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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流膜分离技术在印染废水处理中的应用【精品文档】第 9 页膜分离技术在印染废水中的应用及发展趋势 国家自然科学基金资助项目（50864005）作者简介：黄万抚（1962-），男，江西南康人，教授、博导，主要从事膜分离技术研究。通讯作者：严思明，环境工程研究生，邮箱：yansiming001。黄万抚,严思明,丁声强（江西理工大学资源与环境工程学院，江西 赣州 341000）摘要:本文介绍了印染废水的来源和特点，论述了印染废水的传统处理方法（物化法、生化法）及其优缺点，描述了膜分离技术的分类、机理及优点，以及重点阐述了微滤、超滤、纳滤、反渗透、双膜等膜分离技术在
2、印染废水处理中的应用及存在问题，并对膜分离技术今后的发展方向进行了展望，同时为印染废水的处理与回用提供指导作用。关键字：印染废水；传统方法；膜分离技术Application and Development Trent Trend of Membrane Separation Technology in Printing and Dyeing Wastewater TreatmentHuang Wan-fu,YAN Si-ming, Ding Sheng-qiang(Faculty of Resource and Environmental Engineering, Jiangxi Univer
3、sity of Science and Technology, Ganzhou 341000, China)Abstract: This paper has introduces introduced the origins, characteristics of printing and dyeing wastewater and Discusses discussed the traditional physico-chemical and biochemical methods for printing and dyeing wastewater treatment (physico-c
4、hemical, biochemical method)and its therein the advantages and disadvantages. It has dDescribesd the classification, mechanism, advantages and drawbacks of the membrane separation technology of classification, mechanism and advantages, with emphasis on and emphatically expounds micro filter-, ultraf
5、iltrationultra-, and nano-filtrations, and reverse osmosis, and double double-membrane separation technology for in the application of printing and dyeing wastewater treatment. It has pointed the direction for development of the membrane separation technologies for the printing and dyeing wastewater
6、 treatment and reuse in the future.and the existence question, and membrane separation technology the development direction in the future prospects，and meanwhile Provides guidance on the role of printing and dyeing wastewater treatment and reuse.Keywords: Printing and dyeing wastewater; Traditional
7、method; Membrane separation technology引言纺织工业作为我国传统支柱产业的一个重要分支，一直以来，除了满足人们衣着所需及产业用品的需求外，还在增加出口创汇和社会就业、积累建设资金等相关方面起到了重要作用。然而作为纺织印染的第一大国，每年排放的印染废水量高达30108t，占全国工业废水排放总量的35%，这部分排放废水的回用率还不到10%，一直处在全国工业行业的废水回用率的最低1-4。1印染废水的来源与特性印染废水主要来源于退浆、煮练、漂白、丝光、染色、后整理等工序排放废水。该废水具有色度大、有机物含量高、可生化性差、含盐量高、电导率大、水质变化范围大、pH 值
8、变化大、水温水量变化大以及生物毒性等特点(见表1 5-8)。表1 印染废水的性质pHSS(mg/L)COD (mg/L)BOD(mg/L)BOD/COD温度()TDS(mg/L)色度(倍)3-12100-400200-2000015-80000.230-801060-13000100-5002印染废水的传统处理方法及优缺点目前，用于印染废水处理的传统方法很多，主要包括物化法、生化法和生物物化复合法。其中，物化法一般为吸附、混凝沉淀、混凝气浮等，生化法一般为水解酸化法、活性污泥法、生物膜法、氧化塘法和厌氧生物法等。传统方法对印染废水有一定的处理效果，并因其处理费用低而被广泛应用，但存在一些急需要
