反滲透法深度處理印染廢水試驗(yàn)研究

鄧金城　陳重洋

摘 要：印染廢水是一種極難處理的污染廢水，相關(guān)部門要高度重視其處理結(jié)果。簡要研究了反滲透法深度處理印染廢水試驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合試驗(yàn)實(shí)例，詳細(xì)介紹了試驗(yàn)方法，并分析和探討了試驗(yàn)所得結(jié)果，以期能為相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：反滲透；印染廢水；試驗(yàn)方法；盤式過濾系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.12.128

反滲透又被稱為逆滲透，它是一種以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作方法。印染廢水作為極難處理的污染廢水之一，將反滲透法應(yīng)用到其處理過程中，能極大地提高處理能力?；诖耍疚暮喴接懥朔礉B透法深度處理印染廢水試驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，相信對有關(guān)方面工作有一定的幫助。

1 試驗(yàn)方法

本工藝選擇的中試試驗(yàn)在某印染企業(yè)進(jìn)行，處理水為生化系統(tǒng)處理后產(chǎn)出的排放水，即A/O生物膜法加混凝氣浮工藝后的產(chǎn)出水。其出水SS含量大于100 mg/L，COD為200 mg/L左右。只有做好預(yù)處理，才能進(jìn)入RO系統(tǒng)進(jìn)行深度凈化處理。對于經(jīng)過生化處理后的印染出水，它是先進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，再進(jìn)入CUF作兩級預(yù)處理后進(jìn)入反滲透系統(tǒng)作進(jìn)一步的處理。預(yù)處理工藝分別為盤式過濾、板框壓濾和SMF。反滲透系統(tǒng)是產(chǎn)水進(jìn)入回用水池收集起來后回用。其中，SMF為自主研發(fā)的浸沒式超濾系統(tǒng)。它是基于“一種中空纖維多孔膜過濾組件”“一種中水回用設(shè)備及回用工藝”等多個(gè)專利技術(shù)形成的高效浸沒式超濾系統(tǒng)。該系統(tǒng)的膜組件一邊進(jìn)水、另一邊曝氣，同時(shí)，采用U形結(jié)構(gòu)可增大膜面積，增強(qiáng)膜的自清潔能力。由于中空纖維膜浸沒在廢水中，一端固定，一端可小范圍抖動(dòng)，不會(huì)輕易附上活性污泥，因此，可以耐受較高的污泥濃度負(fù)荷。

2 結(jié)果與討論

2.1 盤式過濾+CUF+RO工藝

2.1.1 盤式過濾系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，盤式過濾器的運(yùn)行情況比較差。其出水流量減少得很快，剛開始運(yùn)行時(shí)，出水流量為20 m3/h，4 h后，出水流量只有7 m3/h，減少了65%，而出水壓力會(huì)隨著時(shí)間的增加而上升。由此可以看出，過濾器經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后，被堵塞的概率比較大。現(xiàn)場觀察出水水質(zhì)，水質(zhì)略濁，含有可見顆粒物。

2.1.2 CUF系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在CUF系統(tǒng)運(yùn)行的4 h里，各項(xiàng)參數(shù)均有所下降。其中，產(chǎn)水流量從3.2 m3/h減少到1.5 m3/h，減少了53%，運(yùn)行情況比較差。因?yàn)榍耙浑A段盤式過濾系統(tǒng)的處理效果不好，所以，影響到了CUF系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.1.3 RO系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，除了溫度這一參數(shù)逐漸上升外，RO系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)都比較穩(wěn)定。但是，由于之前的處理效果不夠好，所以，增加了RO系統(tǒng)的負(fù)荷，膜壓力較高，達(dá)到10 bar。

2.2 板框壓濾+CUF+RO工藝

2.2.1 板框壓濾系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，板框壓濾系統(tǒng)的運(yùn)行情況也不好。經(jīng)過幾天的運(yùn)行，其出水流量減少了許多，從剛開始的30 m3/h變?yōu)?4 m3/h，減少了53%.由此可以看出，板框壓濾系統(tǒng)經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后，濾布被堵塞的概率比較大。在本試驗(yàn)進(jìn)行的過程中，板框壓濾系統(tǒng)被清洗了很多次，每次清洗后的出水量都比較大。但是，當(dāng)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，其流量越來越小，堵塞情況越來越嚴(yán)重。

