【集萃網(wǎng)觀察】引言
印花染整行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，不但耗水量大，而且廢水色度高，成分復(fù)雜，具有較大的生物毒性。廢水的顏色和主要污染來源于未上染和被水洗下來的染料， 因此染色廢水脫色的關(guān)鍵就是分解或去除這些染料。我國是印染大國，2006 年底，全國印染布年產(chǎn)量達(dá)到40 × 109 m，超過世界總量的30%。紡織印染廢水居全國工業(yè)部門廢水排放量的第6 位， COD 排放量的第4 位，直接排放會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染， 還可能通過食物鏈， 直接或間接影響人體健康，同時(shí)，印染廢水回用率低、水資源消耗大，已成為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶。
染色廢水是印染廢水的重要組成部分，廢水水量較大， 水質(zhì)隨染料的不同而不同， 有機(jī)物含量高、可生化性差、COD 高、BOD/COD 低， 而且色度高、組分復(fù)雜，含有毒性含有染料、無機(jī)鹽、漿料和表面活性劑等， 如能將染色廢水處理后回用于生產(chǎn)，對于實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)的清潔生產(chǎn)、減輕污染、節(jié)約水資源等均具有重要的意義。與吸附、絮凝等傳統(tǒng)染色廢水處理技術(shù)相比，近幾年發(fā)展起來的膜分離法染色廢水處理技術(shù)，因其對雜質(zhì)的去除效率高、產(chǎn)水水質(zhì)好、無二次污染、可靠性高、運(yùn)行簡易等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸受到人們的青睞和重視。但是采用超濾+ 納濾處理染色廢水的相關(guān)研究鮮見報(bào)道。本文采用超濾+ 納濾處理工藝處理不同高鹽廢水，得出了相關(guān)結(jié)論，為處理高鹽染色廢水提供實(shí)際，對于改善印染企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境以及降低生產(chǎn)成本具有重要意義。
1 材料與方法
1.1 材料
試驗(yàn)廢水樣品采集：
�。�1）第一類廢水：試驗(yàn)廢水為蘇州俐馬公司棉染過程中產(chǎn)生的前道漂洗廢水。其生產(chǎn)工藝主要為活性染料染色，其中主要含鹽助劑以氯化鈉為主，兼有少量次氯酸鈉和小蘇打（碳酸氫鈉）。
（2）第二類廢水：試驗(yàn)廢水取自浙江雄峰集團(tuán)的浙江昌峰紡織印染有限公司， 試驗(yàn)進(jìn)水為染缸廢水和第一道漂洗廢水的混合液約250 L，混合比為5 ∶2，試驗(yàn)超濾進(jìn)水250 L 左右，納濾進(jìn)料80 L 左右。
�。�3）第三類廢水：在上述第二種廢水中加入H2SO4 調(diào)節(jié)pH 值至6.34，廢水中出現(xiàn)沉淀，經(jīng)過濾去除沉淀后的廢水。
1.2 試驗(yàn)工藝流程
針對高濃度的印染廢水納濾處理， 采用超濾和納濾相結(jié)合的雙膜系統(tǒng)，具體試驗(yàn)流程如下：高濃度染色廢水收集到收集罐中， 經(jīng)過預(yù)處理后進(jìn)入到中間水罐; 預(yù)處理后出水進(jìn)到泵送到超濾膜進(jìn)行預(yù)過濾，預(yù)過濾后出水收集到中間水罐中，然后進(jìn)入到納濾膜系統(tǒng)， 通過納濾膜對染料和鹽的分離、濃縮及純化，達(dá)到脫色、納濾和凈化的目的，分別收集納濾膜進(jìn)水、產(chǎn)水和濃縮液。納濾膜濃縮液收集，進(jìn)行濃縮液蒸發(fā)結(jié)晶試驗(yàn)。
現(xiàn)場試驗(yàn)僅有1 支NF 膜，因此納濾膜濃縮分2次進(jìn)行， 實(shí)際工程應(yīng)用時(shí)將2 支NF 膜串聯(lián)依次進(jìn)行濃縮。
2 結(jié)果與分析
2.1 第一類廢水
2.1.1 廢水的基本性能測試
對蘇州俐馬公司棉染過程中產(chǎn)生的前道漂洗廢水的基本性能進(jìn)行了測試實(shí)驗(yàn)。
2.1.2 COD 和TOC 變化
實(shí)驗(yàn)在工藝運(yùn)行過程中采樣， 并對樣品進(jìn)行分析，主要測定了COD 和TOC 2 個(gè)指標(biāo)。
