基于連續微濾法CMF和反滲透RO技術談印染廢水微濾-反滲透工藝

鄭宇

摘 ?要：印染廢水排放，基于連續微濾法（CMF）和反滲透（RO）技術，通過對印染廢水微濾-反滲透工藝原理的介紹，以某印染企業二沉池中廢水為例，經CMF和RO集成工藝處理試驗研究。結果表明：CMF和RO集成工藝處理系統運行穩定，對印染廢水中COD、濁度及色度去除效果好，且RO產水水質滿足印染工藝回收要求，說明該工藝技術在該領域應用發展前景廣闊。

關鍵詞：連續微濾法 ?反滲透 ?印染 ?廢水處理

中圖分類號：X824 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2021）02（a）-0065-03

Discussion on Microfiltration Reverse Osmosis Process of Printing and Dyeing Wastewater Based on Continuous Microfiltration CMF and Reverse Osmosis RO Technology

ZHENG Yu

（Shanghai Qingning Environmental Planning and Design Co.， Ltd.， Shanghai， 200000 China）

Abstract： Based on continuous microfiltration （CMF） and reverse osmosis （RO） technology， the principle of microfiltration reverse osmosis process for printing and dyeing wastewater was introduced. Taking the wastewater from the secondary sedimentation tank of a printing and dyeing enterprise as an example， the integrated process of CMF and RO was studied. The results show that the integrated process of CMF and RO has stable operation， good removal effect of COD， turbidity and chroma in printing and dyeing wastewater， and the quality of RO produced water meets the requirements of printing and dyeing process recovery， indicating that the process technology has broad application prospects in this field.

Key Words： Continuous microfiltration; Reverse osmosis; Printing and dyeing; Wastewater treatment

1 ?印染廢水微濾-反滲透工藝原理

對于印染廢水微濾-反滲透工藝，其原理分為兩部分，一是微濾利用膜的篩分作用，借助靜壓差進行分離，其分離機理與普通過濾相似，但過濾精度不同，可截留的微粒或有機大分子為0.13～15。由于微濾微孔濾膜結構不同，其分離機理不同，所起到的主要作用有許多，但以截留作用為主[1-2];二是反滲透分離技術在印染廢水回收中應用，基于稀濃溶液之間，通過利用一張半透膜將其隔開時稀濃溶液施壓壓力較大，其大于滲透壓，此時濃溶液將會向一側的稀溶液滲透，相應的濃溶液轉移到稀溶液[3]。經反滲透可得到濃液與清液，其中前者可回收鹽類，后者可回用。

微濾-反滲透工藝聯合在印染廢水中應用，以微濾作為反滲透的預處理手段，其不但可以降低廢水中COD、濁度及色度等，還可以減輕對膜造成的污染，可適當延長對膜的清洗周期與使用壽命，大大降低總體運行成本，且出水水質符合要求。

2 ?印染廢水微濾-反滲透工藝應用

2.1 試驗材料

此次對印染廢水微濾-反滲透工藝分析，試驗所需材料廢水來源于某印染紡織企業，由于該企業主要從事長絲胚布、色織布及短纖等生產銷售，所排放的印染廢水來源于染色工段，該廢水成分有COD、色度等，其中COD濃度經測試在1200～1800mg/L，色度300～450PCU。可見該水質污染物濃度超過回用水水質要求，需要對該廢水進行處理。而在此次試驗中對該廢水的處理主要采用水解酸化、接觸氧化及砂濾池工藝，經處理之后的水質必須達到膜處理裝置進水要求，具體標準：COD≤180mg/L;BOD5≤25mg/L;pH 6～9;懸浮物SS≤70mg/L。

經處理后符合標準后排放或利用，若不符合需要進行二次處理，必須達到GB/T19923-2005要求后可用于印染生產過程。

2.2 試驗方法

此次試驗根據以上印染廢水微濾-反滲透工藝原理，對連續微濾法（CMF）和反滲透（RO）技術的應用，其試驗裝置有內壓式聚偏氟乙烯中纖維綠膜組建一根，其標準為160mm×1730mm，膜表面積為40m2。反滲透試驗裝置有高壓泵、2段RO膜及儲水箱，其中反滲透膜采用陶氏TW30-4014膜組件，該膜組件長度為298mm，最高運行壓力為2MPa，游離氯容忍量<0.1mg/kg，最大給水流量、給水濁度及給水SDI值分別為7.6min、1NTU及5。在試驗過程中CMF進水主要是原污水處理系統的出水，CMF進水水質為COD 168.2mg/L;濁度為20 NTU;色度為30 PCU;pH=6～9;懸浮物為SS 63.2 mg/L。RO試驗進水為此次試驗中的連續微濾產水。