2.2.2 CUF系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用“板框壓濾+CUF+RO”工藝處理時(shí)，總體運(yùn)行情況要好于“盤式過濾+CUF+RO”工藝。但是，在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，濾布被堵塞的情況十分嚴(yán)重，需要經(jīng)常清洗，而且清洗后產(chǎn)水量也減少得比較多。因此，經(jīng)常需要中斷處理，清洗相應(yīng)的設(shè)備。這種情況不僅增加了工藝的復(fù)雜性，還增加了運(yùn)行成本，不適用于印染廢水的深度處理。

2.3 （Flow-split○R）SMF+RO工藝

2.3.1 （Flow-split○R）SMF系統(tǒng)日運(yùn)行情況變化分析

（Flow-split○R）SMF系統(tǒng)日運(yùn)行情況如圖1所示。Flow-split○RSMF系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，狀況良好，其日平均進(jìn)水流量約為4.30 m3/h，日平均出水流量約為3.95 m3/h，而且超濾膜的運(yùn)行壓力穩(wěn)定，平均膜壓為0.18 bar。

2.3.2 （Flow-split○R）SMF系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性分析

對比了3種預(yù)處理系統(tǒng)后，選定（Flow-split○R）SMF系統(tǒng)作為最優(yōu)的預(yù)處理系統(tǒng)，并開始進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

2.4 3種預(yù)處理工藝的水質(zhì)處理結(jié)果對比分析

盤式過濾加CUF工藝對CODcr的平均去除率僅為33%，產(chǎn)水SDI（污泥密度指數(shù)）的平均值為4.85，而一般RO膜元件要求的最大給水SDI為5.由此可見，盤式過濾加CUF工藝對污染物的去除能力比較差，接近RO系統(tǒng)的進(jìn)水要求。板框過濾加CUF工藝對CODcr的平均去除率為48%，產(chǎn)水SDI的平均值為2.92.雖然出水水質(zhì)達(dá)到了RO系統(tǒng)的進(jìn)水要求，但是，去除污染物的效果一般，并且RO系統(tǒng)的操作壓力比較大，仍然存在濾布被污物堵塞的情況，產(chǎn)水流量明顯減少，清洗濾布后恢復(fù)情況也不夠好。另外，該工藝的流程比較多，占地面積大，能耗比較高。SMF系統(tǒng)對CODcr的平均去除率為60%，產(chǎn)水SDI的平均值為2.21，對污染物的去除效果顯著，大大降低了RO系統(tǒng)的污染負(fù)荷。

2.5 （Flow-split○R）SMF+RO工藝產(chǎn)水水質(zhì)情況分析

本文簡要分析了（Flow-split○R）SMF+RO組合工藝的出水水質(zhì)。從表1中可以看出，這套組合工藝深度處理印染廢水的產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到了《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923—2005）中關(guān)于工藝與產(chǎn)品用水的標(biāo)準(zhǔn)，也完全達(dá)到了印染企業(yè)生產(chǎn)常用水的水質(zhì)要求，可回用于生產(chǎn)中。

3 結(jié)論

綜上所述，應(yīng)用反滲透法處理印染廢水效果非常明顯。對比、分析了盤式過濾加CUF、板框壓濾加CUF、（Flow-split○R）SMF3種預(yù)處理工藝發(fā)現(xiàn)：①采用盤式過濾加CUF的預(yù)處理工藝，盤式過濾器的濾布被堵塞的情況嚴(yán)重，出水流量減少得很快，導(dǎo)致CUF的出水流量也迅速減少。它不適合作為反滲透的預(yù)處理工藝。采用板框壓濾加CUF的預(yù)處理工藝，其運(yùn)行情況要好于盤式過濾加CUF工藝。但是，由于濾布堵塞需要花費(fèi)人力和物力清洗，所以，大大增加了工藝的復(fù)雜性。另外，在高負(fù)荷運(yùn)行的情況下，運(yùn)行維護(hù)成本比較高。因此，板框壓濾加CUF的預(yù)處理工藝也不適用于試驗(yàn)水的處理工作中。（Flow-split○R）SMF工藝簡單、操作方便、運(yùn)行維護(hù)成本低，在1個(gè)多月的中試期間，各項(xiàng)流量均保持較好的水平，膜壓力也在安全區(qū)域內(nèi)，運(yùn)行情況良好。②（Flow-split○R）SMF工藝去除污泥的效果最好，出水SDI（污泥密度指數(shù)）值最低，出水COD也最低。而盤式過濾加CUF的處理工藝最差。在分析了采用SMF預(yù)處理工藝的RO出水情況后可知，其最終產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)回用水和生產(chǎn)常用水的水質(zhì)要求，水質(zhì)優(yōu)良，可以回用于印染生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