1 反滲透膜處理回用技術
1.1 反滲透膜處理原理
反滲透膜是一種通過壓差作用對料液進行選擇性分 離的薄膜,膜材料為納米級分離材料,截留對象是所有 鹽離子。處理后,離子及大部分有機物不能透過膜而形 成濃縮液,水分子透過膜成為透析液,可回用于生產。
1.2 反滲透膜處理回用技術的應用
對水質要求高的印染用水,可采用反滲透膜進行除鹽處理,具有除鹽效率高、技術推廣前景好等優勢。如 福建鳳竹紡織科技股份有限公司的印染廢水回用處理方案,就是將部分已達標的印染廢水經深度處理后,進入 反滲透膜處理系統進行除鹽處理,達到了高級印染工序 的要求。
1.2.1 廢水回用運作流程
(1)達標處理部分
該公司現有的污水處理系統運轉良好,出水CODCr在40mg/L以下,色度低于25倍,完全滿足國家一級排放 標準(GB4287-1992)。工藝流程見圖1。
(2)反滲透膜處理回用部分
印染廢水經過達標處理后,在保證膜系統穩定運行 的前提下,綜合考慮投資和運作費用,經多次試驗證 明,工程水回收率設計為50%比較為理想。反滲透膜處理 系統工藝流程見圖2。
氣浮出水進入集水池,經提升泵提升后,在澄清 池內加入一定量的PAC(聚合氯化鋁)藥劑,充分混合 后,可去除膠狀物質;再通過無閥濾池去除顆粒狀的懸浮物,過濾出水進入膜進水調節池;再由輸料泵輸送至 保安過濾器,去除細小顆粒物;比較后由高壓泵將壓力提 升至10~15kg,出水進入膜系統進行分離,絕大部分污 染物及離子被膜截留并隨濃縮液排出,透析液回用于 生產。
1.2.2 反滲透膜處理回用各步驟水質測試 連續一周取各步驟水樣測試水質,測試結果的平均值見表1。
表1中可以看出,從集水池到無閥濾池出水,在一 定程度上去除了懸浮物,降低了水的濁度,但水的電導 率仍較高,不能直接用于高檔產品的生產。
經反滲透膜處理,電導率截留率可達98.6%以上,回 用水電導率低于公司車間用水電導率;赜盟骄捕 為0.78mg/L,滿足公司車間用水硬度;赜盟甋S值、COD 值、色度、濁度、鐵離子含量均未檢出。雖然回用水pH 值偏低,但增加了pH值調節系統后,可達到車間用水要 求。以上說明,經反滲透膜處理后,回用水水質優于公 司車間用水。另外,膜處理后的濃縮液也能達到國家一 級排放標準。
2 印染廢水回用染色實驗
將反滲透膜出水和車間生產用水作對比實驗,探討 回用水在染色、漂白及后處理皂洗方面對顏色的影響。
2.1 染色效果
2.1.1 實驗材料及工藝流程
實驗材料為:純棉布樣(已氧漂);工藝流程為: 染色(淺、中、深色)→后處理→脫水→烘干。
2.1.2 工藝處方及條件
工藝處方見表2。
工藝條件:浴比為1﹕10;處理溫度60℃;處 理時間30~75min;烘干溫度100℃。
2.1.3 實驗結果
以車間用水染色樣為標準樣,測試回用水染 色樣力度及色差值見表3。
由表3可知,膜處理回用水與車間用水染 色效果較接近,色差值在0.6以內;染色力度相 當,差值在3%以內。
2.2 漂白效果
2.2.1 實驗材料及工藝流程
實驗材料為:純棉未處理坯布及紗樣;工藝 流程為:煮漂一浴→洗水→脫水→烘干。
2.2.2 工藝處方及工藝條件
工藝處方為:雙氧水8%;液堿4%;滲透劑1%;增 白劑0.5%。
工藝條件:浴比1﹕10;處理溫度為100℃;處理時間 40min;烘干溫度為100℃。
2.2.3 實驗結果
測試回用水及車間用水的漂白布樣及紗樣白度值見 表4。從表4中的數據可知,膜處理回用水漂白樣的白度 稍優于車間用水漂白樣。
2.3 后處理皂洗效果
2.3.1 實驗材料
大樣染色保溫后未皂洗布樣(深、淺色各一塊)。
2.3.2 實驗后處理工藝
淺色布樣:冷水洗(1 0 m i n)→過0 . 5 g / L HAc(50℃×10min)→ 熱水洗(80℃×10min)→ 冷 水洗(10min)。
深色布樣:冷水洗(1 0 m i n)→過0 . 5 g / L HAc(50℃×10min)→皂洗劑1g/L(90℃×10min)→ 皂洗劑1g/L(90℃×10min)→溫水洗(50℃×10min)→ 溫水洗(50℃×10min)→冷水洗(10min)。
2.3.3 實驗結果
以車間生產用水的后處理樣為標準樣,測試回用水 后處理樣的色差見表5。
由表5可見,回用水與車間生產用水后處理皂洗樣色的差值均在0.5以內。 綜上所述,反滲 透膜處理回用水水質 較好,可滿足染色和 漂白生產要求。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
3 結論
(1) 反滲透膜分離技術通過對廢水中污染物的 離、濃縮、回收,而達到處理廢水的目的。其具有不 生二次污染、能耗低、可循環使用等特點。經處理后 廢水回用率可達到50%。
(2) 廢水采用反滲透膜工藝處理后,含鹽量、 導率大大降低,達到印染工業用水標準,可滿足中高 產品的生產需要。實際生產時,可將反滲透處理后的 用水與一般生產用水以一定比例混合使用,以改善正 生產用水的水質,并降低用水成本。
(3) 膜處理技術也存在一些問題需要改進,如膜 使用過程中會發生堵塞,膜材質的抗酸堿、耐腐蝕性 膜污染及膜清洗等問題也都有待進一步改善。