9、解决的问题。如物化法去除率低，出水一般不能达标排放，生物处理法中活性污泥沉降性能低，生化反应速率比较缓慢，并且剩余污泥的处理费用较高。随着一些新型的染料、浆料、助剂不断地使用，废水中的难降解物质和生物毒性物质越来越多，使得传统一些处理方法在CODCr去除率和脱色效果等方面很不理想，出水CODCr和色度往往很难达到日益严格的废水排放标准。3 膜分离技术概况膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质，膜在某种推动力（如浓度差、压力差、电位差等）作用下，可以选择性地透过某些物质而保留溶液中其它组分，以达到分离、浓缩的目的。分离膜通常有固膜、液膜及气膜三类。其中固膜在工业上应用最多；液膜只有少数在工业上应用
10、，大部分用在废水处理中；气膜分离还处在实验室研究阶段。固膜以高分子合成膜为主，近年来，无机膜材料，特别是陶瓷膜，因其耐高温、机械强度高、化学性质稳定等优点，发展势头迅猛，正进入工业应用。膜分离技术按分离功能划分又可分为微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）以及反渗透（RO）等，它们的分离机理、应用范围等见表310-11。表2 几种膜分离过程一览表膜分类操作压力/MPa膜孔径/m分离机理截留物微滤90%，脱盐率98%，出水水质完全符合印染车间的使用要求。段晓笛等27采用反渗透-微电解集成技术处理印染废水，CODCr、浊度、色度去除率分别达到75%、99%、100%，处理后的水质能够达到排放标准
11、。福建凤竹纺织科技股份有限公司28采用水解酸化池-接触氧化池-气浮池部分已达标的印染废水经深度处理后，进入反渗透膜处理系统进行除盐处理。试验结果表明，电导率截留率可达98.6%以上，出水CODCr在40mg/L以下，色度低于25 倍，远超过国家一级排放标准(GB4287-1992)，水回收率可达到50%，回用水中SS值、COD值、色度、浊度、铁离子含量均未检出，同时膜处理后的浓缩液也能达到国家一级排放标准。4.5 双膜组合工艺在印染废水处理中的应用近年来，双膜技术的研究与开发逐渐成为国内外环境科学研究热点之一。在印染废水深度处理与回用方面，双膜技术表现出相当强的优势。双膜法资源化处理技术，尤其
12、是纳滤或反渗透高分子膜作为高级处理过程，不仅可以较好地回收印染废水中染料等有用物质，而且还可以实现高盐度、难降解有机染料废水的有效处置。但同时对进水要求相当高，一般微滤或超滤可以满足它们的进水要求，可以缓解膜受到污染，增加它们的使用寿命。双膜技术处理的废水可以直接回用于印染工序各个环节，浓水则可回流至常规工序处理，从而实现印染废水零排放及清洁生产。M.I. Alcaina-Miranda等29采用超滤和纳滤膜（NF270和Duraslick NF）组合工艺处理印染废水，研究发现，两种组合工艺对COD和电导率、浊度都有良好的去除效果，且Duraslick NF对色度去除可高达100%，可以回用到
13、印染不同工序段用水。SELENE GRILLI等30采用厌氧-缺氧-好氧超滤膜生物反应器-纳滤膜组合工艺处理印染废水，研究表明，厌氧生物滤池色度去除率可达70%，MBR超滤系统可去除90-95%的COD，而纳滤膜装置进一步去除COD、色度和脱盐，去除率分别为50-80%，70-90%及60-70%，出水几乎无色，可达到回用水水质标准。曾杭成，张国亮等31采用超滤反渗透双膜技术处理印染废水，研究BW30和CPA2两种反渗透膜在不同操作条件下对印染废水的处理效果。结果发现，两种反渗透膜均可以对有机物和盐的去除率分别可达99%和93%以上，不仅可以达到和超过城市工业用水回用标准，而且还可以回用于大部
14、分印染过程的高级工序中。马江权，郭楠等32采用微滤纳滤联用装置对印染废水生化二沉池出水进行深度处理。研究表明，浊度去除率达到 94.36%99.81%，COD去除率可以达到 33.32%54.94%，COD去除率可达到86%以上，系统产水的COD在51mgL-1左右，达到国家一级排放标准，可以回用做工业用水，具有较高的应用价值。4.6 存在问题膜分离技术在处理印染废水取得很好效果的同时也存在一些问题：膜在使用过程中会发生堵塞和膜污染，对进水水质要求非常高；通常有些膜材质的抗酸碱、耐腐蚀性能差；膜价格居高不下，目前国内大部分膜材料都依靠进口；目前普遍存在由于膜污染而引起的膜通量下降问题，导致产水
15、水量下降；出现浓差极化现象，尤其是纳滤和反渗透要求浓缩倍数增加时越明显，使得产水水质下降；膜组件工作寿命短，需经常更换，大大增加运行成本；膜清洗困难，在清洗时会改变膜的物化性能。5 膜分离技术在印染废水处理应用中的发展趋势印染废水的处理一直是国内外废水处理领域的重大难题之一。随着印染企业的发展，使得企业用水量和废水排放量不断增加。作为一种水量大、色度高、组分复杂的废水，随着排放标准的日趋严格，传统的处理方法越来越不能适应现代工业的要求。在地球资源日益衰减的情况下，国内外关于废水资源化技术的研究越来越多，人们趋向于通过采用先进的生产工艺来实现减排或不排废水，同时回收废水中有用物质，以取代目前占地
16、大、耗资高的各种处理方法。而膜分离技术作为一种高新技术，其分离效率高、设备简单、操作方便、无相变和节约能源等方面的特点，使其在印染废水处理方面的应用具有巨大的潜力。目前，膜污染和成本等因素制约着膜分离技术在印染废水治理方面应用。未来发展方向是开发具有化学稳定性高、抗污染、抗菌、长寿命、高通量、低价格的膜材料，特别是针对印染废水的复杂特性，研制和开发不同印染废水的专用膜以及专用工艺流程。同时还要完善膜分离技术理论，不断开发膜技术与其它技术有机组合，如电催化膜、光催化膜、MBR-RO等技术，不断地弥补原有一些工艺缺点，使得膜分离技术有了新的生机，从而促进印染企业的经济效益、社会效益与环境效益同步发
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