2.3 指標測定與方法分析

此次試驗過程中對此工藝系統處于常溫下進行，主要考察膜系統運行的穩定，測定印染廢水中CODer、濁度、色度及pH來表征連續微濾法（CMF）和反滲透（RO）系統處理成效。在試驗中CODer檢測采用重鉻酸鉀法，濁度采用分光光度法檢測，色度采用鉑鈷比色法檢測，而pH采用玻璃電極法檢測[4]。

3 ?試驗結果

3.1 系統運行壓力情況

根據試驗跟蹤，對連續微濾法（CMF）和反滲透（RO）系統運行壓力測定，其壓力情況變化觀察跟蹤時間為1個月，經記錄與分析各天中連續微濾法（CMF）和反滲透（RO）系統運行壓力變化情況，得出該系統運行過程中壓力變化小，且運行情況平穩[5]。其中，連續微濾法（CMF）系統的運行壓力保持在0.035MPa左右，此情況是由于該系統運行中主要采用橫流量運行方式。而反滲透（RO）系統運行壓力保持在1.1MPa左右。

3.2 廢水處理情況

3.2.1 對COD去除效果

對該連續微濾法（CMF）和反滲透（RO）系統去除COD效果連續跟蹤監測，得到進出水的COD變化情況，具體如圖1所示。從圖1中可以看出，連續微濾法（CMF）進水的COD值波動情況比較明顯，且通過微濾膜達到截流作用，而出水的COD值基本穩定，導致范圍在160mg/L上下間變動，這表示該系統出水水質穩定性較高。而反滲透（RO）產水可以滿足該工廠用水標準對COD的要求。該系統在處理廢水過程中對COD的去除，主要采用的方法是物理截流作用，其中進水COD的濃度情況可對CMF產水的COD可直接造成影響[6]。由此，進一步改變以往的處理工藝，可加強印染廢水的處理，保障出水穩定性的同時，可對深度處理膜系統穩定運行起到保障作用。

3.2.2 對色度去除效果

印染廢水經連續微濾法（CMF）和反滲透（RO）系統處理，經9天的觀察與記錄分析，得出連續微濾法（CMF）進水色度與反滲透（RO）進水色度變化幅度最大，而反滲透（RO）出水色度變未檢測出，具體見圖2。從圖2可知，經系統過濾后的連續微濾法（CMF）產水色度降到6.6PCU。而反滲透（RO）系統對色度有較好的去除率。該系統去除色度效果良好，且基本穩定。造成此情況的原因是該印染廢水中大部分含有的有機物是苯環與雙鍵等發色基團，該分子量比較大，且結構比較負責，其空間尺寸較大，經反滲透膜處理時，該膜結構比較致密，在壓力驅動下反滲透膜可通過溶質分子與離子，相應的有機物將會被截留。另外，這些有機物的物理化學參數會增大其與膜材料之間的排斥力，從而可較徹底地去除色度。

3.3 水質量比較

將連續微濾法（CMF）和反滲透（RO）系統中產水情況與自來水水質比較，經測試得出結果，具體如表1所示。

從表1中可以看出，該系統中連續微濾法（CMF）和反滲透（RO）系統處理印染廢水，可將大部分的污染物去除，其中常見的SO42-、CL-、Ca2+等離子去除率較高，平均去除率可達到99%。而產水的色度、濁度等指標未檢測出，可見與自來水相比，產水水質可滿足印染行業工藝的用水要求，可對此水進行回收利用，從而達到資源資源與保護環境的目的。

4 ?結語

印染廢水微濾-反滲透工藝有較好的預處理效果，其使用的連續微濾法（CMF）和反滲透（RO）技術優勢明顯。該工藝與傳統的處理工藝不同，可滿足當下時代發展所需，是一種簡單高效且經濟的廢水處理及回收利用組合工藝。此次試驗經該工藝處理原理，以某印染防治企業廢水試驗應用之后CMF和RO集成工藝處理系統運行穩定，對印染廢水中COD、濁度及色度去除效果好，且RO產水水質滿足印染工藝回收利用要求，對印染企業發展十分有利。

該系統處理之后的廢水與自來水水質相比，比自來水水質較好，可將連續微濾法（CMF）產水和反滲透（RO）產水與自來水按比例混合調配進行應用，這不但可以降低印染廢水運行成本，還可以對企業周圍環境進行保護，說明該工藝技術在該領域應用發展前景廣闊，我們應該大力進行研究，從而促進我國經濟的發展。

參考文獻

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