简单、环保等优点,在印染污水处理方面具有美好前景。但膜技术应用于印染污水深度处理仍处于探索阶段:膜分离技术由于浓差极化、易结垢堵塞、成本高、更换频率较快等原因,目前还未大范围推广;电催化膜在实际应用中,由于受电极材料的限制,存在电流效率低、能耗高的问题,也一直难以实现大规模应用。未来发展是要开发具有化学稳定性高、抗菌、长寿、高通量、经济的膜材料,同时还要完善膜技术理论,不断开发膜技术与其它技术组合,使得膜技术出现新的生机,促进印染企业经济效益与环境效益的同步发展。
结束语
膜处理技术相较于其他传统技术,具有设备简单、操作方便、分离效率高等等优势,在印染废水的处理上有良好的发展前景。但是基于印染废水中常常含有酸、碱等物质,处理的条件苛刻,膜必须有良好的材料性能,才能够保持优良的分离性能和长久的使用寿命。另一方面,印染废水所含物质复杂,很难用单一的技术达到完全的清理。因为,在利用膜分离技术进行印染废水处理时,要注意结合其他废水处理技术,利用各种技术的优势,深度处理印染废水。
参考文献
[1]余宗学,曾广勇,何毅,等.无机粒子改性PVDF膜处理油田含油废水的研究进展[J].工业水处理,2015,35(8):11~14.
论文作者:李永亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/25
标签:废水论文; 污水论文; 技术论文; 膜技术论文; 水质论文; 废水处理论文; 超滤膜论文; 《基层建设》2018年第7期论文;