從表2 可以看出，現(xiàn)場試驗(yàn)監(jiān)測超濾對COD 的去除率為63.9%， TOC 的去除率分別為59.1%。二次納濾濃縮液的COD 去除率為49.0% ;TOC 的為 57.5%。超濾和納濾都明顯降低了出水中COD 和 TOC 的含量，COD 和TOC 的總?cè)コ识荚?0%以上，提高了出水水質(zhì)。
2.1.3 色度變化
對3 月12 日、3 月21 日和4 月2 日3 個(gè)批次試驗(yàn)進(jìn)行取樣檢測。
由表3 可以看出超濾+ 納濾處理工藝脫色效果很好，總穩(wěn)定化率都在99%以上，而且從表3 還可以看出，脫色主要是在納濾階段，超濾過程脫色效果較差，通過納濾脫色后，出水幾乎為無色。
2.1.4 電導(dǎo)率和鹽分變化
各工藝階段電導(dǎo)率和鹽分變化結(jié)果見表4。由表 4 可以看出，超濾和納濾膜對以NaCl 為主要助劑的混合濃洗水除鹽效果較差，對鹽分去除效果僅為5.35%。
2.2 第二類廢水
表5 為廢水經(jīng)超濾納濾膜處理前后的水質(zhì)變化情況。
由表5 可知， 超濾膜進(jìn)水采用浙江昌峰紡織印染有限公司染缸廢水和第一道漂洗廢水按照5 ∶ 2 體積比形成的混合液， 混合后pH 值約12，ρ（TOC）為441 mg/L，ρ（CODCr）為5 330 mg/L，超濾處理后，TOC 和COD 分別去除了37.6%和14.4%。超濾對色度的去除約75%。超濾對SO42-，Cl-，Na+，全鹽量，電導(dǎo)率幾乎無法去除。。
經(jīng)一級納濾膜納濾出水色度 128 倍，全鹽量質(zhì)量濃度約4 760 mg/L。由于一級納濾后，納濾膜堵塞嚴(yán)重，增加進(jìn)/出膜壓力至0.2 Pa/ 0.19 Pa 時(shí)， 3 min 后，處理能力由90 L/h 下降至54 L/h，納濾膜通量顯著下降，因此，未能繼續(xù)進(jìn)行二級納濾，必須對納濾膜進(jìn)行清洗。
2.3 第三類廢水
2.3.1 第三類水基本性能
在上述第二種廢水中加入H2SO4調(diào)節(jié)pH 值至
6.34，廢水中出現(xiàn)沉淀，經(jīng)過濾去除沉淀后的廢水。 5 月18 日～5 月30 日對現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)水進(jìn)行了監(jiān)測分析，試驗(yàn)進(jìn)水指標(biāo)監(jiān)測數(shù)據(jù)如表7，由于加入硫酸調(diào)節(jié)pH 值， 廢水中SO4 2-濃度增大， 同時(shí) COD 下降。
2.3.2 超濾膜和納濾膜試驗(yàn)結(jié)果
廢水經(jīng)超濾膜和納濾膜處理前后的水質(zhì)變化情況見表8。
由表8 可知， 由于進(jìn)超濾膜前用H2SO4調(diào)節(jié)pH值至6.34，因此SO42-質(zhì)量濃度從680 mg/L 增加為2 970 mg/L，經(jīng)超濾處理后SO42-去除了35.7%，超濾裝置對色度去除率約75%，但對電導(dǎo)率和全鹽量幾乎無去除。
經(jīng)納濾膜納濾出水色度為2 倍，ρ （全鹽量）約 563 mg/L，ρ（SO4 2-）為155 mg/L，由此可知，納濾對色度去除較好，同時(shí)具有較好的脫鹽效果，ρ（全鹽量）從9 500 mg/L 降至563 mg/L，脫鹽率約94%，能大量削減外排廢水中的含鹽量。ρ（TOC）為67.4 mg/L，ρ（CODCr）為148 mg/L，總?cè)コ史謩e為77.2%和 93.6%。
3 結(jié)論
�。�1）NaCl 為主要助劑的混合濃洗水，COD 和TOC 的總?cè)コ识荚?0%以上， 納濾階段脫色效果很好，去除率都在99%以上，降低電導(dǎo)率和除鹽效果較差，對鹽分去除效果僅為5.35%。
（2）以硫酸鹽為主要助劑的堿性染缸廢水和第一道漂洗廢水按照5 ∶ 2 體積比形成的混合液，混合后pH 值約12，納濾過程對電導(dǎo)率和鹽去除效果好，去除率分別為63.4%和60.3%， 色度的去除率為 93.8%。
�。�3）調(diào)節(jié)pH 值后的以硫酸鹽為主要助劑的染缸廢水COD 和TOC， 總?cè)コ史謩e為77.2%和 93.6%，納濾對色度去除較好，總?cè)コ蕿?8.4%。同時(shí)具有較好的脫鹽效果，全鹽量質(zhì)量濃度能從9 500 mg/L 降至563 mg/L，脫鹽率約94%，能大量削減外排廢水中的含鹽量。
來源：印染在線
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