印染廢水反滲透膜處理回用技術的研究

李少帥

摘要：對于印染行業來說，存在嚴重的水資源浪費現象與廢水排放問題。隨著社會的可持續發展和人們環保意識的增強，印染廢水的處理問題成為社會關注的重點，政府部門也加大了廢水處理的力度。反滲透膜處理回用技術的應用有效解決了印染廢水的處理問題，并將印染廢水轉變為能夠用于印染產品的生產用水，真正實現了印染行業水資源的循環再利用，促進了印染行業的可持續發展。因此，對印染廢水反滲透膜處理回用技術的研究是很有必要的。

關鍵詞：印染廢水；反滲透膜；回用技術

滲透膜能夠將印染廢水中的污染物進行分離、濃縮與回收，從而實現廢水的處理再利用。通過對印染廢水反滲透膜處理回用技術的研究可知，印染企業需要認識到反滲透膜處理回用技術的實用性，并進行推廣應用，在實際的生產中，印染企業可以將回用水與生產用水按照一定的比例進行混合使用，減少企業的用水成本，節約水資源的同時，減少廢水的排放。

一、印染廢水特征

印染廢水是指紡織品在印染過程中產生的廢水，一般為印染過程中各個工序的綜合排水。印染企業會根據實際生產需求調整生產結構，因此印染廢水往往水質水量變化很大。印染廢水水質復雜，屬于難降解廢水，主要包含以下幾個特征：①廢水水量大：在印染工藝過程中，對水的需求量很大，大多數均為廢水。②組成成分復雜：目前我國擁有數萬種染料，印染工藝復雜，加工過程中除了要使用大量的染料，還需要洗滌劑、表面活性劑等多種其他化學物質，各種物質會因其不同溶解度或多或少進入廢水中，由此可見印染廢水成分復雜多樣，根據印染工藝的不同，廢水中組成成分也會有所差別，水質變化很大。有些染料、固色劑等材料中甚至還含有重金屬。由于水中含有大量復雜化學物質，印染廢水COD濃度也很大，可生化性能低。③色度大：染料一般是深色的，一般進入水體中會使得水體帶有很深的顏色。印染廢水的色度大，不易處理，是目前印染廢水處理的一大難點。④有毒性：染料本身或是中間分解產物具有一定的毒性，進入水體中使得水體帶有毒性。研究發現印染廢水中主要制度物質為非極性有機污染、可濾性化合物、重金屬、氧化性物質以及揮發性物質等。⑤pH值大：印染廢水堿性強，工藝中多次需要使用強堿氫氧化鈉，所以污水呈堿性，pH數值能大于12，在廢水處理過程中需要先降低堿度。印染廢水直接排入環境中會產生極端惡劣的影響。首先，色度高會導致受納水體色度變差，另外受納水體含有大量的化學物質被污染，化學需氧量高，依靠水體自凈是不可能使得水體凈化。其次，印染廢水中的偶氮染料會使生物致畸、致癌、致突變，通過生物鏈極有可能最后被人體所吸收，對人體健康造成威脅。印染廢水的污染性極強，所以對印染廢水的治理尤為需要重視。

二、紡織印染廢水處理

紡織印染行業的廢水色度高，毒性大，直接外排會對水環境造成很嚴重的破壞。此類廢水可生化性較低，因此無法使用傳統的活性污泥法處理，使用反滲透膜技術與其他工藝結合后，能夠處理水中污染物并實現廢水的循環使用。In-ChulKim等研究指出，印染廢水以微濾（MF）預處理，采用“納濾→反滲透”（NF→RO）工藝能使出水的SS接近于0，COD低于5mg/L，根據水質和膜污染的情況，處理微濾預處理的出水，能夠實現對印染廢水的循環使用。膜分離技術與光催化氧化的結合已經用來實現對印染廢水的循環利用。WenshiOu等研究發現，光催化氧化作為預處理可以使UF和RO膜的膜通量分別下降約12%和8%。實驗結果表明，廢水經過光催化預處理之后，接著進入UF和RO單元，化學需氧量（COD）、電導率、硬度和剛果紅（一種染料）的濃度分別維持在25mg/L，88μs/cm，28mg/L和0.32mg/L左右，所有的結果超過紡織工業用水的循環利用質量標準。

三、印染廢水反滲透膜處理回用技術的應用效果

為了更加使反滲透膜處理回用技術處理印染廢水的結果更為明顯，筆者對該紡織公司的膜出水進行了試驗分析，主要將膜出水與車間生產用水進行對比分析，從染色效果、漂白效果和后處理皂洗效果這三個方面進行分析，從而得出回用水的印染效果。

（一）染色效果分析試驗

染色效果試驗分析將車間用水的染色樣本作為標準樣，主要的試驗材料為該紡織公司應用的純棉布樣，該純棉布樣已經經過氧漂。按照染色→后處理→脫水→烘干的步驟進行布樣的染色。染色效果分析試驗所用的染色配方由該紡織公司提供，布樣的淺色染色處方為0.0115%的泰興紅3BS、0.00155%的泰興黃3RS、4g/L的Na2SO4以及3.2g/L的Na2CO3；布樣的中色染色處方為1.24%的雷馬素艷蘭RX、0.0045%的泰興黃3RS、30g/L的Na2SO4以及15g/L的Na2CO3；布樣的深色染色處方為2.7%的泰興紅3BS、2.6%的活性橙BF-DB、80g/L的Na2SO4以及25g/L的Na2CO3。具體的染色工藝條件如下：按照1：10的浴比進行后處理，處理的溫度為60℃，處理的時間在0.5-1h以內，烘干的溫度為100℃。試驗結果顯示：回用水的染色效果和車間用水的染色效果非常接近，色差值要小于0.6，染色力度相差無幾，兩者之間的差值要小于3%。

（二）漂白效果分析試驗

漂白效果試驗分析的試驗材料為該紡織公司沒有處理過的純棉胚布和紗樣，按照煮漂→浴→洗水→脫水→烘干的步驟進行布樣的漂白。漂白的工藝處方如下：8%的雙氧水、4%的液堿、1%的滲透劑與0.5的增白劑，上述試驗試劑按照1：10的浴比，在100℃下進行40min的漂白，烘干的溫度為100℃。試驗結果顯示：回用水的漂白效果要優于車間用水的漂白效果，白度值要更高。

（三）后處理皂洗效果分析試驗

后處理皂洗效果分析的試驗材料為該紡織公司的大樣染色保溫后沒有皂洗的布樣，深色與淺色各一塊。淺色樣布的皂洗流程如下：冷水洗10min之后過50℃的0.5g/LHAc溶液10min，然后用80℃的熱水洗10min，最后再用冷水洗10min；深色樣布的皂洗流程如下：冷水洗10min之后過50℃的0.5g/LHAc溶液10min，然后用90℃的1g/L皂洗劑洗10min，該步驟需進行兩次，再用50℃的溫水洗10min，該步驟需進行兩次，最后用冷水洗10min。

結論

印染廢水在工業廢水中占有很大比例，水質水量變化大，有毒性，色度高，成分復雜等特性都使得印染廢水的處理難度增強，廢水中COD含量高，可生化性能差。往往單一的處理工藝不能滿足排放需求，為了滿足需求，需要將不同工藝進行組合，從效率、經濟等多方面考慮，根據印染廢水的水質特征，尋求最佳的工藝設計組合。傳統的末端治理是先污染后治理，將污染物從一種介質轉移到另一種介質，本質上污染物依舊存在。要能夠最大程度上減少污染就要從源頭控制，對于印染工藝需要不斷改進，推進清潔生產，研發更環保的染料。

參考文獻：

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